JP2011019372A - Switching power supply apparatus and semiconductor device for switching power supply - Google Patents

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政信 天野
Ichihiro Murata
一大 村田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To trigger and reset a load which requires a large output power while suppressing degradation in effect of overload protection function.SOLUTION: A switching power supply apparatus 50 converts a DC input voltage VIN that is input to an input unit 6 into a DC output voltage VO for output. The switching power supply apparatus 50 includes an overload detection circuit 15 which determines whether or not the output voltage VO is higher than a first threshold voltage, an overload control circuit 13 which causes a switching device 1 to operate continuously if the output voltage VO is higher than the first threshold, and causes the switching device 1 to perform an overload protection operation if the output voltage VO is lower than the first threshold, and a resetting detection circuit 11 which determines whether or not the output voltage VO is higher than a second threshold which is lower than the first threshold. During the overload protection operation, the overload control circuit 13 increases a power to be supplied to a load 8 if the output voltage VO is higher than the second threshold, as compared with the power when the output voltage VO is lower than the second threshold.

Description

本発明は、スイッチング電源装置及びそれに用いられる半導体装置に関し、特に、過負荷保護機能を有するスイッチング電源装置に関するものである。   The present invention relates to a switching power supply device and a semiconductor device used therefor, and more particularly to a switching power supply device having an overload protection function.

従来からスイッチング電源装置では、負荷短絡などの負荷の異常により出力電圧が低下した場合に大電流が出力されることを防ぐため、又は負荷である電子機器に対して誤って一定値以上の電流が流れることを防ぐために、過負荷保護機能が必要とされることが多い。また、この過負荷保護機能を実現する方法としても多数の方法が知られている。   Conventionally, in a switching power supply device, in order to prevent a large current from being output when the output voltage drops due to a load abnormality such as a load short circuit, or a current exceeding a certain value is accidentally applied to an electronic device as a load. An overload protection function is often required to prevent flow. In addition, many methods are known as methods for realizing this overload protection function.

過負荷保護の方法は、大きく分けて、ラッチ停止型と自己復帰型との2種類がある。ラッチ停止型とは、過負荷状態を検出しスイッチングデバイスのスイッチング動作を停止した後、入力電圧を落とさない限り再度スイッチングデバイスが発振しない形の保護の方法である。一方、自己復帰型は、過負荷状態を検出し保護を行った後、過負荷状態でなくなれば、再び正常にスイッチング電源装置が動作を行う形の保護の方法である。   There are two types of overload protection methods, a latch stop type and a self-reset type. The latch stop type is a protection method in which the switching device does not oscillate again unless the input voltage is dropped after detecting the overload state and stopping the switching operation of the switching device. On the other hand, the self-recovery type is a protection method in which after the overload state is detected and protection is performed, the switching power supply device operates normally again when the overload state disappears.

過負荷時の安全な停止のためラッチ停止型の保護が求められるスイッチング電源装置があれば、過負荷時には保護が作動しても、その過負荷状態が解決されれば再び動作する自己復帰型の保護が求められるスイッチング電源装置もあり、スイッチング電源装置の出力に接続される機器及びその使用環境によって、求められる保護の方法が異なる。   If there is a switching power supply that requires latch-stop type protection for a safe stop in the event of an overload, even if the protection is activated during an overload, the self-reset type that operates again when the overload condition is resolved Some switching power supply devices require protection, and the required protection method differs depending on the equipment connected to the output of the switching power supply device and the usage environment.

以下、自己復帰型の過負荷保護機能を有する従来のスイッチング電源装置について説明する。   Hereinafter, a conventional switching power supply device having a self-recovery type overload protection function will be described.

自己復帰型の例として、過負荷状態を検出したときには、スイッチングデバイスが発振する期間を一定の割合に減らすことにより、出力部へのエネルギー供給を減らす過負荷保護機能が一般的に知られている。   As an example of the self-recovery type, when an overload condition is detected, an overload protection function is generally known that reduces the energy supply to the output unit by reducing the period during which the switching device oscillates to a certain rate. .

図8は、従来のスイッチング電源装置100の構成例を示す回路図である。図8に示すスイッチング電源装置100は、トランス102と、出力部105と、入力部106と、出力電圧生成回路107と、過負荷保護動作用コンデンサ109と、出力電圧検出回路110と、スイッチング電源制御用の半導体装置126とを含む。   FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional switching power supply apparatus 100. 8 includes a transformer 102, an output unit 105, an input unit 106, an output voltage generation circuit 107, an overload protection operation capacitor 109, an output voltage detection circuit 110, and switching power control. Semiconductor device 126 for use.

トランス102は、1次巻線102Aと、2次巻線102Bとを含む。   Transformer 102 includes a primary winding 102A and a secondary winding 102B.

出力電圧生成回路107は、ダイオード103とコンデンサ104とを含む整流平滑回路であり2次巻線102Bに接続される。また、出力電圧生成回路107は、出力電圧検出回路110と、負荷108とに接続される。   The output voltage generation circuit 107 is a rectifying / smoothing circuit including a diode 103 and a capacitor 104, and is connected to the secondary winding 102B. The output voltage generation circuit 107 is connected to the output voltage detection circuit 110 and the load 108.

出力電圧検出回路110は、2次側の出力電圧VOが一定になるように制御するための制御信号を2次側から1次側の制御回路112のフィードバック信号制御回路114へ出力することで、負荷状態を制御回路112に伝達する。   The output voltage detection circuit 110 outputs a control signal for controlling the output voltage VO on the secondary side to be constant from the secondary side to the feedback signal control circuit 114 of the control circuit 112 on the primary side. The load state is transmitted to the control circuit 112.

半導体装置126は、スイッチングデバイス101と、スイッチングデバイス101の制御回路112とを含む。   The semiconductor device 126 includes a switching device 101 and a control circuit 112 for the switching device 101.

この半導体装置126は、外部入力端子として、スイッチングデバイス101の入力端子であるドレイン端子と、内部電源端子及び過負荷保護動作用端子の役割を果たすVDD端子と、フィードバック信号入力端子であるFB端子と、制御回路112のGND端子及びスイッチングデバイス101の出力端子として機能するソース端子とを備える。   The semiconductor device 126 includes, as external input terminals, a drain terminal that is an input terminal of the switching device 101, a VDD terminal that functions as an internal power supply terminal and an overload protection operation terminal, and an FB terminal that is a feedback signal input terminal. And a GND terminal of the control circuit 112 and a source terminal functioning as an output terminal of the switching device 101.

過負荷保護動作用コンデンサ109は、VDD端子に接続される過負荷保護動作用のコンデンサであると同時に、制御回路112の電源安定化の役割も果たす。   The overload protection operation capacitor 109 is a capacitor for overload protection operation connected to the VDD terminal, and at the same time serves to stabilize the power supply of the control circuit 112.

制御回路112は、フィードバック信号制御回路114と、クランプ回路119と、過負荷保護回路120と、1次電流検出回路122と、比較器123と、定電流源124と、駆動回路142とを含む。   The control circuit 112 includes a feedback signal control circuit 114, a clamp circuit 119, an overload protection circuit 120, a primary current detection circuit 122, a comparator 123, a constant current source 124, and a drive circuit 142.

定電流源124は、スイッチング電源装置100の起動時に回路電流を供給するための起動用定電流源であり、スイッチング電源装置100の起動時にスイッチ125を介してVDD端子へ起動電流を供給する。   The constant current source 124 is a starting constant current source for supplying a circuit current when the switching power supply device 100 is started, and supplies a starting current to the VDD terminal via the switch 125 when the switching power supply device 100 is started.

1次電流検出回路122は、スイッチングデバイス101に流れるドレイン電流IDとスイッチングデバイス101のオン抵抗との積で発生するスイッチングデバイス101のオン電圧を検出することで、スイッチングデバイス101に流れるドレイン電流IDを検出する。また、1次電流検出回路122は、検出したスイッチングデバイス101の電流値を電圧信号に変換することにより、スイッチングデバイス101の電流値に応じた電圧信号を生成し、生成した電圧信号を比較器123へ出力する。   The primary current detection circuit 122 detects the on-voltage of the switching device 101 generated by the product of the drain current ID flowing through the switching device 101 and the on-resistance of the switching device 101, thereby obtaining the drain current ID flowing through the switching device 101. To detect. The primary current detection circuit 122 generates a voltage signal corresponding to the current value of the switching device 101 by converting the detected current value of the switching device 101 into a voltage signal, and the generated voltage signal is compared with the comparator 123. Output to.

フィードバック信号制御回路114は、FB端子に入力される電流信号であるフィードバック電流IFBを電圧信号に変換して、変換した電圧信号を比較器123へ出力する。   The feedback signal control circuit 114 converts the feedback current IFB that is a current signal input to the FB terminal into a voltage signal, and outputs the converted voltage signal to the comparator 123.

クランプ回路119は、フィードバック信号制御回路114により出力された電圧信号の最大値を決めるためのクランプ回路である。クランプ回路119は、スイッチングデバイス101に流れるドレイン電流IDの最大値を決定し、スイッチングデバイス101の過電流保護機能を実現する。これにより、1次側ドレイン電流IDの最大値が制限されるため、2次側の負荷108へ供給する最大電力を制限することになる。つまり、クランプ回路119は、過負荷保護レベルを決める。   The clamp circuit 119 is a clamp circuit for determining the maximum value of the voltage signal output from the feedback signal control circuit 114. The clamp circuit 119 determines the maximum value of the drain current ID flowing through the switching device 101 and realizes the overcurrent protection function of the switching device 101. As a result, the maximum value of the primary side drain current ID is limited, so that the maximum power supplied to the secondary side load 108 is limited. That is, the clamp circuit 119 determines the overload protection level.

比較器123は、フィードバック信号制御回路114から出力される電圧信号と、1次電流検出回路122から出力される電圧信号が等しくなったときに、RSフリップフロップ回路128のリセット端子へリセット信号を出力する。   The comparator 123 outputs a reset signal to the reset terminal of the RS flip-flop circuit 128 when the voltage signal output from the feedback signal control circuit 114 becomes equal to the voltage signal output from the primary current detection circuit 122. To do.

駆動回路142は、スイッチングデバイス101を駆動する。この駆動回路142は、発振回路116と、ゲートドライバー117と、NAND回路118と、RSフリップフロップ回路128とを含む。   The drive circuit 142 drives the switching device 101. The drive circuit 142 includes an oscillation circuit 116, a gate driver 117, a NAND circuit 118, and an RS flip-flop circuit 128.

発振回路116は、スイッチングデバイス101の最大デューティサイクルを決める最大デューティサイクル信号116Aと、スイッチングデバイス101の発振周波数を決めるクロック信号116Bとを出力する。最大デューティサイクル信号116Aは、NAND回路118へ入力され、クロック信号116Bは、RSフリップフロップ回路128のセット端子へ入力される。   The oscillation circuit 116 outputs a maximum duty cycle signal 116A that determines the maximum duty cycle of the switching device 101 and a clock signal 116B that determines the oscillation frequency of the switching device 101. Maximum duty cycle signal 116 </ b> A is input to NAND circuit 118, and clock signal 116 </ b> B is input to a set terminal of RS flip-flop circuit 128.

NAND回路118へは、起動停止回路127からの出力信号を受け取るカウンター回路121からの出力信号と、最大デューティサイクル信号116Aと、RSフリップフロップ回路128から出力されるQ信号が入力される。NAND回路118の出力信号は、ゲートドライバー117へ入力される。これにより、スイッチングデバイス101のスイッチング動作が制御される。   The NAND circuit 118 receives the output signal from the counter circuit 121 that receives the output signal from the start / stop circuit 127, the maximum duty cycle signal 116A, and the Q signal output from the RS flip-flop circuit 128. The output signal of the NAND circuit 118 is input to the gate driver 117. Thereby, the switching operation of the switching device 101 is controlled.

過負荷保護回路120は、負荷108が過負荷状態であることを検出する。過負荷保護回路120は、過負荷状態が検出されるときにはVDD端子の電圧を制御することで過負荷保護動作を行う。   The overload protection circuit 120 detects that the load 108 is in an overload state. The overload protection circuit 120 performs an overload protection operation by controlling the voltage at the VDD terminal when an overload condition is detected.

具体的には、過負荷保護回路120は、負荷108が過負荷状態でない場合(通常負荷状態又は軽負荷状態の場合)、スイッチングデバイス101を連続的に動作させる通常動作モードで、スイッチングデバイス101を動作させる。また、過負荷保護回路120は、負荷108が過負荷状態の場合、スイッチングデバイス101が動作する動作期間と、スイッチングデバイス101が停止する停止期間とを繰り返す過負荷保護動作モードで、スイッチングデバイス101を動作させる。   Specifically, the overload protection circuit 120 switches the switching device 101 in a normal operation mode in which the switching device 101 is continuously operated when the load 108 is not in an overload state (in a normal load state or a light load state). Make it work. Further, the overload protection circuit 120 sets the switching device 101 in an overload protection operation mode that repeats an operation period in which the switching device 101 operates and a stop period in which the switching device 101 stops when the load 108 is in an overload state. Make it work.

この過負荷保護回路120は、過負荷制御回路113と、過負荷検出回路115とを含む。   The overload protection circuit 120 includes an overload control circuit 113 and an overload detection circuit 115.

過負荷検出回路115は、フィードバック信号制御回路114から出力される信号を用いて負荷108が過負荷状態であるか否かを検出する。具体的には、通常負荷状態及び軽負荷状態などの負荷108が必要とする電力が、1次側から2次側に供給できる最大電力よりも小さいときは、フィードバック信号制御回路114からの信号が閾値IFB(OLP)より低くなるため、過負荷検出回路115は、過負荷検出信号OLPをローレベル(以下「L」と記す)にする。一方、過負荷状態であり、負荷108が必要とする電力が1次側から2次側に供給できる最大電力よりも大きいときには、フィードバック信号制御回路114から出力される信号が閾値IFB(OLP)より高くなるため、過負荷検出回路115は、過負荷検出信号OLPをハイレベル(以下「H」と記す)にする。   The overload detection circuit 115 uses the signal output from the feedback signal control circuit 114 to detect whether or not the load 108 is in an overload state. Specifically, when the power required by the load 108 in the normal load state and the light load state is smaller than the maximum power that can be supplied from the primary side to the secondary side, the signal from the feedback signal control circuit 114 is Since it becomes lower than the threshold value IFB (OLP), the overload detection circuit 115 sets the overload detection signal OLP to a low level (hereinafter referred to as “L”). On the other hand, when the load 108 is overloaded and the power required by the load 108 is larger than the maximum power that can be supplied from the primary side to the secondary side, the signal output from the feedback signal control circuit 114 is greater than the threshold IFB (OLP). Therefore, the overload detection circuit 115 sets the overload detection signal OLP to a high level (hereinafter referred to as “H”).

また、負荷108が過負荷状態から通常負荷状態に復帰するときには、出力電圧検出回路110から出力されるフィードバック電流IFBが大きくなる。これにより、フィードバック信号制御回路14から出力される信号が過負荷検出回路115の閾値IFB(OLP)よりも低くなるため、過負荷検出回路115は、過負荷検出信号OLPをHからLに切り替える。これにより、過負荷保護動作モードが解放され、スイッチングデバイス101は通常動作モードで動作するようになる。   Further, when the load 108 returns from the overload state to the normal load state, the feedback current IFB output from the output voltage detection circuit 110 increases. As a result, the signal output from the feedback signal control circuit 14 becomes lower than the threshold value IFB (OLP) of the overload detection circuit 115, so the overload detection circuit 115 switches the overload detection signal OLP from H to L. As a result, the overload protection operation mode is released, and the switching device 101 operates in the normal operation mode.

過負荷制御回路113は、過負荷検出回路115から出力される過負荷検出信号OLPがHのときに、過負荷保護動作モードを選択する。また、過負荷制御回路113は、過負荷保護動作モード時には、VDD端子を介して過負荷保護動作用コンデンサ109へ充電及び放電を行うことにより、過負荷保護動作モード時の動作期間及び停止期間の長さの決定及び、動作期間及び停止期間の切り換えを行う。   The overload control circuit 113 selects the overload protection operation mode when the overload detection signal OLP output from the overload detection circuit 115 is H. Further, in the overload protection operation mode, the overload control circuit 113 charges and discharges the overload protection operation capacitor 109 via the VDD terminal, so that the operation period and the stop period in the overload protection operation mode are set. The length is determined and the operation period and the stop period are switched.

この過負荷制御回路113は、カウンター回路121と、スイッチ125と、起動停止回路127とを含む。   The overload control circuit 113 includes a counter circuit 121, a switch 125, and a start / stop circuit 127.

起動停止回路127は、半導体装置126の起動及び停止を制御する。この起動停止回路127は、スイッチ125をオン、又はオフさせることでVDD端子の電圧を制御する。さらに、起動停止回路127は、VDD端子の電圧に応じて、過負荷保護動作モード中の停止期間及び動作期間を切り換える信号を、カウンター回路121を介してNAND回路118へ出力する。   The start / stop circuit 127 controls the start and stop of the semiconductor device 126. The start / stop circuit 127 controls the voltage of the VDD terminal by turning on or off the switch 125. Further, the start / stop circuit 127 outputs a signal for switching the stop period and the operation period in the overload protection operation mode to the NAND circuit 118 via the counter circuit 121 according to the voltage of the VDD terminal.

具体的には、起動停止回路127は、通常動作モード(過負荷検出信号OLPがL)時には、スイッチングデバイス101を連続的に動作させる信号を、カウンター回路121を介してNAND回路118へ出力する。このとき、発振回路116の発振周波数でスイッチングデバイス101は動作する。   Specifically, the start / stop circuit 127 outputs a signal for continuously operating the switching device 101 to the NAND circuit 118 via the counter circuit 121 in the normal operation mode (the overload detection signal OLP is L). At this time, the switching device 101 operates at the oscillation frequency of the oscillation circuit 116.

また、通常動作モード時には、起動停止回路127は、スイッチ125をオンする。これにより、定電流源124により、スイッチ125を介してVDD端子へ電流が供給される。また、定電流源124は、VDD端子の電圧が一定電圧に達した後も、その一定電圧を保持するために、スイッチ125を介してドレイン端子からVDD端子へ電流を供給する。   In the normal operation mode, the start / stop circuit 127 turns on the switch 125. As a result, current is supplied from the constant current source 124 to the VDD terminal via the switch 125. The constant current source 124 supplies current from the drain terminal to the VDD terminal via the switch 125 in order to maintain the constant voltage even after the voltage at the VDD terminal reaches the constant voltage.

一方、過負荷検出回路115からの過負荷検出信号OLPがHのときには、起動停止回路127は、過負荷保護動作を行うために、VDD端子の電圧が停止電圧VDD(OFF)に達したあとは、スイッチ125をオンすることで過負荷保護動作用コンデンサ109を充電する。また、起動停止回路127は、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)に達したあとはスイッチ125をオフする。これにより、半導体装置126の回路電流によりVDDの電圧が低下する。   On the other hand, when the overload detection signal OLP from the overload detection circuit 115 is H, the start / stop circuit 127 performs the overload protection operation after the voltage at the VDD terminal reaches the stop voltage VDD (OFF). By turning on the switch 125, the overload protection operation capacitor 109 is charged. The start / stop circuit 127 turns off the switch 125 after the voltage at the VDD terminal reaches the start voltage VDD (ON). As a result, the voltage of VDD decreases due to the circuit current of the semiconductor device 126.

このように、過負荷検出回路115からの過負荷検出信号OLPがHのときには、VDD端子の電圧は起動電圧VDD(ON)と停止電圧VDD(OFF)との間で上昇及び下降を繰り返す。   Thus, when the overload detection signal OLP from the overload detection circuit 115 is H, the voltage at the VDD terminal repeatedly rises and falls between the start voltage VDD (ON) and the stop voltage VDD (OFF).

また、起動停止回路127は、過負荷保護動作用コンデンサ109を充電中であるか放電中であるかを示す信号をカウンター回路121に出力する。   The start / stop circuit 127 outputs a signal indicating whether the overload protection operation capacitor 109 is being charged or discharged to the counter circuit 121.

カウンター回路121は、起動停止回路127から出力される信号がHになる回数をカウントする。具体的には、起動後、起動停止回路27からHの信号がカウンター回路121に入力されたときに、カウンター回路121はNAND回路118にHの出力信号を出すことにより、スイッチングデバイス101を動作させる。また、カウンター回路121は、過負荷保護動作モード中には、起動停止回路127からの信号がHからLに交互に切り替わるたびにカウントし、起動停止回路127から出力されるHの信号の回数を所定の回数カウントしたあとに、Hの出力信号をNAND回路118に出力する。つまり、カウンター回路121は、所定の回数の過負荷保護動作用コンデンサ109が充電及び放電されるごとに、NAND回路118に出力する信号のH及びLを切り換える。これにより、過負荷保護動作モード中の動作期間及び停止期間の切り換えが制御される。   The counter circuit 121 counts the number of times that the signal output from the start / stop circuit 127 becomes H. Specifically, after activation, when the H signal is input from the activation stop circuit 27 to the counter circuit 121, the counter circuit 121 operates the switching device 101 by outputting an H output signal to the NAND circuit 118. . Further, the counter circuit 121 counts every time the signal from the start / stop circuit 127 is alternately switched from H to L during the overload protection operation mode, and the number of H signals output from the start / stop circuit 127 is counted. After counting a predetermined number of times, an H output signal is output to the NAND circuit 118. That is, the counter circuit 121 switches between H and L of the signal output to the NAND circuit 118 every time the overload protection operation capacitor 109 is charged and discharged a predetermined number of times. Thereby, switching of the operation period and the stop period during the overload protection operation mode is controlled.

通常、この過負荷保護動作モードの停止期間は動作期間より長い。この過負荷保護動作モードの動作期間では、通常動作モード時と同様に、発振回路116の発振周波数でスイッチングデバイス101は動作する。また、停止期間中には完全にスイッチングデバイス101は停止する。   Normally, the stop period of this overload protection operation mode is longer than the operation period. During the operation period of the overload protection operation mode, the switching device 101 operates at the oscillation frequency of the oscillation circuit 116 as in the normal operation mode. Further, the switching device 101 is completely stopped during the stop period.

なお、従来例では、回路電流によりVDD端子の電圧が低下しているが、制御回路112の内部電源端子と過負荷保護動作用端子とを別々に設けている場合は、この過負荷保護動作用端子の電圧を低下させるためには、回路電流ではなく、過負荷保護動作用端子に接続されているコンデンサから電流を引き抜くような構成になる。   In the conventional example, the voltage at the VDD terminal is lowered due to the circuit current. However, when the internal power supply terminal and the overload protection operation terminal of the control circuit 112 are provided separately, this overload protection operation In order to reduce the voltage at the terminal, the current is drawn from the capacitor connected to the overload protection operation terminal instead of the circuit current.

以上のように構成された、スイッチング電源装置100の動作を、図9、図10及び図11を用いて説明する。図9、図10及び図11は、図8に示すスイッチング電源装置100の各部の動作波形を示すタイムチャートである。   The operation of the switching power supply apparatus 100 configured as described above will be described with reference to FIGS. 9, 10, and 11. 9, 10 and 11 are time charts showing operation waveforms of respective parts of the switching power supply apparatus 100 shown in FIG.

図9は、図8の従来のスイッチング電源装置100の動作波形を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing operation waveforms of the conventional switching power supply apparatus 100 of FIG.

図8に示す入力部106には、例えば商用の交流電源が整流及び平滑されることにより生成された、直流の入力電圧VINが入力される。この入力電圧VINは、トランス102の1次巻線102Aを介して、半導体装置126のドレイン端子に印加される。   The input unit 106 shown in FIG. 8 receives a DC input voltage VIN generated by, for example, rectifying and smoothing a commercial AC power supply. This input voltage VIN is applied to the drain terminal of the semiconductor device 126 via the primary winding 102A of the transformer 102.

そして、起動用定電流源124で作られる起動電流が、スイッチ125を介してVDD端子に接続された過負荷保護動作用コンデンサ109に流れ込み、当該過負荷保護動作用コンデンサ109を充電する。これにより、VDD端子の電圧が上昇する。図9に示す時刻t1においてVDD端子の電圧が起動停止回路127で設定された起動電圧VDD(ON)に達すると、スイッチングデバイス101のスイッチング動作が開始される。   Then, the start-up current generated by the start-up constant current source 124 flows into the overload protection operation capacitor 109 connected to the VDD terminal via the switch 125, and charges the overload protection operation capacitor 109. As a result, the voltage at the VDD terminal rises. When the voltage at the VDD terminal reaches the start voltage VDD (ON) set by the start / stop circuit 127 at time t1 shown in FIG. 9, the switching operation of the switching device 101 is started.

以下、図9に示す時刻t1から時刻t2の動作について説明する。   Hereinafter, the operation from time t1 to time t2 shown in FIG. 9 will be described.

スイッチング動作が開始されると、トランス102の1次巻線102Aにエネルギーが供給されるので、2次巻線102Bに電流が流れる。起動直後は、2次側の出力部105の出力電圧VOは立ち上がっておらず、フィードバック電流IFBも流れていないことから、過負荷検出回路115により出力される過負荷検出信号OLPはHであり、スイッチングデバイス101は、過負荷保護動作モードで動作する。   When the switching operation is started, energy is supplied to the primary winding 102A of the transformer 102, so that a current flows through the secondary winding 102B. Immediately after the start-up, the output voltage VO of the output unit 105 on the secondary side does not rise, and the feedback current IFB does not flow, so the overload detection signal OLP output by the overload detection circuit 115 is H, The switching device 101 operates in an overload protection operation mode.

また、過負荷検出信号OLPがHなので、起動停止回路127は、VDD端子へ定電流を供給するためのスイッチ125をオフにする。このとき、VDD端子へ電流供給が行われないため、回路電流によって、図9に示すようにVDD端子の電圧が低下しはじめる。   Since the overload detection signal OLP is H, the start / stop circuit 127 turns off the switch 125 for supplying a constant current to the VDD terminal. At this time, since no current is supplied to the VDD terminal, the voltage at the VDD terminal starts to decrease due to the circuit current as shown in FIG.

また、2次巻線102Bに流れる電流は、ダイオード103とコンデンサ104とにより整流及び平滑されることにより直流電力となる。この直流電力が負荷108に供給される。また、スイッチング動作が繰り返されることで、出力電圧VOが徐々に上昇し、出力電流IOも増えていく。   Further, the current flowing through the secondary winding 102B is rectified and smoothed by the diode 103 and the capacitor 104 to become DC power. This DC power is supplied to the load 108. Further, by repeating the switching operation, the output voltage VO gradually increases and the output current IO also increases.

時刻t2において、出力電圧VOが設定された電圧に達すると、フィードバック信号制御回路114に流れるフィードバック電流IFBが増加する。フィードバック電流IFBが増加することにより、フィードバック信号制御回路14から出力される信号が過負荷検出回路115の閾値IFB(OLP)以下になると、過負荷検出回路115からの出力信号はHからLに切り替わる。これにより、過負荷保護動作モードは解除され、通常動作モードに移行する。   When the output voltage VO reaches the set voltage at time t2, the feedback current IFB flowing through the feedback signal control circuit 114 increases. When the feedback current IFB increases and the signal output from the feedback signal control circuit 14 falls below the threshold IFB (OLP) of the overload detection circuit 115, the output signal from the overload detection circuit 115 switches from H to L. . As a result, the overload protection operation mode is canceled and the normal operation mode is entered.

このとき、過負荷検出信号OLPがHからLに切り替わることで、起動停止回路127はスイッチ125をオンする。よって、定電流源124からVDD端子への電流供給が行われる。これにより、時刻t2以降、VDD端子の電圧は再び上昇しはじめる。その後、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)に達すると、VDD端子は一定電圧(起動電圧VDD(ON))を保持する。   At this time, the start / stop circuit 127 turns on the switch 125 when the overload detection signal OLP is switched from H to L. Therefore, current supply from the constant current source 124 to the VDD terminal is performed. As a result, the voltage at the VDD terminal starts to rise again after time t2. Thereafter, when the voltage at the VDD terminal reaches the starting voltage VDD (ON), the VDD terminal holds a constant voltage (starting voltage VDD (ON)).

次に、負荷108が通常負荷状態である時刻t2から時刻t3の動作について説明する。   Next, the operation from time t2 to time t3 when the load 108 is in the normal load state will be described.

時刻t2から時刻t3において、フィードバック信号制御回路14から出力される信号が過負荷検出回路115の閾値IFB(OLP)以下であり、スイッチングデバイス101は、通常動作モードで動作する。   From time t2 to time t3, the signal output from the feedback signal control circuit 14 is equal to or less than the threshold IFB (OLP) of the overload detection circuit 115, and the switching device 101 operates in the normal operation mode.

また、FB端子に流れるフィードバック電流IFBが増加すると、比較器123に入力されるフィードバック電圧VFBが低下するため、スイッチングデバイス101に流れるドレイン電流IDが小さくなる。このような負帰還がかかることで、出力電圧VOは安定化される。   Further, when the feedback current IFB flowing through the FB terminal increases, the feedback voltage VFB input to the comparator 123 decreases, so that the drain current ID flowing through the switching device 101 decreases. By applying such negative feedback, the output voltage VO is stabilized.

例えば、出力電圧VOが安定化された後、負荷108に流れる出力電流IOが低下すると、フィードバック電流IFBが増加し、比較器123に入力されるフィードバック電圧VFBが低下し、スイッチングデバイス101に流れるドレイン電流IDが小さくなる。   For example, after the output voltage VO is stabilized, when the output current IO flowing to the load 108 decreases, the feedback current IFB increases, the feedback voltage VFB input to the comparator 123 decreases, and the drain flowing to the switching device 101 The current ID is reduced.

また、負荷108に流れる出力電流IOが増加すると、フィードバック電流IFBが減少し、比較器123に入力されるフィードバック電圧VFBが上昇し、スイッチングデバイス101に流れるドレイン電流IDが出力電流IOの増加に伴い大きくなる。また、フィードバック電圧VFBが上昇し、クランプ回路119で規定される電圧に達すると、過電流保護が機能し、ドレイン電流IDは最大電流値ILIMITでクランプされる。   Further, when the output current IO flowing through the load 108 increases, the feedback current IFB decreases, the feedback voltage VFB input to the comparator 123 increases, and the drain current ID flowing through the switching device 101 increases as the output current IO increases. growing. Further, when the feedback voltage VFB rises and reaches the voltage defined by the clamp circuit 119, overcurrent protection functions and the drain current ID is clamped at the maximum current value ILIMIT.

次に、負荷108が通常負荷状態から過負荷状態に切り替わる時刻t3から時刻t5の動作について説明する。   Next, the operation from time t3 to time t5 when the load 108 switches from the normal load state to the overload state will be described.

時刻t3から時刻t4において、出力電流IOが規定の値以上になり、負荷108が過負荷状態になる。ここで、ドレイン電流IDは最大電流値ILIMITでクランプされて、それ以上増やすことはできないため、出力電圧VOが低下し始め、フィードバック電流IFBも減少する。このとき、フィードバック信号制御回路14から出力される信号が過負荷検出回路115の閾値IFB(OLP)よりも大きくなることで、過負荷検出信号OLPがLからHに切り替わる。   From time t3 to time t4, the output current IO becomes equal to or higher than a specified value, and the load 108 becomes overloaded. Here, since the drain current ID is clamped at the maximum current value ILIMIT and cannot be increased any more, the output voltage VO begins to decrease and the feedback current IFB also decreases. At this time, the signal output from the feedback signal control circuit 14 becomes larger than the threshold IFB (OLP) of the overload detection circuit 115, so that the overload detection signal OLP is switched from L to H.

次に、時刻t4から時刻t5では、過負荷検出信号OLPがHなので、起動停止回路127は、ドレイン端子からVDD端子へ電流供給を行うスイッチ125がオフする。これにより、VDD端子の電圧が回路電流により低下する。このときスイッチング電源装置100は、ドレイン電流IDの最大電流値ILIMITで2次側の負荷108に電力を供給し続ける。   Next, since the overload detection signal OLP is H from time t4 to time t5, the start / stop circuit 127 turns off the switch 125 that supplies current from the drain terminal to the VDD terminal. As a result, the voltage at the VDD terminal decreases due to the circuit current. At this time, the switching power supply device 100 continues to supply power to the secondary load 108 at the maximum current value ILIMIT of the drain current ID.

そして、時刻t5においてVDD端子の電圧が起動停止回路127の停止電圧VDD(OFF)まで低下すると、起動停止回路127からカウンター回路121に出力される信号はHからLに切り替わる。よって、カウンター回路121の出力信号もHからLに切り替わる。これにより、NAND回路118にLの信号が入力されるため、スイッチングデバイス101のスイッチング動作が停止される。つまり、スイッチングデバイス101は過負荷保護動作モード中の動作期間から過負荷保護動作モード中の停止期間に移行する。   When the voltage at the VDD terminal decreases to the stop voltage VDD (OFF) of the start / stop circuit 127 at time t5, the signal output from the start / stop circuit 127 to the counter circuit 121 switches from H to L. Therefore, the output signal of the counter circuit 121 is also switched from H to L. Thereby, since the L signal is input to the NAND circuit 118, the switching operation of the switching device 101 is stopped. That is, the switching device 101 shifts from the operation period in the overload protection operation mode to the stop period in the overload protection operation mode.

次に、時刻t5から時刻t7の動作について説明する。   Next, the operation from time t5 to time t7 will be described.

時刻t5から時刻t6では、過負荷保護動作モード中の停止期間であり、スイッチングデバイス101は動作を停止している。   From the time t5 to the time t6 is a stop period during the overload protection operation mode, and the switching device 101 stops operating.

また、時刻t5においてVDD端子の電圧が停止電圧VDD(OFF)まで低下すると、起動停止回路127からの信号により、スイッチ125がオンされることで、VDD端子への電流供給が再開される。これにより、VDD端子の電圧が上昇し始める。   Further, when the voltage at the VDD terminal decreases to the stop voltage VDD (OFF) at time t5, the switch 125 is turned on by a signal from the start / stop circuit 127, whereby current supply to the VDD terminal is resumed. As a result, the voltage at the VDD terminal starts to rise.

その後、時刻t6においてVDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)に達すると、再び、起動停止回路27によってスイッチ125はオフされる。これにより、半導体装置126の回路電流により、VDD端子の電圧は低下しはじめる。このとき、カウンター回路121には、Hの信号が入力される。   After that, when the voltage at the VDD terminal reaches the starting voltage VDD (ON) at time t6, the switch 125 is turned off again by the starting / stopping circuit 27. Thereby, the voltage at the VDD terminal starts to decrease due to the circuit current of the semiconductor device 126. At this time, an H signal is input to the counter circuit 121.

カウンター回路121は、このL、Hの信号を受け取り、Hの回数を内部で設定された回数分カウントするまで、スイッチングデバイス101を停止し続ける。   The counter circuit 121 receives the L and H signals, and continues to stop the switching device 101 until the number of times H is counted by the number set internally.

次に、時刻t7から時刻t8の過負荷保護動作モード中の動作期間の動作について説明する。時刻t7から時刻t8では、負荷108は過負荷状態である。   Next, the operation in the operation period in the overload protection operation mode from time t7 to time t8 will be described. From time t7 to time t8, the load 108 is in an overload state.

時刻t7で、カウンター回路121は、内部で設定されたHの回数をカウントし終わる。これにより、NAND回路118にはHの信号が入力されるので、スイッチングデバイス101は、スイッチング動作を再開する。つまり、過負荷保護動作モード中の停止期間から動作期間に移行する。   At time t7, the counter circuit 121 finishes counting the number of times set internally. Accordingly, since the H signal is input to the NAND circuit 118, the switching device 101 resumes the switching operation. That is, the operation period is shifted from the stop period in the overload protection operation mode.

また、VDD端子の電圧が、起動電圧VDD(ON)から停止電圧VDD(OFF)に低下するまでの期間に、過負荷検出回路115からの過負荷検出信号OLPがHのままでLに切り替わらないときは、スイッチングデバイス101は、過負荷保護動作モード中の停止期間に移行する。つまり、過負荷保護動作モードが継続される。   In addition, the overload detection signal OLP from the overload detection circuit 115 remains H and does not switch to L during the period until the voltage at the VDD terminal decreases from the start voltage VDD (ON) to the stop voltage VDD (OFF). When this happens, the switching device 101 shifts to a stop period during the overload protection operation mode. That is, the overload protection operation mode is continued.

ここでは、時刻t7以降も負荷108はまだ過負荷状態を継続している状態なので、出力電圧VO及び出力電流IOはほとんど上昇しないことから、出力電圧検出回路110により出力されるフィードバック電流IFBも増えない。これにより、時刻t8において過負荷検出回路115から出力される過負荷検出信号OLPもHのままである。これにより、再び起動停止回路127からの出力信号がHからLに切り替わるので、カウンター回路121を経由して、NAND回路118にはLの信号が入力される。よって、スイッチングデバイス101のスイッチング動作が停止される。つまり、過負荷保護動作モード中の停止期間に入る。   Here, since the load 108 is still in an overload state after time t7, the output voltage VO and the output current IO hardly increase, and the feedback current IFB output by the output voltage detection circuit 110 also increases. Absent. As a result, the overload detection signal OLP output from the overload detection circuit 115 at time t8 also remains H. As a result, the output signal from the start / stop circuit 127 switches from H to L again, so that the L signal is input to the NAND circuit 118 via the counter circuit 121. Therefore, the switching operation of the switching device 101 is stopped. That is, the stop period during the overload protection operation mode is entered.

このあと、再び起動停止回路127がスイッチ125をオン及びオフさせることで、VDD端子の電圧の上昇及び下降が繰り返されることで過負荷保護動作が実現される。   After that, the start / stop circuit 127 turns the switch 125 on and off again, thereby repeatedly increasing and decreasing the voltage at the VDD terminal, thereby realizing an overload protection operation.

通常、この過負荷保護動作モード時におけるスイッチングデバイス101の動作期間を停止期間よりも短くすることで、過負荷状態の負荷108への出力電力の供給を減らし、負荷108へのストレスを軽減している。   Usually, the operation period of the switching device 101 in this overload protection operation mode is made shorter than the stop period, thereby reducing supply of output power to the load 108 in an overload state and reducing stress on the load 108. Yes.

次に、図10及び図11を用いて、過負荷保護動作モード中において、負荷108の過負荷状態が継続する場合と解除されるときの従来のスイッチング電源装置100の動作について述べる。   Next, the operation of the conventional switching power supply device 100 when the overload state of the load 108 continues and when it is canceled during the overload protection operation mode will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

図10は、負荷108の過負荷状態が継続するときの、従来のスイッチング電源装置100の動作波形を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating operation waveforms of the conventional switching power supply device 100 when the overload state of the load 108 continues.

ここで、過負荷保護動作モード中の動作期間において、過負荷状態からの復帰が判定される。また、この動作期間は、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)から停止電圧VDD(OFF)まで低下する時間で決まる。   Here, in the operation period in the overload protection operation mode, the return from the overload state is determined. Further, this operation period is determined by the time during which the voltage at the VDD terminal decreases from the start voltage VDD (ON) to the stop voltage VDD (OFF).

この過負荷保護動作モード中の動作期間(時刻t10〜t11)内にフィードバック電流IFBが増えずに、フィードバック信号制御回路14から出力される信号が閾値IFB(OLP)を越えない場合は、時刻t11において再び過負荷保護動作モード中の停止期間に入る。   When the feedback current IFB does not increase during the operation period (time t10 to t11) during the overload protection operation mode and the signal output from the feedback signal control circuit 14 does not exceed the threshold value IFB (OLP), the time t11 Then, the operation enters the stop period during the overload protection operation mode again.

このような過負荷保護動作モード中の動作期間の条件は、スイッチング電源装置100の起動時にも当てはまり、起動直後に、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)から停止電圧VDD(OFF)に低下するまでに、フィードバック信号制御回路14から出力される信号が閾値IFB(OLP)よりも低くならず過負荷検出回路115の出力信号がHのままであるときには、過負荷保護動作モードの停止期間に入ってしまい、起動不良となってしまう。   Such a condition of the operation period in the overload protection operation mode is also applied when the switching power supply device 100 is activated, and immediately after the activation, the voltage at the VDD terminal decreases from the activation voltage VDD (ON) to the stop voltage VDD (OFF). By the time, when the signal output from the feedback signal control circuit 14 is not lower than the threshold value IFB (OLP) and the output signal of the overload detection circuit 115 remains H, the overload protection operation mode is stopped. It enters and becomes a start-up failure.

次に、図11を用いて、負荷108の過負荷状態が解除され、通常動作モードに復帰するときの動作を説明する。   Next, the operation when the overload state of the load 108 is released and the normal operation mode is restored will be described with reference to FIG.

負荷108の過負荷状態が解除されたのち、時刻t12において過負荷保護動作モード中の動作期間に入ると、スイッチングデバイス101はスイッチング動作を行う。これにより、1次側から2次側への電力供給が開始され、出力電圧VO及び出力電流IOは上昇しはじめる。その後、出力電圧VO及び出力電流IOが所望の値まで立ち上がったとき、フィードバック電流IFBも上昇をはじめる。時刻t13においてフィードバック信号制御回路14から出力される信号が過負荷検出回路の閾値IFB(OLP)を越えて、過負荷検出信号OLPがHからLに切り替わる。   When the operation period in the overload protection operation mode is entered at time t12 after the overload state of the load 108 is released, the switching device 101 performs a switching operation. Thereby, power supply from the primary side to the secondary side is started, and the output voltage VO and the output current IO begin to rise. Thereafter, when the output voltage VO and the output current IO rise to desired values, the feedback current IFB also starts to rise. At time t13, the signal output from the feedback signal control circuit 14 exceeds the threshold IFB (OLP) of the overload detection circuit, and the overload detection signal OLP is switched from H to L.

ここで時刻t12〜時刻t13までの過負荷保護動作モード中の動作期間では、スイッチ125がオフになっているため、VDD端子の電圧は低下し続ける。   Here, in the operation period in the overload protection operation mode from time t12 to time t13, the switch 125 is off, so the voltage at the VDD terminal continues to decrease.

一方、時刻t13において過負荷検出信号OLPがLに切り替わることで、起動停止回路127はスイッチ125をオンにするので、VDD端子への供給が再開されVDD端子の電圧は起動電圧VDD(ON)まで上昇する。また、フィードバック電流IFBは増えていき、比較器123に入力されるフィードバック電圧VFBが低下するため、スイッチングデバイス101に流れるドレイン電流IDが小さくなる。このような負帰還がかかることで、出力電圧VOは安定化される。このとき、VDD端子の電圧は起動電圧VDD(ON)の電圧で保持されるように制御される。このように、通常動作モードに復帰できる。   On the other hand, when the overload detection signal OLP is switched to L at time t13, the start / stop circuit 127 turns on the switch 125, so that the supply to the VDD terminal is resumed and the voltage at the VDD terminal reaches the start voltage VDD (ON). To rise. Further, the feedback current IFB increases and the feedback voltage VFB input to the comparator 123 decreases, so the drain current ID flowing through the switching device 101 decreases. By applying such negative feedback, the output voltage VO is stabilized. At this time, the voltage at the VDD terminal is controlled to be held at the starting voltage VDD (ON). In this way, it is possible to return to the normal operation mode.

なお、上記の従来例では内部制御回路用電源端子と過負荷保護動作用端子とをVDD端子で共通化しているが、実際には、内部制御回路用電源端子と過負荷保護動作用端子とを別々に設けても、過負荷保護動作に大きな差はない。   In the above conventional example, the internal control circuit power supply terminal and the overload protection operation terminal are shared by the VDD terminal, but in reality, the internal control circuit power supply terminal and the overload protection operation terminal are Even if they are provided separately, there is no significant difference in overload protection operation.

なお、上記の従来例に近い技術が、特許文献1に開示されている。   A technique close to the above conventional example is disclosed in Patent Document 1.

特開平7−28532号公報JP-A-7-28532

しかながら、上述したように、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)から停止電圧VDD(OFF)にまで低下するまでの期間である過負荷保護動作モード時の動作期間の間に、出力電圧VOが立ち上がらない場合には、再び過負荷保護動作モード中の停止期間に移行してしまう。つまり、負荷108の過負荷状態が解除された場合であっても、過負荷保護動作モードが継続されてしまうという誤動作が生じる。   However, as described above, the output voltage during the operation period in the overload protection operation mode, which is the period until the voltage at the VDD terminal decreases from the start voltage VDD (ON) to the stop voltage VDD (OFF). If VO does not rise, the operation again shifts to the stop period during the overload protection operation mode. That is, even when the overload state of the load 108 is released, a malfunction occurs in which the overload protection operation mode is continued.

また、スイッチング電源装置100の起動時においては、VDD端子の電圧が上昇して、起動電圧VDD(ON)に到達した後、この起動電圧VDD(ON)から停止電圧VDD(OFF)まで低下するまでの期間である過負荷保護動作モード時の動作期間に、出力電圧VOが立ち上がらない場合は、通常動作モードに移行することができず、過負荷保護動作モードに入ってしまうという誤動作が生じる。   Further, when the switching power supply device 100 is started up, the voltage at the VDD terminal rises and reaches the starting voltage VDD (ON) and then decreases from the starting voltage VDD (ON) to the stop voltage VDD (OFF). If the output voltage VO does not rise during the operation period in the overload protection operation mode, which is a period of time, the normal operation mode cannot be entered and an overload protection operation mode is entered.

この誤動作が生じるのは、例えば、負荷108が大きい出力電圧を必要とする場合である。この場合には、出力電圧VOの立ち上がりが遅くなるので、過負荷保護動作モード時の動作期間の間に出力電圧VOが立ち上がらなくなる。また、負荷108が必要とする出力電力が大きい場合も出力電圧VOが立ち上がり難くなるので、この誤動作が生じる。   This malfunction occurs, for example, when the load 108 requires a large output voltage. In this case, since the rise of the output voltage VO is delayed, the output voltage VO does not rise during the operation period in the overload protection operation mode. Also, when the output power required by the load 108 is large, the output voltage VO is difficult to rise, and this malfunction occurs.

これらの誤動作は起動時に起こるが、一旦過負荷保護動作がスタートしてから、負荷108が過負荷から復帰するときに、起動時よりも大きい出力電力を負荷108が必要とする場合にも、正しく復帰ができずに、過負荷保護動作モードが継続されてしまう誤動作が起きるケースがある。   Although these malfunctions occur at the time of start-up, when the load 108 requires a larger output power than at the start-up when the load 108 recovers from the overload once the overload protection operation is started, There is a case in which the malfunction cannot be recovered and the overload protection operation mode is continued.

従来はこの問題に対応するために、過負荷保護動作用コンデンサ109の容量を大きくすることで過負荷保護動作モード中の動作期間を長くしていた。これにより、当該動作期間中に2次側へ供給できる電力が増加し、より大きい出力電力を必要とする負荷108に対応できる。   Conventionally, in order to deal with this problem, the operation period in the overload protection operation mode is extended by increasing the capacity of the overload protection operation capacitor 109. As a result, the power that can be supplied to the secondary side during the operation period increases, and the load 108 that requires a larger output power can be handled.

しかしながら、上記のように過負荷保護動作用コンデンサ109の容量を大きくすると、以下に述べる課題が生じる。   However, when the capacity of the overload protection operation capacitor 109 is increased as described above, the following problems arise.

図12は、ある過負荷保護動作用コンデンサ109を用いたときの過負荷保護動作モード時の動作波形を示す図である。図13は、図12で使用している過負荷保護動作用コンデンサ109よりも大きい容量の過負荷保護動作用コンデンサ109を用いたときの過負荷保護動作時の動作波形を示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing operation waveforms in the overload protection operation mode when a certain overload protection operation capacitor 109 is used. FIG. 13 is a diagram showing operation waveforms during an overload protection operation when the overload protection operation capacitor 109 having a larger capacity than the overload protection operation capacitor 109 used in FIG. 12 is used.

図12と図13とに示す波形を比較すると、図13に示すVDD端子の電圧の波形は、図12に示すVDD端子の電圧の波形よりも三角派の周期が長くなっている。つまり、1周期あたりの過負荷保護動作モード中の動作期間及び停止期間が共に長くなっている。この過負荷保護動作の周期は、過負荷保護動作用コンデンサ109の容量の大きさに比例するので、例えは、過負荷保護動作用コンデンサ109の容量値を10倍にしたときには、過負荷保護動作の周期も10倍になる。   Comparing the waveforms shown in FIG. 12 and FIG. 13, the waveform of the voltage at the VDD terminal shown in FIG. 13 has a longer triangular period than the waveform of the voltage at the VDD terminal shown in FIG. That is, both the operation period and the stop period in the overload protection operation mode per cycle are long. The cycle of this overload protection operation is proportional to the size of the capacity of the overload protection operation capacitor 109. For example, when the capacitance value of the overload protection operation capacitor 109 is increased 10 times, the overload protection operation is performed. The period is also 10 times.

また、図12と図13とに示す、過負荷保護動作モード中の動作期間における出力電流IOを比較したときには、過負荷保護動作モード中の動作期間が長くなることで、出力部105へ供給する電力が増えるので、過負荷保護動作用コンデンサ109の容量を大きくしたときの出力電流IOの方が、図12に示す出力電流IOよりも大きい値になる。   Further, when the output current IO in the operation period in the overload protection operation mode shown in FIG. 12 and FIG. 13 is compared, the operation period in the overload protection operation mode becomes longer, so that it is supplied to the output unit 105. Since the power increases, the output current IO when the capacity of the overload protection operation capacitor 109 is increased is larger than the output current IO shown in FIG.

このとき、過負荷保護動作モード中の停止期間も長くなることから、平均的には2次側の負荷108へ供給する電流量は同じである。しかしながら、一周期あたりの過負荷保護動作モード中の動作期間において負荷108に供給される電力が増えるので、出力電流IOが一時的に大きくなってしまう。この大電流が部品に流れることで大きなストレスになり、部品の破壊及び劣化を招く恐れがある。つまり、過負荷保護機能の効果が低下してしまう。   At this time, since the stop period during the overload protection operation mode also becomes longer, on average, the amount of current supplied to the secondary load 108 is the same. However, since the power supplied to the load 108 increases during the operation period in the overload protection operation mode per cycle, the output current IO temporarily increases. When this large current flows through the component, it causes a great stress, which may cause the component to be destroyed and deteriorated. That is, the effect of the overload protection function is reduced.

このように、従来のスイッチング電源装置100では、過負荷保護動作用コンデンサ109の容量を大きくすることで、過負荷保護機能の効果が低下してしまうという課題がある。   Thus, in the conventional switching power supply device 100, there is a problem that the effect of the overload protection function is reduced by increasing the capacity of the overload protection operation capacitor 109.

また、この過負荷保護動作用コンデンサ109が半導体装置上で集積化されている場合には、この過負荷保護動作用コンデンサ109の容量値を変えることができない。つまり、過負荷保護動作モード中の動作期間の長さが固定されている。これにより、このような場合には、大きい電力が必要とされる負荷108が用いられる場合に、起動及び復帰時に誤動作が発生するという課題がある。   Further, when the overload protection operation capacitor 109 is integrated on the semiconductor device, the capacitance value of the overload protection operation capacitor 109 cannot be changed. That is, the length of the operation period during the overload protection operation mode is fixed. As a result, in such a case, there is a problem that a malfunction occurs at the time of start-up and recovery when a load 108 that requires a large amount of power is used.

なお、上記説明では、自己復帰型の過負荷保護機能を有するスイッチング電源装置を例に説明したが、ラッチ型の過負荷保護機能を有するスイッチング電源装置においても、起動時に過負荷保護動作の誤動作が発生するという課題がある。   In the above description, the switching power supply device having a self-recovery type overload protection function has been described as an example. There is a problem that occurs.

そこで本発明は、過負荷保護機能の効力の低下を抑制しつつ、大きな出力電力を必要とする負荷を起動及び復帰できるスイッチング電源装置及びスイッチング電源用半導体装置を提供することを第1の目的とする。   Accordingly, a first object of the present invention is to provide a switching power supply device and a switching power supply semiconductor device capable of starting and returning a load that requires a large output power while suppressing a decrease in the effectiveness of the overload protection function. To do.

また、本発明は、起動時の誤動作の発生を抑制できる、ラッチ型の過負荷保護機能を有するスイッチング電源装置及びスイッチング電源用半導体装置を提供することを第2の目的とする。   It is a second object of the present invention to provide a switching power supply device and a switching power supply semiconductor device having a latch-type overload protection function that can suppress the occurrence of a malfunction at startup.

上記目的を達成するために、本発明に係るスイッチング電源装置は、入力部に入力された直流の入力電圧を直流の出力電圧に変換して出力するスイッチング電源装置であって、前記入力電圧を変換電圧に変換する電圧変換回路と、前記電圧変換回路に接続されたスイッチングデバイスと、前記電圧変換回路と負荷との間に接続され、前記変換電圧を整流及び平滑化することにより、前記出力電圧を生成する出力電圧生成回路と、前記スイッチングデバイスを駆動する駆動回路と、前記出力電圧が第1の閾値より大きいか否かを判定する過負荷検出回路と、前記過負荷検出回路により前記出力電圧が前記第1の閾値より大きいと判定された場合、前記スイッチングデバイスを連続的に動作させるように前記駆動回路を制御し、前記過負荷検出回路により前記出力電圧が前記第1の閾値より小さいと判定された場合、過負荷保護動作を前記スイッチングデバイスが行うように前記駆動回路を制御する過負荷制御回路と、前記出力電圧が前記第1の閾値より小さい第2の閾値より大きいか否かを判定する復帰検出回路とを備え、前記過負荷保護動作時において、前記スイッチングデバイスは、当該過負荷保護動作中に当該スイッチングデバイスが動作する動作期間と、当該過負荷保護動作中に当該スイッチングデバイスが停止する停止期間とを繰り返し、前記過負荷制御回路は、さらに、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ、前記負荷へ供給する電力を増やす。   In order to achieve the above object, a switching power supply according to the present invention is a switching power supply that converts a DC input voltage input to an input unit into a DC output voltage and outputs the DC voltage, and converts the input voltage. A voltage conversion circuit for converting to a voltage; a switching device connected to the voltage conversion circuit; and a voltage conversion circuit connected to the load, and rectifying and smoothing the conversion voltage to thereby convert the output voltage. An output voltage generation circuit for generating, a drive circuit for driving the switching device, an overload detection circuit for determining whether or not the output voltage is greater than a first threshold, and the output voltage by the overload detection circuit If it is determined that the threshold value is greater than the first threshold value, the drive circuit is controlled to continuously operate the switching device, and the overload detection circuit is controlled. When the output voltage is determined to be smaller than the first threshold, an overload control circuit that controls the drive circuit so that the switching device performs an overload protection operation, and the output voltage is the first voltage A return detection circuit that determines whether or not the second threshold value is less than a second threshold value, and the switching device operates during the overload protection operation when the switching device operates during the overload protection operation. And a stop period during which the switching device stops during the overload protection operation, and the overload control circuit further includes a case where the output voltage is greater than the second threshold value during the overload protection operation. Compared with the case where the output voltage is smaller than the second threshold value, the power supplied to the load is increased.

この構成によれば、本発明に係るスイッチング電源装置は、過負荷保護動作時に、出力電圧が過負荷保護動作を解除する第1の閾値まで上昇していなくても、当該第1の閾値より低い第2の閾値まで上昇しているか否かを判定することにより、過負荷状態が解除されたか否かを判定する。これにより、本発明に係るスイッチング電源装置は、出力電圧が第1の閾値まで上昇していなくても、過負荷状態が解除された場合には、負荷へ供給する電力を増やす。これにより、本発明に係るスイッチング電源装置は、大きな出力電力を必要とする負荷を起動及び復帰できる。   According to this configuration, the switching power supply according to the present invention is lower than the first threshold even when the output voltage does not rise to the first threshold for canceling the overload protection operation during the overload protection operation. It is determined whether or not the overload state has been released by determining whether or not it has risen to the second threshold value. Thereby, even if the output voltage has not risen to the first threshold value, the switching power supply device according to the present invention increases the power supplied to the load when the overload state is released. Thereby, the switching power supply according to the present invention can start and restore a load that requires a large output power.

さらに、本発明に係るスイッチング電源装置は、負荷が、例えばドライバーであり、必要とする出力電力が変わるような場合でも、過負荷保護コンデンサによる電力供給量の調整を必要とせずに、大きな出力電力を必要とする負荷を起動及び復帰できる。よって、本発明に係るスイッチング電源装置は、過負荷保護動作用コンデンサの容量値を増加させることによる過負荷保護機能の効力の低減を抑制しつつ、大きな出力電力を必要とする負荷を起動及び復帰できる。   Furthermore, the switching power supply according to the present invention has a large output power without requiring adjustment of the amount of power supplied by the overload protection capacitor even when the load is, for example, a driver and the required output power changes. Can be activated and restored. Therefore, the switching power supply device according to the present invention starts and restores a load that requires a large output power while suppressing a reduction in the effectiveness of the overload protection function by increasing the capacitance value of the overload protection operation capacitor. it can.

さらに、過負荷保護動作用コンデンサが半導体装置に集積化されていて、過負荷保護期間が内部で決められいている場合には、過負荷保護動作時の動作期間が固定される。このような場合であっても、本発明に係るスイッチング電源装置は、大きな出力電力を必要とする負荷を起動及び復帰できる。   Further, when the overload protection operation capacitor is integrated in the semiconductor device and the overload protection period is determined internally, the operation period during the overload protection operation is fixed. Even in such a case, the switching power supply according to the present invention can start and recover a load that requires a large output power.

また、前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ、前記動作期間を長くすることによって前記負荷へ供給する電力を増やしてもよい。   In the overload protection operation, the overload control circuit makes the operation period longer when the output voltage is larger than the second threshold than when the output voltage is smaller than the second threshold. By doing so, you may increase the electric power supplied to the said load.

また、前記スイッチング電源装置は、さらに、コンデンサを備え、前記過負荷制御回路は、前記コンデンサが第1電圧から第2電圧へ充電又は放電される時間を用いて、前記動作期間の長さを決定し、前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記動作期間中に前記コンデンサに前記第1電圧を供給することにより前記動作期間を前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ長くしてもよい。   The switching power supply device further includes a capacitor, and the overload control circuit determines a length of the operation period using a time during which the capacitor is charged or discharged from the first voltage to the second voltage. The overload control circuit supplies the first voltage to the capacitor during the operation period when the output voltage is greater than the second threshold value during the overload protection operation. May be longer than when the output voltage is smaller than the second threshold.

また、前記復帰検出回路は、前記出力電圧を直接検出する復帰信号検出回路を備えてもよい。   The return detection circuit may include a return signal detection circuit that directly detects the output voltage.

この構成によれば、第2の閾値を電源設計者が容易に設定できるようになるので、本発明に係るスイッチング電源装置は、設計自由度を拡大できる。さらに、第2の閾値を任意に設定することで、過負荷から復帰できる出力電圧の精度を上げることができる。   According to this configuration, since the power supply designer can easily set the second threshold, the switching power supply device according to the present invention can expand the degree of freedom in design. Furthermore, the accuracy of the output voltage that can be recovered from the overload can be increased by arbitrarily setting the second threshold value.

また、前記駆動回路は、前記スイッチングデバイスを駆動する第1信号を生成し、前記復帰検出回路は、前記第1信号における、前記スイッチングデバイスをオンするオンパルス幅又はオンデューティーが第3の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きいと判定し、前記オンパルス幅又はオンデューティーが前記第3の閾値より小さい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さいと判定してもよい。   The drive circuit generates a first signal for driving the switching device, and the return detection circuit has an on-pulse width or on-duty for turning on the switching device in the first signal larger than a third threshold value. The output voltage is determined to be greater than the second threshold, and if the on-pulse width or on-duty is less than the third threshold, the output voltage may be determined to be less than the second threshold. .

この構成によれば、本発明に係るスイッチング電源装置に含まれる半導体装置に外部端子を追加する必要がなく、省スペース化及びこの外部端子周りの部品点数を減らすことができる。   According to this configuration, it is not necessary to add an external terminal to the semiconductor device included in the switching power supply device according to the present invention, and space saving and the number of parts around the external terminal can be reduced.

また、前記駆動回路は、クロック信号を生成する発振回路を備え、前記駆動回路は、前記クロック信号の周期で前記スイッチングデバイスをオンする第1信号を生成し、前記復帰検出回路は、前記第1信号における、前記スイッチングデバイスをオンするオンパルス幅又はオンデューティーが第3の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きいと判定し、前記オンパルス幅又はオンデューティーが前記第3の閾値より小さい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さいと判定し、復帰信号検出回路は、前記オンパルス幅又はオンデューティーが前記第3の閾値より大きい場合に、パルス信号であるセット信号を生成し、前記セット信号がセット端子に入力され、前記クロック信号がリセット端子に入力されるフリップフロップ回路とを備え、前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時の前記動作期間において、前記フリップフロップ回路がセット状態にある期間、前記コンデンサに前記第1電圧を供給することにより前記動作期間を前記オンパルス幅又はオンデューティーが前記第3の閾値より小さい場合に比べ長くしてもよい。   The driving circuit includes an oscillation circuit that generates a clock signal, the driving circuit generates a first signal that turns on the switching device in a cycle of the clock signal, and the return detection circuit includes the first detection circuit. When an on-pulse width or on-duty for turning on the switching device in a signal is greater than a third threshold, it is determined that the output voltage is greater than the second threshold, and the on-pulse width or on-duty is the third threshold If smaller, the output voltage is determined to be smaller than the second threshold, and the return signal detection circuit generates a set signal that is a pulse signal when the on-pulse width or on-duty is larger than the third threshold. Flip in which the set signal is input to the set terminal and the clock signal is input to the reset terminal The overload control circuit is configured to supply the first voltage to the capacitor during the operation period of the overload protection operation while the flip-flop circuit is in a set state. The period may be longer than when the on-pulse width or on-duty is smaller than the third threshold.

また、前記電圧変換回路は、1次巻線と2次巻線と補助巻線とを有したトランスであり、前記復帰検出回路は、前記出力電圧を前記補助巻線から検出してもよい。   The voltage conversion circuit may be a transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding, and the return detection circuit may detect the output voltage from the auxiliary winding.

また、前記スイッチング電源装置は、さらに、コンデンサを備え、前記過負荷制御回路は、前記コンデンサが第1電圧から第2電圧へ充電又は放電される時間を用いて、前記動作期間の長さを決定し、前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ前記第1電圧と前記第2電圧との差を大きくすることにより、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合の前記動作期間を前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ長くしてもよい。   The switching power supply device further includes a capacitor, and the overload control circuit determines a length of the operation period using a time during which the capacitor is charged or discharged from the first voltage to the second voltage. In the overload protection operation, the overload control circuit is configured such that when the output voltage is greater than the second threshold, the first voltage and the first voltage are greater than when the output voltage is less than the second threshold. By increasing the difference from the second voltage, the operation period when the output voltage is larger than the second threshold may be made longer than when the output voltage is smaller than the second threshold.

また、前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記過負荷検出回路に、前記出力電圧が第1の閾値より大きいと判定させることにより、前記スイッチングデバイスを連続的に動作させることによって前記負荷へ供給する電力を増やしてもよい。   The overload control circuit causes the overload detection circuit to determine that the output voltage is greater than the first threshold when the output voltage is greater than the second threshold during the overload protection operation. Thereby, the electric power supplied to the load may be increased by continuously operating the switching device.

また、前記スイッチング電源装置は、さらに、コンデンサを備え、前記過負荷制御回路は、前記コンデンサが第1電圧から第2電圧へ充電又は放電される時間を用いて、前記動作期間の長さを決定し、前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記コンデンサの電圧を保持させることにより、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合の前記動作期間を前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ長くしてもよい。   The switching power supply device further includes a capacitor, and the overload control circuit determines a length of the operation period using a time during which the capacitor is charged or discharged from the first voltage to the second voltage. In the overload protection operation, when the output voltage is larger than the second threshold, the overload control circuit holds the voltage of the capacitor so that the output voltage is lower than the second threshold. The operation period when the output voltage is large may be longer than when the output voltage is smaller than the second threshold.

また、前記過負荷保護回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ、前記第1の閾値を小さくすることによって前記負荷へ供給する電力を増やしてもよい。   In the overload protection operation, the overload protection circuit includes the first threshold value when the output voltage is greater than the second threshold value than when the output voltage is less than the second threshold value. The electric power supplied to the load may be increased by reducing.

また、前記過負荷保護回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ、前記スイッチングデバイスの発振周波数を上げる、又は、前記スイッチングデバイスに流れる電流のピーク値を大きくすることによって前記負荷へ供給する電力を増やしてもよい。   In the overload protection operation, the overload protection circuit oscillates the switching device when the output voltage is larger than the second threshold than when the output voltage is smaller than the second threshold. The power supplied to the load may be increased by increasing the frequency or increasing the peak value of the current flowing through the switching device.

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、入力部に入力された直流の入力電圧を直流の出力電圧に変換して出力するスイッチング電源装置であって、前記入力電圧を変換電圧に変換する電圧変換回路と、前記電圧変換回路に接続されたスイッチングデバイスと、前記電圧変換回路と負荷との間に接続され、前記変換電圧を整流及び平滑化することにより、前記出力電圧を生成する出力電圧生成回路と、前記スイッチングデバイスを駆動する駆動回路と、前記出力電圧が第1の閾値より大きいか否かを判定する過負荷検出回路と、前記過負荷検出回路により前記出力電圧が前記第1の閾値より大きいと判定された場合、前記スイッチングデバイスを連続的に動作させるように前記駆動回路を制御し、前記過負荷検出回路により前記出力電圧が前記第1の閾値より小さいと判定された場合、前記スイッチングデバイスを停止する過負荷制御回路と、前記出力電圧が前記第1の閾値より小さい第2の閾値より大きいか否かを判定する復帰検出回路とを備え、前記過負荷制御回路は、さらに、当該スイッチング電源装置の起動時に、前記出力電圧が前記第1の閾値より小さくかつ前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ、前記負荷へ供給する電力を増やしてもよい。   The switching power supply according to the present invention is a switching power supply that converts a DC input voltage input to an input unit into a DC output voltage and outputs the voltage, and converts the input voltage into a converted voltage. An output voltage generation circuit which is connected between the circuit, a switching device connected to the voltage conversion circuit, and the voltage conversion circuit and a load, and generates the output voltage by rectifying and smoothing the conversion voltage A drive circuit that drives the switching device, an overload detection circuit that determines whether the output voltage is greater than a first threshold, and the output voltage that is greater than the first threshold by the overload detection circuit If it is determined that the output voltage is large, the drive circuit is controlled to operate the switching device continuously, and the output voltage is controlled by the overload detection circuit. An overload control circuit that stops the switching device when it is determined that the output voltage is smaller than the first threshold, and a return detection that determines whether the output voltage is larger than a second threshold smaller than the first threshold. The overload control circuit further includes, when the switching power supply device is activated, when the output voltage is smaller than the first threshold and larger than the second threshold, the output voltage is the second The power supplied to the load may be increased as compared with a case where it is smaller than the threshold value.

この構成によれば、ラッチ停止型の過負荷保護機能を有するスイッチング電源装置の起動時の誤動作の発生を抑制できる。   According to this configuration, it is possible to suppress the occurrence of a malfunction when the switching power supply device having the latch stop type overload protection function is started.

また、本発明に係るスイッチング電源用半導体装置は、一つの半導体チップに形成された前記駆動回路と、前記過負荷検出回路と、前記過負荷制御回路と、前記復帰検出回路とを備える。   The switching power supply semiconductor device according to the present invention includes the drive circuit, the overload detection circuit, the overload control circuit, and the recovery detection circuit formed on one semiconductor chip.

また、本発明に係るスイッチング電源用半導体装置は、一つの半導体チップに形成された前記スイッチングデバイスと、前記駆動回路と、前記過負荷検出回路と、前記過負荷制御回路と、前記復帰検出回路とを備えてもよい。   A switching power supply semiconductor device according to the present invention includes the switching device, the drive circuit, the overload detection circuit, the overload control circuit, and the recovery detection circuit formed on one semiconductor chip. May be provided.

なお、本発明は、このようなスイッチング電源装置として実現できるだけでなく、スイッチング電源装置に含まれる特徴的な手段をステップとするスイッチング電源装置の制御方法として実現したり、そのような特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、CD−ROM等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。   The present invention can be realized not only as such a switching power supply device but also as a control method for a switching power supply device including a characteristic means included in the switching power supply device as a step. It can also be realized as a program for causing a computer to execute. Needless to say, such a program can be distributed via a recording medium such as a CD-ROM and a transmission medium such as the Internet.

さらに、本発明は、このようなスイッチング電源装置の機能の一部又は全てを実現する半導体集積回路(LSI)として実現したりできる。   Furthermore, the present invention can be realized as a semiconductor integrated circuit (LSI) that realizes part or all of the functions of such a switching power supply device.

以上より、本発明は、過負荷保護機能の効力の低下を抑制しつつ、大きな出力電力を必要とする負荷を起動及び復帰できるスイッチング電源装置及びスイッチング電源用半導体装置を提供できる。また、本発明は、起動時の過負荷保護動作の誤動作の発生を抑制できる、ラッチ型の過負荷保護機能を有するスイッチング電源装置及びスイッチング電源用半導体装置を提供できる。   As described above, the present invention can provide a switching power supply device and a switching power supply semiconductor device capable of starting and returning a load that requires a large output power while suppressing a decrease in the effectiveness of the overload protection function. In addition, the present invention can provide a switching power supply device having a latch-type overload protection function and a semiconductor device for switching power supply that can suppress the occurrence of malfunction of the overload protection operation at the time of startup.

本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the switching power supply device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置における、スイッチングデバイスに流れるドレインのピーク電流IDpとフィードバック電流IFBとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the peak current IDp of the drain which flows into a switching device, and the feedback current IFB in the switching power supply which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置の復帰検出回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the return detection circuit of the switching power supply device concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置における、フィードバック電流IFB及び出力電圧VOと、負荷の状態との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the feedback electric current IFB and output voltage VO, and the state of load in the switching power supply which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置おける各部の動作波形を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement waveform of each part in the switching power supply which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the switching power supply device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置おける各部の動作波形を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement waveform of each part in the switching power supply device concerning Embodiment 2 of this invention. 従来のスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the conventional switching power supply apparatus. 従来のスイッチング電源装置の動作波形を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement waveform of the conventional switching power supply device. 従来のスイッチング電源装置における、過負荷保護動作モードを継続するときの動作波形を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement waveform when continuing the overload protection operation mode in the conventional switching power supply device. 従来のスイッチング電源装置における、過負荷保護動作からの復帰するときの動作波形を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement waveform when returning from overload protection operation | movement in the conventional switching power supply device. 従来のスイッチング電源装置において過負荷保護動作用コンデンサの容量が小さい場合の、過負荷保護動作モード時の動作波形を示す図である。It is a figure which shows the operation waveform at the time of an overload protection operation mode when the capacity | capacitance of the capacitor for an overload protection operation is small in the conventional switching power supply device. 従来のスイッチング電源装置において過負荷保護動作用コンデンサの容量が大きい場合の、過負荷保護動作モード時の動作波形を示す図である。It is a figure which shows the operation waveform at the time of an overload protection operation mode when the capacity | capacitance of the capacitor for an overload protection operation is large in the conventional switching power supply device.

以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置50は、過負荷保護動作モード時に、出力電圧VOが過負荷保護動作モードを解除する第1の閾値まで上昇していなくても、当該第1の閾値より低い第2の閾値まで上昇しているか否かを判定することにより、過負荷状態が解除されたか否かを判定する。これにより、本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置50は、出力電圧VOが第1の閾値まで上昇していなくても、過負荷状態が解除された場合には、過負荷保護動作モード中の動作期間を延長することにより、負荷8へ供給する電力を増やすことができる。
(Embodiment 1)
Even if the output voltage VO does not rise to the first threshold value for canceling the overload protection operation mode during the overload protection operation mode, the switching power supply device 50 according to Embodiment 1 of the present invention It is determined whether or not the overload state is released by determining whether or not the threshold value has risen to a second threshold value that is lower than the threshold value. As a result, the switching power supply device 50 according to the first embodiment of the present invention has the overload protection operation mode when the overload state is canceled even if the output voltage VO has not risen to the first threshold value. By extending the inside operation period, the power supplied to the load 8 can be increased.

これにより、本発明に係るスイッチング電源装置は、大きな出力電力を必要とする負荷8を起動及び復帰できる。さらに、本発明に係るスイッチング電源装置50は、過負荷保護動作用コンデンサ9の容量値を増加させる必要がないので、過負荷保護機能の効力の低減を抑制できる。   Thereby, the switching power supply according to the present invention can start and restore the load 8 that requires a large output power. Furthermore, since the switching power supply device 50 according to the present invention does not need to increase the capacitance value of the overload protection operation capacitor 9, it is possible to suppress a reduction in the effectiveness of the overload protection function.

図1は、本発明の実施の形態1におけるスイッチング電源制御ICである半導体装置26を使用したスイッチング電源装置50の回路構成例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration example of a switching power supply device 50 using a semiconductor device 26 which is a switching power supply control IC according to the first embodiment of the present invention.

図1に示すスイッチング電源装置50は、トランス2と、出力部5と、入力部6と、出力電圧生成回路7と、過負荷保護動作用コンデンサ9と、出力電圧検出回路10と、スイッチング電源制御用の半導体装置26と、復帰信号検出回路30とを含む。このスイッチング電源装置50は、入力部6に入力された直流の入力電圧VINを直流の出力電圧VOに変換して出力部5に出力する。   1 includes a transformer 2, an output unit 5, an input unit 6, an output voltage generation circuit 7, an overload protection operation capacitor 9, an output voltage detection circuit 10, and a switching power source control. For example, and a return signal detection circuit 30. The switching power supply device 50 converts the DC input voltage VIN input to the input unit 6 into a DC output voltage VO and outputs it to the output unit 5.

トランス2は、1次巻線2Aと、2次巻線2Bとを含む。このトランス2は、本発明の電圧変換回路に相当し、入力電圧VINを変換電圧に変換する。なお、トランス2の代わりにコイルを用いても当該電圧変換回路の機能を実現することもできる。   The transformer 2 includes a primary winding 2A and a secondary winding 2B. The transformer 2 corresponds to the voltage conversion circuit of the present invention, and converts the input voltage VIN into a converted voltage. Note that the function of the voltage conversion circuit can also be realized by using a coil instead of the transformer 2.

1次巻線2Aは、一端が入力部106と接続される。2次巻線2Bは、出力電圧生成回路7に接続される。   One end of primary winding 2 </ b> A is connected to input unit 106. The secondary winding 2 </ b> B is connected to the output voltage generation circuit 7.

出力電圧生成回路7は、2次巻線2Bと負荷8との間に接続される。この出力電圧生成回路7は、トランス2により変換された変換電圧を整流及び平滑化することにより出力電圧VOを生成する。具体的には、出力電圧生成回路7は、2次巻線1bに誘起される交流電圧を整流及び平滑化することにより、直流の出力電圧VOを生成し、出力部5に接続された負荷8に、出力電圧VOを供給する。この出力電圧生成回路7は、ダイオード3とコンデンサ4とを含む。   The output voltage generation circuit 7 is connected between the secondary winding 2 </ b> B and the load 8. The output voltage generation circuit 7 generates an output voltage VO by rectifying and smoothing the converted voltage converted by the transformer 2. Specifically, the output voltage generation circuit 7 generates a DC output voltage VO by rectifying and smoothing an AC voltage induced in the secondary winding 1 b, and a load 8 connected to the output unit 5. The output voltage VO is supplied. The output voltage generation circuit 7 includes a diode 3 and a capacitor 4.

出力電圧検出回路10は、2次側出力電圧VOが一定になるように制御するための制御信号であるフィードバック電流IFBを2次側から1次側の制御回路12のフィードバック信号制御回路14へ伝達する。この出力電圧検出回路10は、出力電圧VOのレベルを検出し、出力電圧VOのレベルに基づいて、出力電圧VOのレベルに比例するフィードバック電流IFBを、FP端子を介して、フィードバック信号制御回路14へ出力する。   The output voltage detection circuit 10 transmits a feedback current IFB, which is a control signal for controlling the secondary output voltage VO to be constant, from the secondary side to the feedback signal control circuit 14 of the control circuit 12 on the primary side. To do. This output voltage detection circuit 10 detects the level of the output voltage VO, and based on the level of the output voltage VO, a feedback current IFB proportional to the level of the output voltage VO is fed via the FP terminal to the feedback signal control circuit 14. Output to.

半導体装置26は、スイッチングデバイス1と、その制御回路12とを含む。   The semiconductor device 26 includes the switching device 1 and its control circuit 12.

例えば、半導体装置26は、一つの半導体チップに形成されたスイッチングデバイス1と制御回路12とを含む半導体集積回路(LSI)である。なお、一つの半導体チップに制御回路12のみが形成されもよい。また、制御回路12に含まれる各処理部を複数の半導体チップに形成してもよい。   For example, the semiconductor device 26 is a semiconductor integrated circuit (LSI) including the switching device 1 and the control circuit 12 formed on one semiconductor chip. Only the control circuit 12 may be formed on one semiconductor chip. Further, each processing unit included in the control circuit 12 may be formed on a plurality of semiconductor chips.

この半導体装置26は、外部入力端子として、スイッチングデバイス1の入力端子であるドレイン端子と、過負荷保護動作用端子及び内部電源端子の機能を兼ね備えたVDD端子と、フィードバック信号入力端子であるFB端子と、復帰信号入力端子と、制御回路12のGND端子及びスイッチングデバイス1の出力端子として機能するソース端子とを備える。   This semiconductor device 26 has, as external input terminals, a drain terminal that is an input terminal of the switching device 1, a VDD terminal that functions as an overload protection operation terminal and an internal power supply terminal, and an FB terminal that is a feedback signal input terminal. And a return signal input terminal, and a source terminal that functions as a GND terminal of the control circuit 12 and an output terminal of the switching device 1.

過負荷保護動作用コンデンサ9は、VDD端子に接続される。この過負荷保護動作用コンデンサ9は、過負荷保護動作用コンデンサであると同時に、半導体装置26の電源安定化用コンデンサの役割を果たす。   The overload protection operation capacitor 9 is connected to the VDD terminal. The overload protection operation capacitor 9 serves as an overload protection operation capacitor and also serves as a power supply stabilization capacitor for the semiconductor device 26.

スイッチングデバイス1は、1次巻線2Aに直列に接続される。   The switching device 1 is connected in series with the primary winding 2A.

制御回路12は、スイッチングデバイス1のスイッチング動作を制御する。この制御回路12は、フィードバック信号制御回路14と、クランプ回路19と、過負荷保護回路20の一部と、1次電流検出回路22と、比較器23と、定電流源24と、駆動回路42とを含む。   The control circuit 12 controls the switching operation of the switching device 1. The control circuit 12 includes a feedback signal control circuit 14, a clamp circuit 19, a part of the overload protection circuit 20, a primary current detection circuit 22, a comparator 23, a constant current source 24, and a drive circuit 42. Including.

定電流源24は、起動用の回路電流を供給するための起動用定電流源であり、起動時等にスイッチ125を介してVDD端子へ起動電流を供給する。   The constant current source 24 is a starting constant current source for supplying a starting circuit current, and supplies the starting current to the VDD terminal via the switch 125 at the time of starting or the like.

1次電流検出回路22は、スイッチングデバイス1に流れるドレイン電流IDを検出する。この1次電流検出回路22は、検出したドレイン電流IDを電圧信号である検出電流信号61に変換し、変換した検出電流信号61を比較器23へ出力する。   The primary current detection circuit 22 detects the drain current ID flowing through the switching device 1. The primary current detection circuit 22 converts the detected drain current ID into a detection current signal 61 that is a voltage signal, and outputs the converted detection current signal 61 to the comparator 23.

フィードバック信号制御回路14は、FB端子に流入するフィードバック電流IFBを、電圧信号であるフィードバック信号62に変換し、変換したフィードバック信号62を比較器23へ出力する。また、フィードバック信号制御回路14は、FB端子に流入するフィードバック電流IFBを、フィードバック信号63に変換し、変換したフィードバック信号63を過負荷保護回路20へ出力する。   The feedback signal control circuit 14 converts the feedback current IFB flowing into the FB terminal into a feedback signal 62 that is a voltage signal, and outputs the converted feedback signal 62 to the comparator 23. Further, the feedback signal control circuit 14 converts the feedback current IFB flowing into the FB terminal into the feedback signal 63 and outputs the converted feedback signal 63 to the overload protection circuit 20.

比較器23は、フィードバック信号制御回路14から出力されるフィードバック信号62と、1次電流検出回路22から出力される検出電流信号61とを比較する。この比較器23は、フィードバック信号62と検出電流信号61とが等しくなったときに、RSフリップフロップ回路28のリセット端子へ当該RSフリップフロップ回路28をリセットするリセット信号64を出力する。   The comparator 23 compares the feedback signal 62 output from the feedback signal control circuit 14 with the detected current signal 61 output from the primary current detection circuit 22. The comparator 23 outputs a reset signal 64 for resetting the RS flip-flop circuit 28 to the reset terminal of the RS flip-flop circuit 28 when the feedback signal 62 and the detected current signal 61 become equal.

クランプ回路19は、フィードバック信号62の最大値を決めるためのクランプ回路である。クランプ回路19は、スイッチングデバイス1に流れるドレイン電流IDの最大値である最大電流値ILIMITを決定し、スイッチングデバイス1の過電流保護として機能する。また、フィードバック電流IFBが変化し、スイッチングデバイス1に流れるドレイン電流IDが最大電流値ILIMITに達するときのフィードバック電流は第1のフィードバック電流値IFB1となる。   The clamp circuit 19 is a clamp circuit for determining the maximum value of the feedback signal 62. The clamp circuit 19 determines a maximum current value ILIMIT that is the maximum value of the drain current ID flowing through the switching device 1 and functions as overcurrent protection for the switching device 1. Further, the feedback current IFB changes, and the feedback current when the drain current ID flowing through the switching device 1 reaches the maximum current value ILIMIT becomes the first feedback current value IFB1.

図2は、本発明のスイッチング電源装置50におけるスイッチングデバイス1に流れるドレイン電流IDとフィードバック電流IFBとの関係を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the drain current ID flowing through the switching device 1 and the feedback current IFB in the switching power supply device 50 of the present invention.

図2に示すようにフィードバック電流IFBが小さくなるにつれて、ドレイン電流IDは大きくなる。また、フィードバック電流IFBが第1のフィードバック電流値IFB1になるとドレイン電流IDは最大電流値ILIMITにクランプされる。そして、第1のフィードバック電流値IFB1よりも低い値が、過負荷検出回路15の閾値IFB(OLP)として設定される。   As shown in FIG. 2, the drain current ID increases as the feedback current IFB decreases. Further, when the feedback current IFB becomes the first feedback current value IFB1, the drain current ID is clamped to the maximum current value ILIMIT. A value lower than the first feedback current value IFB1 is set as the threshold value IFB (OLP) of the overload detection circuit 15.

駆動回路42は、スイッチングデバイス1を駆動するパルス信号68を生成する。この駆動回路42は、発振回路16と、ゲートドライバー17と、NAND回路18と、RSフリップフロップ回路28とを含む。   The drive circuit 42 generates a pulse signal 68 that drives the switching device 1. The drive circuit 42 includes an oscillation circuit 16, a gate driver 17, a NAND circuit 18, and an RS flip-flop circuit 28.

発振回路16は、スイッチングデバイス1の最大デューティサイクルを決める最大デューティサイクル信号16Aと、スイッチングデバイス1の発振周波数を決めるクロック信号16Bとを生成する。最大デューティサイクル信号16Aは、NAND回路18へ入力され、クロック信号16Bは、RSフリップフロップ回路28のセット端子へ入力される。   The oscillation circuit 16 generates a maximum duty cycle signal 16A that determines the maximum duty cycle of the switching device 1 and a clock signal 16B that determines the oscillation frequency of the switching device 1. The maximum duty cycle signal 16A is input to the NAND circuit 18, and the clock signal 16B is input to the set terminal of the RS flip-flop circuit 28.

NAND回路18は、カウンター回路21により出力される制御信号66と、最大デューティサイクル信号16Aと、RSフリップフロップ回路28から出力されるQ信号65とが入力される。このNAND回路18は、制御信号66、最大デューティサイクル信号16A及びQ信号65の否定論理積であるパルス信号67を生成する。   The NAND circuit 18 receives the control signal 66 output from the counter circuit 21, the maximum duty cycle signal 16 </ b> A, and the Q signal 65 output from the RS flip-flop circuit 28. The NAND circuit 18 generates a pulse signal 67 that is a negative logical product of the control signal 66, the maximum duty cycle signal 16A, and the Q signal 65.

ゲートドライバー17は、NAND回路18により生成されたパルス信号67の論理を反転したパルス信号68を生成し、生成したパルス信号68をスイッチングデバイス1のゲートに出力する。ここでパルス信号68は、クロック信号16Bの周期でスイッチングデバイス1をオンさせるパルス波形となる。   The gate driver 17 generates a pulse signal 68 obtained by inverting the logic of the pulse signal 67 generated by the NAND circuit 18, and outputs the generated pulse signal 68 to the gate of the switching device 1. Here, the pulse signal 68 has a pulse waveform that turns on the switching device 1 in the cycle of the clock signal 16B.

過負荷保護回路20は、負荷8が過負荷状態であることを検出する。また、過負荷保護回路20は、過負荷状態が検出されるときにはVDD端子の電圧を制御することで過負荷保護動作を行う。また、過負荷保護回路20は、過負荷が解除されたときには復帰動作を行う。   The overload protection circuit 20 detects that the load 8 is in an overload state. The overload protection circuit 20 performs an overload protection operation by controlling the voltage at the VDD terminal when an overload state is detected. The overload protection circuit 20 performs a return operation when the overload is released.

具体的には、過負荷保護回路20は、負荷8が過負荷状態でない場合(通常負荷状態又は軽負荷状態の場合)、スイッチングデバイス1を連続的に動作させる通常動作モードで、スイッチングデバイス1を動作させる。また、過負荷保護回路20は、負荷8が過負荷状態の場合、スイッチングデバイス1が動作する動作期間と、スイッチングデバイス1が停止する停止期間とを繰り返す過負荷保護動作モードで、スイッチングデバイス1を動作させる。   Specifically, the overload protection circuit 20 operates the switching device 1 in a normal operation mode in which the switching device 1 is continuously operated when the load 8 is not in an overload state (in a normal load state or a light load state). Make it work. Further, the overload protection circuit 20 operates the switching device 1 in an overload protection operation mode that repeats an operation period in which the switching device 1 operates and a stop period in which the switching device 1 stops when the load 8 is in an overload state. Make it work.

この過負荷保護回路20は、過負荷検出回路15と、復帰検出回路11と、過負荷制御回路13と、復帰検出回路11とを含む。   The overload protection circuit 20 includes an overload detection circuit 15, a recovery detection circuit 11, an overload control circuit 13, and a recovery detection circuit 11.

過負荷検出回路15は、負荷8が過負荷状態であるか否かを検出する。具体的には、過負荷検出回路15は、出力電圧VOが第1の閾値より大きいか否かを判定し、出力電圧VOが第1の閾値より小さい場合に負荷8が過負荷状態であると判定し、出力電圧VOが第1の閾値より小さい場合に負荷8が通常負荷状態又は軽負荷状態であると判定する。   The overload detection circuit 15 detects whether or not the load 8 is in an overload state. Specifically, the overload detection circuit 15 determines whether or not the output voltage VO is larger than the first threshold, and when the output voltage VO is smaller than the first threshold, the load 8 is in an overload state. When the output voltage VO is smaller than the first threshold, it is determined that the load 8 is in a normal load state or a light load state.

さらに具体的には、過負荷検出回路15は、フィードバック信号制御回路14からのフィードバック信号63と、上記第1の閾値に相当する過負荷検出用閾値IFB(OLP)とを比較することにより、出力電圧VOが第1の閾値より大きいか否かを判定する。負荷8が通常負荷状態又は軽負荷状態であり、負荷8が必要とする電力が、1次側から2次側に供給できる最大電力よりも小さいときは、フィードバック信号制御回路14から出力されるフィードバック信号63が閾値IFB(OLP)よりも低くなるため、過負荷検出回路15は、負荷8が過負荷状態でないと判定し、過負荷検出信号OLPをLにする。   More specifically, the overload detection circuit 15 compares the feedback signal 63 from the feedback signal control circuit 14 with an overload detection threshold value IFB (OLP) corresponding to the first threshold value, thereby outputting an output. It is determined whether the voltage VO is greater than a first threshold value. When the load 8 is in a normal load state or a light load state and the power required by the load 8 is smaller than the maximum power that can be supplied from the primary side to the secondary side, feedback output from the feedback signal control circuit 14 Since the signal 63 becomes lower than the threshold value IFB (OLP), the overload detection circuit 15 determines that the load 8 is not in an overload state, and sets the overload detection signal OLP to L.

一方、負荷8が過負荷の状態であり、負荷8が必要とする電力が、1次側から2次側に供給できる最大電力よりも大きいときには、フィードバック信号制御回路14から出力されるフィードバック信号63が過負荷検出用閾値IFB(OLP)よりも高くなるので、過負荷検出回路15は、負荷8が過負荷状態であると判定し、過負荷検出信号OLPをLからHに切り替える。   On the other hand, when the load 8 is in an overload state and the power required by the load 8 is larger than the maximum power that can be supplied from the primary side to the secondary side, the feedback signal 63 output from the feedback signal control circuit 14. Becomes higher than the overload detection threshold IFB (OLP), the overload detection circuit 15 determines that the load 8 is in an overload state, and switches the overload detection signal OLP from L to H.

また、負荷8が過負荷状態から通常状態に復帰するときは、出力電圧検出回路10から出力されるフィードバック電流IFBが大きくなる。これにより、フィードバック信号制御回路14から出力される信号が閾値IFB(OLP)よりも低くなるため、過負荷検出回路15は、過負荷検出信号OLPをHからLに切り替える。   When the load 8 returns from the overload state to the normal state, the feedback current IFB output from the output voltage detection circuit 10 increases. Thereby, since the signal output from the feedback signal control circuit 14 becomes lower than the threshold value IFB (OLP), the overload detection circuit 15 switches the overload detection signal OLP from H to L.

この過負荷検出回路15により生成される過負荷検出信号OLPは、起動停止回路27に入力される。   The overload detection signal OLP generated by the overload detection circuit 15 is input to the start / stop circuit 27.

復帰検出回路11は、起動時及び過負荷保護動作モードからの復帰時に出力電圧VOが上昇したことを検出する。具体的には、復帰検出回路11は、出力電圧VOが第2の閾値より大きいか否かを判定し、出力電圧VOが第2の閾値以上の場合にはHとなり、当該第2の閾値未満の場合にはLとなる復帰信号69を生成する。この復帰信号69は、過負荷制御回路13に出力される。ここで第2の閾値は、上記第1の閾値より小さい電圧値である。   The return detection circuit 11 detects that the output voltage VO has increased at the time of start-up and return from the overload protection operation mode. Specifically, the recovery detection circuit 11 determines whether or not the output voltage VO is greater than the second threshold value. When the output voltage VO is equal to or greater than the second threshold value, the return detection circuit 11 becomes H and is less than the second threshold value. In this case, a return signal 69 that is L is generated. The return signal 69 is output to the overload control circuit 13. Here, the second threshold value is a voltage value smaller than the first threshold value.

この復帰検出回路11は、復帰信号検出回路30と復帰信号出力回路29とを含む。   The return detection circuit 11 includes a return signal detection circuit 30 and a return signal output circuit 29.

復帰信号検出回路30は、出力電圧VOを直接検出し、出力電圧VOに応じた信号を生成する。   The return signal detection circuit 30 directly detects the output voltage VO and generates a signal corresponding to the output voltage VO.

復帰信号出力回路29は、復帰信号検出回路30により生成された信号と、上記第2の閾値に相当する基準電圧Vothとを比較することにより、出力電圧VOが第2の閾値以上であるか否かを示す復帰信号69を生成する。   The return signal output circuit 29 compares the signal generated by the return signal detection circuit 30 with the reference voltage Voth corresponding to the second threshold value to determine whether the output voltage VO is equal to or higher than the second threshold value. A return signal 69 indicating this is generated.

図3は、復帰検出回路11の構成例を示す回路図である。図3に示すように復帰信号検出回路30は、抵抗31、32及び33と、バイポーラトランジスタ34と、フォトカプラ35とを含む。また、復帰信号出力回路29は定電流源36及び36Aと、抵抗37と、N型MOSFET38と、復帰検出用コンパレータ39と、復帰検出用基準電圧源40とを含む。また、フォトカプラ35は、フォトトランジスタ35Aと、フォトダイオード35Bとを含む。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the return detection circuit 11. As shown in FIG. 3, the return signal detection circuit 30 includes resistors 31, 32, and 33, a bipolar transistor 34, and a photocoupler 35. The return signal output circuit 29 includes constant current sources 36 and 36A, a resistor 37, an N-type MOSFET 38, a return detection comparator 39, and a return detection reference voltage source 40. The photocoupler 35 includes a phototransistor 35A and a photodiode 35B.

抵抗31及び32は2次側の出力電圧VOを分圧することにより電圧75を生成する。この分圧された電圧75が、バイポーラトランジスタ34のベースに入力される。バイポーラトランジスタ34は、2次側の出力電圧VOが予め定められた所定の電圧値以上になるとオンする。バイポーラトランジスタ34がオンし、抵抗33を介してバイポーラトランジスタ34に電流が流れることにより、フォトダイオード35Bに流れる電流が制御される。   The resistors 31 and 32 generate a voltage 75 by dividing the output voltage VO on the secondary side. This divided voltage 75 is input to the base of the bipolar transistor 34. The bipolar transistor 34 is turned on when the output voltage VO on the secondary side becomes equal to or higher than a predetermined voltage value. When the bipolar transistor 34 is turned on and a current flows through the bipolar transistor 34 via the resistor 33, the current flowing through the photodiode 35B is controlled.

そして、フォトダイオード35Bに流れる電流が増加すると、フォトトランジスタ35Aに流れる電流が増加する。よって、復帰信号検出端子から流出する電流が増加し、定電流源36から電流を引っ張る。これにより、抵抗37に流れる電流が小さくなることにより、N型MOSFET38のゲートに印加される電圧76は小さくなる。   When the current flowing through the photodiode 35B increases, the current flowing through the phototransistor 35A increases. Therefore, the current flowing out from the return signal detection terminal increases, and the current is pulled from the constant current source 36. As a result, the current flowing through the resistor 37 is reduced, so that the voltage 76 applied to the gate of the N-type MOSFET 38 is reduced.

その結果、復帰検出用コンパレータ39の反転入力端子に入力される電圧77も低くなる。また、定電流源36AはN型MOSFET38に流れる電流を制限している。   As a result, the voltage 77 input to the inverting input terminal of the return detection comparator 39 also decreases. The constant current source 36A limits the current flowing through the N-type MOSFET 38.

また、復帰検出用コンパレータ39の非反転入力端子には、復帰検出用基準電圧源40により生成された基準電圧Vothが入力される。この基準電圧Vothは第2の閾値に相当する電圧である。   The reference voltage Voth generated by the return detection reference voltage source 40 is input to the non-inverting input terminal of the return detection comparator 39. This reference voltage Voth is a voltage corresponding to the second threshold value.

復帰検出用コンパレータ39は、電圧77と基準電圧Vothとを比較し、電圧77が基準電圧Vothより低い場合にはHの、電圧77が基準電圧Vothより高い場合にはLの復帰信号69を生成する。   The return detection comparator 39 compares the voltage 77 with the reference voltage Voth, and generates a return signal 69 of H when the voltage 77 is lower than the reference voltage Voth and L when the voltage 77 is higher than the reference voltage Voth. To do.

過負荷制御回路13は、過負荷検出信号OLPがHの場合に過負荷保護動作モードでスイッチングデバイス1が動作するように駆動回路42を制御し、過負荷検出信号OLPがLの場合に通常動作モードでスイッチングデバイス1が動作するように制御する。   The overload control circuit 13 controls the drive circuit 42 so that the switching device 1 operates in the overload protection operation mode when the overload detection signal OLP is H, and operates normally when the overload detection signal OLP is L. Control is performed so that the switching device 1 operates in the mode.

また、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作モード時には、VDD端子を介して過負荷保護動作用コンデンサ9へ充電及び放電を行うことにより、過負荷保護動作モード時の動作期間及び停止期間の長さの決定及び、動作期間及び停止期間の切り換えを行う。   Further, in the overload protection operation mode, the overload control circuit 13 charges and discharges the overload protection operation capacitor 9 via the VDD terminal, so that the operation period and the stop period in the overload protection operation mode are set. The length is determined and the operation period and the stop period are switched.

また、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作モード時において、出力電圧VOが第2の閾値より大きい場合、出力電圧VOが第2の閾値より小さい場合に比べ、過負荷保護動作モード時の動作期間を長くすることによって負荷8へ供給する電力を増やす。   Further, in the overload protection operation mode, the overload control circuit 13 is more effective when the output voltage VO is larger than the second threshold than when the output voltage VO is smaller than the second threshold. The power supplied to the load 8 is increased by extending the operation period.

この過負荷制御回路13は、起動停止回路27とカウンター回路21とスイッチ25とを含む。   The overload control circuit 13 includes a start / stop circuit 27, a counter circuit 21, and a switch 25.

起動停止回路27は、半導体装置26の起動及び停止を制御する。この起動停止回路27は、スイッチ25をオン、又はオフさせることでVDD端子の電圧を、起動前は起動電圧VDD(ON)まで上昇させ、起動後は起動電圧VDD(ON)から停止電圧VDD(OFF)の間で動作させる。さらに、起動停止回路27は、VDD端子の電圧に応じて、過負荷保護動作用コンデンサ109を充電中であるか放電中であるかを示す制御信号70をカウンター回路121に出力する。   The start / stop circuit 27 controls the start and stop of the semiconductor device 26. This start / stop circuit 27 turns on or off the switch 25 to increase the voltage of the VDD terminal to the start voltage VDD (ON) before start-up, and after start-up, the start voltage VDD (ON) to the stop voltage VDD ( OFF). Further, the start / stop circuit 27 outputs a control signal 70 indicating whether the overload protection operation capacitor 109 is being charged or discharged to the counter circuit 121 in accordance with the voltage at the VDD terminal.

具体的には、起動停止回路27は、過負荷検出回路15から出力される過負荷検出信号OLPがLの場合(通常動作モード時)には、スイッチングデバイス1を連続的に動作させる信号を、カウンター回路21を介してNAND回路18へ出力する。さらに具体的には、Hの制御信号70をカウンター回路21に出力する。   Specifically, when the overload detection signal OLP output from the overload detection circuit 15 is L (in the normal operation mode), the start / stop circuit 27 outputs a signal for operating the switching device 1 continuously. The data is output to the NAND circuit 18 via the counter circuit 21. More specifically, an H control signal 70 is output to the counter circuit 21.

また、過負荷検出信号OLPがLの場合(通常動作モード時)には、起動停止回路27は、スイッチ25をオンすることにより、定電流源24からVDD端子に電流を供給させる。また、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)に達した後も、その起動電圧VDD(ON)が保持されるように、定電流源24はスイッチ25を介してドレイン端子からVDD端子へ電流を供給する。   When the overload detection signal OLP is L (in the normal operation mode), the start / stop circuit 27 turns on the switch 25 to supply current from the constant current source 24 to the VDD terminal. Further, the constant current source 24 supplies a current from the drain terminal to the VDD terminal via the switch 25 so that the startup voltage VDD (ON) is maintained even after the voltage of the VDD terminal reaches the startup voltage VDD (ON). Supply.

一方、起動停止回路27は、過負荷検出信号OLPがHの場合(過負荷保護動作モード時)には、VDD端子の電圧値に応じて、スイッチ25のオン及びオフを繰り返すことで、VDD端子への電流供給及び電流遮断を繰り返すことで、VDD端子の電圧を制御する。また、起動停止回路27は、当該スイッチ25のオン及びオフに対応した制御信号70をカウンター回路21へ出力する。   On the other hand, when the overload detection signal OLP is H (in the overload protection operation mode), the start / stop circuit 27 repeats turning on and off of the switch 25 according to the voltage value of the VDD terminal, so that the VDD terminal The voltage at the VDD terminal is controlled by repeating the current supply to and interruption of the current. In addition, the start / stop circuit 27 outputs a control signal 70 corresponding to ON / OFF of the switch 25 to the counter circuit 21.

また、起動停止回路27は、過負荷保護動作モード時には、復帰検出回路11により出力される復帰信号69に基づき、スイッチ25がオンする期間を制御する。   Further, the start / stop circuit 27 controls the period during which the switch 25 is turned on based on the return signal 69 output from the return detection circuit 11 in the overload protection operation mode.

具体的には、起動停止回路27は、過負荷検出信号OLPがHであることを検出し、かつ復帰信号69がLの場合には、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)から下降し、停止電圧VDD(OFF)に達したあとは、スイッチ25をオンすることでVDD端子を充電するとともに、Lの制御信号70を出力する。また、起動停止回路27は、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)に達したあとは、スイッチ25をオフさせることで、半導体装置26の回路電流によりVDD端子の電圧を低下させるとともに、Hの制御信号70を出力する。   Specifically, the start / stop circuit 27 detects that the overload detection signal OLP is H, and when the return signal 69 is L, the voltage at the VDD terminal decreases from the start voltage VDD (ON). After reaching the stop voltage VDD (OFF), the switch 25 is turned on to charge the VDD terminal and output the L control signal 70. Further, the start / stop circuit 27 lowers the voltage at the VDD terminal by the circuit current of the semiconductor device 26 by turning off the switch 25 after the voltage at the VDD terminal reaches the start voltage VDD (ON), and H The control signal 70 is output.

このような動作をすることで、過負荷検出信号OLPがHかつ復帰信号69がLのときには、VDD端子の電圧は起動電圧VDD(ON)と停止電圧VDD(OFF)との間で上昇及び下降を繰り返すとともに、制御信号70はH及びLを繰り返す。   With this operation, when the overload detection signal OLP is H and the return signal 69 is L, the voltage at the VDD terminal rises and falls between the start voltage VDD (ON) and the stop voltage VDD (OFF). And the control signal 70 repeats H and L.

カウンター回路21は、起動停止回路27から出力される制御信号70がHになった回数をカウントする。   The counter circuit 21 counts the number of times that the control signal 70 output from the start / stop circuit 27 becomes H.

具体的には、カウンター回路21は、起動後、起動停止回路27からHの制御信号70がカウンター回路21に入力されたときに、NAND回路18にHの制御信号66を出力することにより、スイッチングデバイス1を動作させる。   Specifically, the counter circuit 21 performs switching by outputting an H control signal 66 to the NAND circuit 18 when an H control signal 70 is input from the start / stop circuit 27 to the counter circuit 21 after activation. The device 1 is operated.

また、カウンター回路21は、制御信号70がHからLに切り替った際に、制御信号66をHからLに切り換える。その後、過負荷保護動作モード時には、HとLとが繰り返される制御信号70がカウンター回路21に入力される。カウンター回路21は内部に設定された所定の回数、Hの信号をカウントしたあとには、再びNAND回路18にHの制御信号66を出力する。   Further, the counter circuit 21 switches the control signal 66 from H to L when the control signal 70 is switched from H to L. Thereafter, in the overload protection operation mode, a control signal 70 in which H and L are repeated is input to the counter circuit 21. The counter circuit 21 outputs the H control signal 66 to the NAND circuit 18 again after counting the H signal a predetermined number of times set inside.

つまり、カウンター回路21は、所定の回数の過負荷保護動作用コンデンサ9が充電及び放電されるごとに、NAND回路18に出力する信号のH及びLを切り換える。これにより、過負荷保護動作モード中の動作期間及び停止期間の切り換えが制御される。この過負荷保護動作モード中の停止期間によって、スイッチングデバイス1の発振期間が制限されることで、過負荷保護を実現している。通常、この過負荷保護動作モード中の停止期間は動作期間よりも長く設定される。   That is, the counter circuit 21 switches between H and L of the signal output to the NAND circuit 18 every time the overload protection operation capacitor 9 is charged and discharged a predetermined number of times. Thereby, switching of the operation period and the stop period during the overload protection operation mode is controlled. The overload protection is realized by limiting the oscillation period of the switching device 1 by the stop period during the overload protection operation mode. Normally, the stop period during this overload protection operation mode is set longer than the operation period.

また、起動停止回路27は、過負荷検出信号OLPがH、かつ復帰信号69がHの場合(過負荷保護動作モード時において、出力電圧VOが第2の閾値より大きい場合)には、過負荷保護動作モードの発振期間を延長するために、スイッチ25がオンする期間を延ばす。これにより、過負荷保護動作モード時の動作期間中に過負荷保護動作用コンデンサ9に定電流源24から電流が供給され、VDD端子の電圧が持ち上がる。   Further, the start / stop circuit 27 overloads when the overload detection signal OLP is H and the return signal 69 is H (when the output voltage VO is larger than the second threshold value in the overload protection operation mode). In order to extend the oscillation period of the protection operation mode, the period during which the switch 25 is turned on is extended. Thus, current is supplied from the constant current source 24 to the overload protection operation capacitor 9 during the operation period in the overload protection operation mode, and the voltage at the VDD terminal is raised.

このように、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作モード時において出力電圧VOが第2の閾値より大きい場合の動作期間を、出力電圧がVO第2の閾値より小さい場合の動作期間に比べ長くすることで、負荷8へ供給する電力を増やすことができる。   Thus, the overload control circuit 13 compares the operation period when the output voltage VO is larger than the second threshold in the overload protection operation mode with the operation period when the output voltage is smaller than the VO second threshold. By increasing the length, the power supplied to the load 8 can be increased.

なお、本発明の実施の形態1の例では、VDD端子が過負荷保護動作用端子及び内部電源端子の機能を兼ねており、回路電流によりVDD端子の電圧が低下しているが、半導体装置26の内部電源端子と過負荷保護動作用端子とを別々に設けてもよい。つまり、本発明の実施の形態1の例では、回路電流を利用することでVDD端子(過負荷保護動作用端子)の電圧を低下させているが、内部電源端子と過負荷保護動作用端子とを別々に設けた場合は、過負荷保護動作用端子に接続されているコンデンサから電流を引き抜くような構成になる。   In the example of the first embodiment of the present invention, the VDD terminal also functions as an overload protection operation terminal and an internal power supply terminal, and the voltage at the VDD terminal is reduced by the circuit current. The internal power supply terminal and the overload protection operation terminal may be provided separately. That is, in the example of the first embodiment of the present invention, the voltage of the VDD terminal (overload protection operation terminal) is reduced by using the circuit current, but the internal power supply terminal, the overload protection operation terminal, Is provided separately, the current is drawn from the capacitor connected to the overload protection operation terminal.

また、過負荷保護動作用コンデンサ9が半導体装置26に内蔵されている場合でも、上記本発明の実施の形態1と同様に制御することで、同様の効果が得られる。   Even when the overload protection operation capacitor 9 is built in the semiconductor device 26, the same effect can be obtained by performing the same control as in the first embodiment of the present invention.

以上のように構成された、スイッチング電源装置50の動作を説明する。   The operation of the switching power supply device 50 configured as described above will be described.

図1に示す入力部6には、例えば商用の交流電源が整流及び平滑されることにより生成された直流の入力電圧VINが入力される。入力電圧VINは、トランス2の1次巻線2Aを介して、半導体装置26のドレイン端子に印加される。   For example, a DC input voltage VIN generated by rectifying and smoothing a commercial AC power supply is input to the input unit 6 shown in FIG. The input voltage VIN is applied to the drain terminal of the semiconductor device 26 via the primary winding 2 </ b> A of the transformer 2.

スイッチング電源装置50の起動時には、定電流源24はスイッチ25を介してドレイン端子からVDD端子に起動電流を流す。これにより、VDD端子に接続された過負荷保護動作用コンデンサ9が充電され、VDD端子の電圧が上昇する。VDD端子の電圧が起動停止回路27で設定された起動電圧VDD(ON)に達すると、起動停止回路27は、Hの制御信号70を出力する。これにより、カウンター回路21はNAND回路18にHの制御信号66を出力する。よって、スイッチングデバイス1はスイッチング動作を開始する。   When the switching power supply device 50 is started up, the constant current source 24 causes a starting current to flow from the drain terminal to the VDD terminal via the switch 25. As a result, the overload protection operation capacitor 9 connected to the VDD terminal is charged, and the voltage at the VDD terminal rises. When the voltage at the VDD terminal reaches the start voltage VDD (ON) set by the start / stop circuit 27, the start / stop circuit 27 outputs an H control signal 70. As a result, the counter circuit 21 outputs an H control signal 66 to the NAND circuit 18. Therefore, the switching device 1 starts a switching operation.

スイッチング動作が開始されると、トランス2の1次巻線2Aにエネルギーが供給されるようになり、2次巻線2Bに電流が流れる。   When the switching operation is started, energy is supplied to the primary winding 2A of the transformer 2, and a current flows through the secondary winding 2B.

2次巻線2Bに流れる電流は、ダイオード3及びコンデンサ4により整流及び平滑されることにより直流電力となる。この直流電力が負荷8に供給される。   The current flowing through the secondary winding 2 </ b> B becomes DC power by being rectified and smoothed by the diode 3 and the capacitor 4. This DC power is supplied to the load 8.

また、スイッチング動作が繰り返されることで、出力電圧VO及び出力電流IOが徐々に上昇する。復帰信号検出回路30は、出力電圧VOが、出力電圧検出回路10によって設定された電圧になる前に、出力電圧VOが上昇したことを検出する。その後、出力電圧VOが出力電圧検出回路10によって設定された電圧に近づくにつれて、FB端子へ注入する電流も増加する。   Further, the output voltage VO and the output current IO are gradually increased by repeating the switching operation. The return signal detection circuit 30 detects that the output voltage VO has risen before the output voltage VO reaches the voltage set by the output voltage detection circuit 10. Thereafter, as the output voltage VO approaches the voltage set by the output voltage detection circuit 10, the current injected to the FB terminal also increases.

図4は、フィードバック電流IFB及び出力電圧VOと、負荷8の状態との関係を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between the feedback current IFB and the output voltage VO and the state of the load 8.

図4に示すように負荷8が軽負荷から通常負荷状態にあるときには、出力電圧VOは定電圧制御される。また、フィードバック電流IFBは負荷8が重くなるにつれて小さくなる。このとき、スイッチングデバイス1に流れるドレイン電流IDはフィードバック電流IFBが小さくなるにつれて、高くなるように制御される。これにより、負荷8に供給する出力電力が調整される。   As shown in FIG. 4, when the load 8 is in a normal load state from a light load, the output voltage VO is controlled at a constant voltage. Further, the feedback current IFB becomes smaller as the load 8 becomes heavier. At this time, the drain current ID flowing through the switching device 1 is controlled to increase as the feedback current IFB decreases. Thereby, the output power supplied to the load 8 is adjusted.

ここで、スイッチングデバイス1に流れるドレイン電流IDが最大電流値ILIMITに達し、2次側に供給できる電力が最大値に達したあと、出力電流がさらに大きくなり、負荷8が必要とする電力が足りなくなると、出力電圧VOが低下しはじめる。   Here, after the drain current ID flowing through the switching device 1 reaches the maximum current value ILIMIT and the power that can be supplied to the secondary side reaches the maximum value, the output current further increases and the power required by the load 8 is sufficient. When it disappears, the output voltage VO begins to decrease.

また、フィードバック電流IFBが増えて、フィードバック信号制御回路14から出力される信号が閾値IFB(OLP)を上回り、過負荷状態が検出されると、過負荷保護動作がスタートする。   Further, when the feedback current IFB increases and the signal output from the feedback signal control circuit 14 exceeds the threshold IFB (OLP) and an overload state is detected, the overload protection operation starts.

一方、負荷8が過負荷状態から解除され、通常動作モードに復帰するときは、フィードバック電流IFBが過負荷検出回路15の閾値IFB(OLP)より小さくなることで通常の出力電圧VOの定電圧制御に戻る。また、過負荷状態からの復帰時において、出力電圧VOが出力電圧検出回路10によって設定されている出力電圧付近まで上昇すると、FB端子にフィードバック電流IFBが流れ始める。   On the other hand, when the load 8 is released from the overload state and returns to the normal operation mode, the feedback current IFB becomes smaller than the threshold value IFB (OLP) of the overload detection circuit 15 so that the constant voltage control of the normal output voltage VO is performed. Return to. Further, when the output voltage VO rises to near the output voltage set by the output voltage detection circuit 10 at the time of recovery from the overload state, the feedback current IFB starts to flow to the FB terminal.

一方、起動時及び過負荷から復帰するときには、復帰検出回路11から出力される復帰信号69は、閾値IFB(OLP)に相当する第1の閾値より低い第2の閾値に達したときには、Hになる。これにより、起動時及び過負荷状態から復帰するときには、出力電圧VOが、第1の閾値に達する前に、第2の閾値より大きくなった時点で、復帰信号69がHになる。   On the other hand, when the recovery signal 69 output from the recovery detection circuit 11 reaches a second threshold value lower than the first threshold value corresponding to the threshold value IFB (OLP), the recovery signal 69 output from the recovery detection circuit 11 is set to H when starting and when recovering from overload. Become. As a result, at the time of start-up and when returning from the overload state, the return signal 69 becomes H when the output voltage VO becomes higher than the second threshold before reaching the first threshold.

図5は、本発明の実施の形態1のスイッチング電源装置50における各部の動作波形図である。   FIG. 5 is an operation waveform diagram of each part in the switching power supply device 50 according to the first embodiment of the present invention.

ここで、過負荷保護動作モード中の動作期間の長さは、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)から停止電圧VDD(OFF)まで低下するまでの時間で決まる。この過負荷保護動作モード中の動作期間内にフィードバック信号制御回路14から出力されるフィードバック信号63が閾値IFB(OLP)を越えない場合は、再び過負荷保護動作モード中の停止期間に入ることになる。   Here, the length of the operation period in the overload protection operation mode is determined by the time until the voltage at the VDD terminal decreases from the start voltage VDD (ON) to the stop voltage VDD (OFF). If the feedback signal 63 output from the feedback signal control circuit 14 does not exceed the threshold IFB (OLP) within the operation period in the overload protection operation mode, the stop period in the overload protection operation mode is entered again. Become.

図5は、スイッチング電源装置50の起動時又は、過負荷状態からの復帰時の動作を示す。具体的には、図5は、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)に達したあと、過負荷保護動作モード中の停止期間から過負荷保護動作モード中の動作期間に切り替わってから、過負荷保護動作モード状態が解除されるまでの動作を示す。   FIG. 5 shows an operation when the switching power supply device 50 is started up or returned from an overload state. Specifically, FIG. 5 shows that after the voltage at the VDD terminal reaches the starting voltage VDD (ON), the overload protection operation mode is switched from the stop period to the operation period in the overload protection operation mode. The operation until the load protection operation mode state is canceled is shown.

時刻t20においてVDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)に達する。これにより、スイッチングデバイス1がスイッチング動作を開始する。よって、2次側に出力電力が供給され、出力電圧VO及び出力電流IOが上昇する。   At time t20, the voltage at the VDD terminal reaches the starting voltage VDD (ON). Thereby, the switching device 1 starts a switching operation. Therefore, output power is supplied to the secondary side, and the output voltage VO and the output current IO increase.

図5に示すように出力電圧VOが上昇することで、図2に示す復帰信号検出回路30に含まれるフォトダイオード35Bに流れる電流が増加する。よって、フォトトランジスタ35Aに電流が増加する。フォトトランジスタ35Aに流れる電流が増加すると、復帰信号検出端子から流出する電流が増加し、定電流源36から電流を引っ張る。これにより、抵抗37に流れる電流が小さくなり、抵抗37にかかる電圧76も小さくなる。その結果、復帰検出用コンパレータ39に入力される電圧77も低くなる。   As the output voltage VO increases as shown in FIG. 5, the current flowing through the photodiode 35B included in the return signal detection circuit 30 shown in FIG. 2 increases. Therefore, current increases in the phototransistor 35A. When the current flowing through the phototransistor 35A increases, the current flowing out from the return signal detection terminal increases, and the current is pulled from the constant current source 36. Thereby, the current flowing through the resistor 37 is reduced, and the voltage 76 applied to the resistor 37 is also reduced. As a result, the voltage 77 input to the return detection comparator 39 also decreases.

図5に示す時刻t21において、この復帰検出用コンパレータ39に入力される電圧77が復帰検出用コンパレータ39の基準電圧Vothよりも低くなる。これにより、復帰検出用コンパレータ39の復帰信号69はHに切り替わる。復帰検出用コンパレータ39から出力されるHの復帰信号69を起動停止回路27が受け取ったときに、起動停止回路27はスイッチ25をオンする。これにより、定電流源24によりVDD端子へ電流が供給されるので図5に示すようにVDD端子の電圧が上昇をはじめる。   At time t <b> 21 shown in FIG. 5, the voltage 77 input to the return detection comparator 39 becomes lower than the reference voltage Voth of the return detection comparator 39. As a result, the return signal 69 of the return detection comparator 39 is switched to H. When the start / stop circuit 27 receives the H return signal 69 output from the return detection comparator 39, the start / stop circuit 27 turns on the switch 25. As a result, a current is supplied from the constant current source 24 to the VDD terminal, so that the voltage at the VDD terminal starts to rise as shown in FIG.

このように、時刻t21において、VDD端子の電圧は停止電圧VDD(OFF)への低下が停止される。よって、過負荷保護動作モード中の動作期間が長くなるので、2次側の負荷8へ供給できる電力が増える。これにより、負荷8は十分な電力が得られるので、出力電圧VOが出力電圧検出回路10で設定される電圧まで立ち上がる。よって、過負荷検出回路15の過負荷検出信号OLPはHからLに切り替わり、過負荷保護動作モードから通常動作モードに復帰する。   In this way, at time t21, the voltage at the VDD terminal stops decreasing to the stop voltage VDD (OFF). Therefore, since the operation period during the overload protection operation mode becomes long, the power that can be supplied to the load 8 on the secondary side increases. Thereby, since the load 8 can obtain sufficient power, the output voltage VO rises to a voltage set by the output voltage detection circuit 10. Therefore, the overload detection signal OLP of the overload detection circuit 15 switches from H to L, and returns from the overload protection operation mode to the normal operation mode.

次に、負荷8の過負荷状態が解除されず、過負荷保護動作モードが継続する場合について説明する。   Next, a case where the overload state of the load 8 is not released and the overload protection operation mode continues will be described.

負荷8の過負荷状態が解除されない場合は、出力電圧VOがほとんど上昇しないため、復帰検出回路11はLの復帰信号69を出力する。このときは、過負荷状態が継続する場合の従来の過負荷保護と同じ動作になる。つまり、過負荷保護動作モード中の動作期間も従来と同じ時間になる。このように、負荷8が過負荷状態を継続する場合は、従来と同じ過負荷保護動作となり、過負荷保護動作モード中の動作期間も従来と同じなので、過負荷保護の効力を弱めることにはならない。   When the overload state of the load 8 is not released, the output voltage VO hardly rises, so the return detection circuit 11 outputs an L return signal 69. At this time, the operation is the same as that of the conventional overload protection when the overload state continues. That is, the operation period during the overload protection operation mode is the same as the conventional time. Thus, when the load 8 continues the overload state, the same overload protection operation as before is performed, and the operation period during the overload protection operation mode is also the same as the conventional one, so that the effectiveness of the overload protection is weakened. Don't be.

このように、本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置50は、過負荷保護動作用コンデンサ9の容量を大きくせずに、負荷8が過負荷状態から解除されたことを検知して負荷8に供給する電力を増やすことができるので、過負荷保護の効力を弱めることがない。   As described above, the switching power supply device 50 according to the first embodiment of the present invention detects that the load 8 is released from the overload state without increasing the capacity of the overload protection operation capacitor 9 and detects the load. Since the electric power supplied to 8 can be increased, the effectiveness of overload protection is not reduced.

さらに、スイッチング電源装置50は、フィードバック信号制御回路14のフィードバック電流IFBが増加する前に、出力電圧VOが第2の閾値まで上昇したことを復帰検出回路11によって検出して、過負荷保護動作モード中の動作期間を延ばす。これにより、スイッチング電源装置50は、2次側に供給できる電力を増加できるので、大きい出力電力を必要とする負荷8に対しても容量を大きくすることなく過負荷保護動作モードからの復帰ができるようになる。   Further, the switching power supply device 50 detects that the output voltage VO has risen to the second threshold before the feedback current IFB of the feedback signal control circuit 14 increases, and detects the overload protection operation mode. Extend the operating period. Thereby, since the switching power supply 50 can increase the power that can be supplied to the secondary side, it can return from the overload protection operation mode without increasing the capacity even for the load 8 that requires a large output power. It becomes like this.

また、スイッチング電源装置50の起動時にも、過負荷状態からの復帰時と同様に、スイッチング電源装置50は、出力電圧VOが上昇したことを復帰検出回路11によって検出して、過負荷保護動作モード中のスイッチングデバイス動作期間を延ばす。これにより、スイッチング電源装置50は、2次側の出力電圧VOが立ち上がるまで電力を供給できるので、過負荷保護の誤動作を起こすことなく起動できる。   In addition, when the switching power supply 50 is started, the switching power supply 50 detects that the output voltage VO has risen by the return detection circuit 11 in the same manner as when returning from the overload state, and the overload protection operation mode is detected. Extend the switching device operating period. Thereby, the switching power supply 50 can supply power until the output voltage VO on the secondary side rises, so that it can be started up without causing an overload protection malfunction.

これらは、例えば、負荷8がドライバーであり、必要とする出力電力の大きさが切り替わるような場合にも、スイッチング電源装置50は、負荷8が過負荷状態でないことを出力電圧から検知できる。よって、スイッチング電源装置50は、過負荷保護の誤動作に対して有効である。   For example, even when the load 8 is a driver and the required output power is switched, the switching power supply 50 can detect from the output voltage that the load 8 is not in an overload state. Therefore, the switching power supply device 50 is effective against malfunction of overload protection.

また、図3に示す復帰信号検出回路30の抵抗31及び32の抵抗の分割比を変えることで、復帰時に検知したい出力電圧VOのレベルを電源設計者が自由に選択できるようになるので、設計自由度が大きいというメリットがある。   Further, by changing the dividing ratio of the resistors 31 and 32 of the return signal detection circuit 30 shown in FIG. 3, the power supply designer can freely select the level of the output voltage VO to be detected at the time of return. There is an advantage that the degree of freedom is large.

また、図3に示す復帰信号検出回路30にツェナーダイオードを使うことで、より簡単な構成で復帰信号を検出することができる。すなわち、ツェナーダイオードのカソードを負荷8に接続し、アノードを復帰信号出力回路29に接続することで、復帰時に検出したい出力電圧VOの第2の閾値電圧にツェナーダイオードのツェナー電圧を用いることができる。よって、簡単にこの第2の閾値電圧を実現できる。特に、電源回路がチョッパ回路のように電源の一次側と二次側とを絶縁しない場合には、復帰検出回路11も絶縁する必要がないので、このツェナーダイオードを用いた構成が有効である。   Further, by using a Zener diode in the return signal detection circuit 30 shown in FIG. 3, the return signal can be detected with a simpler configuration. In other words, by connecting the cathode of the Zener diode to the load 8 and connecting the anode to the return signal output circuit 29, the Zener voltage of the Zener diode can be used as the second threshold voltage of the output voltage VO to be detected at the time of return. . Therefore, this second threshold voltage can be easily realized. In particular, when the power supply circuit does not insulate the primary side and the secondary side of the power supply like a chopper circuit, the return detection circuit 11 does not need to be insulated, so that the configuration using this Zener diode is effective.

(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2について、図面を参照しながら具体的に説明する。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

本発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置50Aは、上述した実施の形態1に係るスイッチング電源装置50の変形例である。このスイッチング電源装置50Aは、実施の形態1に係るスイッチング電源装置50に対して、出力電圧VOが第2の閾値まで上昇したか否かを判定するための構成が異なる。   Switching power supply device 50A according to Embodiment 2 of the present invention is a modification of switching power supply device 50 according to Embodiment 1 described above. The switching power supply device 50A differs from the switching power supply device 50 according to the first embodiment in the configuration for determining whether or not the output voltage VO has increased to the second threshold value.

図6は、本発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置50Aの一例を示す回路図である。なお、図1と同様の要素には同一の符号を付しており、同一の構成要素についての説明は省略する。   FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a switching power supply device 50A according to Embodiment 2 of the present invention. Elements similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description of the same components is omitted.

図6に示すスイッチング電源装置50Aは、図1に示すスイッチング電源装置50に対して、復帰検出回路11Aの構成が異なる。   6 is different from the switching power supply device 50 shown in FIG. 1 in the configuration of the return detection circuit 11A.

復帰検出回路11Aは、駆動回路42により出力されるパルス信号68のオンパルス幅が第3の閾値より大きい場合、出力電圧VOが第2の閾値より大きいと判定し、パルス信号68のオンパルス幅が第3の閾値より小さい場合、出力電圧VOが第2の閾値より小さいと判定する。   The recovery detection circuit 11A determines that the output voltage VO is greater than the second threshold when the on-pulse width of the pulse signal 68 output from the drive circuit 42 is greater than the third threshold, and the on-pulse width of the pulse signal 68 is equal to the first threshold. When the threshold value is smaller than 3, the output voltage VO is determined to be smaller than the second threshold value.

この復帰検出回路11Aは、復帰信号検出回路30Aと、RSフリップフロップ回路41とを含む。   The return detection circuit 11A includes a return signal detection circuit 30A and an RS flip-flop circuit 41.

復帰信号検出回路30Aは、パルス信号68のオンパルス幅が第3の閾値より大きい場合、パルス信号であるセット信号81を生成し、生成したセット信号81をRSフリップフロップ回路41のセット端子に出力する。   When the on-pulse width of the pulse signal 68 is larger than the third threshold, the return signal detection circuit 30A generates a set signal 81 that is a pulse signal, and outputs the generated set signal 81 to the set terminal of the RS flip-flop circuit 41. .

RSフリップフロップ回路41のリセット端子には、発振回路16から出力されるクロック信号16Bが入力される。また、RSフリップフロップ回路41により生成されるQ信号である復帰信号69Aは起動停止回路27に入力される。   The clock signal 16B output from the oscillation circuit 16 is input to the reset terminal of the RS flip-flop circuit 41. Further, a return signal 69 </ b> A that is a Q signal generated by the RS flip-flop circuit 41 is input to the start / stop circuit 27.

過負荷保護動作モード時の動作期間において、パルス信号68のオンパルス幅が第3の閾値より大きい場合、RSフリップフロップ回路41の復帰信号69AがHとなり、起動停止回路27によってスイッチ25はオンされる。よって、定電流源24から過負荷保護動作用コンデンサ9に電流が供給されVDD端子の電圧が上昇する。これにより、過負荷制御回路13は、パルス信号68のオンパルス幅が第3の閾値より小さい場合に比べ、パルス信号68のオンパルス幅が第3の閾値より小さい場合の過負荷保護動作モード時の動作期間を長くする。   In the operation period in the overload protection operation mode, when the on-pulse width of the pulse signal 68 is larger than the third threshold value, the return signal 69A of the RS flip-flop circuit 41 becomes H and the switch 25 is turned on by the start / stop circuit 27. . Therefore, current is supplied from the constant current source 24 to the overload protection operation capacitor 9, and the voltage at the VDD terminal rises. As a result, the overload control circuit 13 operates in the overload protection operation mode when the on-pulse width of the pulse signal 68 is smaller than the third threshold, compared to when the on-pulse width of the pulse signal 68 is smaller than the third threshold. Increase the period.

これにより、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作モード時において出力電圧VOが第2の閾値より大きい場合の動作期間を、出力電圧がVO第2の閾値より小さい場合の動作期間に比べ長くすることで、負荷8へ供給する電力を増やすことができる。   Thereby, the overload control circuit 13 makes the operation period when the output voltage VO is larger than the second threshold in the overload protection operation mode longer than the operation period when the output voltage is smaller than the VO second threshold. By doing so, the electric power supplied to the load 8 can be increased.

一方、過負荷保護動作モード時の動作期間において、パルス信号68のオンパルス幅が第3の閾値より小さい場合は、復帰信号69AがLになっており、過負荷制御回路13は通常の過負荷保護動作を行う。すなわち、VDD端子の電圧が低下し、停止電圧VDD(OFF)に達したあとは、スイッチ25をオンすることでVDD端子を充電するとともに、Lの制御信号70を出力する。そして、起動停止回路27は、VDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)に達したあとは、スイッチ25をオフさせることで、半導体装置26の回路電流によりVDD端子の電圧を低下させるとともに、Hの制御信号70を出力する。これらの動作を繰り返すことで、従来と同様の過負荷保護動作を行う。   On the other hand, when the on-pulse width of the pulse signal 68 is smaller than the third threshold during the operation period in the overload protection operation mode, the return signal 69A is L, and the overload control circuit 13 performs normal overload protection. Perform the action. That is, after the voltage at the VDD terminal decreases and reaches the stop voltage VDD (OFF), the switch 25 is turned on to charge the VDD terminal and output the L control signal 70. Then, the start / stop circuit 27 lowers the voltage at the VDD terminal by the circuit current of the semiconductor device 26 by turning off the switch 25 after the voltage at the VDD terminal reaches the start voltage VDD (ON). The control signal 70 is output. By repeating these operations, an overload protection operation similar to the conventional one is performed.

なお、過負荷制御回路13の通常動作モード時の動作は、上述した実施の形態1と同様である。   The operation of the overload control circuit 13 in the normal operation mode is the same as that in the first embodiment.

図7は、実施の形態2に係るスイッチング電源装置50Aにおける各部の動作波形を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating operation waveforms of respective units in the switching power supply device 50A according to the second embodiment.

時刻t30においてVDD端子の電圧が起動電圧VDD(ON)に達し、その後低下する。また、時刻t30以降は、過負荷保護動作モード中の動作期間であり、スイッチングデバイス1はスイッチング動作を行う。これにより、2次側の負荷8に電力が供給されるため、出力電圧VOが上昇し始める。   At time t30, the voltage at the VDD terminal reaches the starting voltage VDD (ON) and then decreases. Further, after time t30, it is an operation period in the overload protection operation mode, and the switching device 1 performs a switching operation. As a result, electric power is supplied to the load 8 on the secondary side, and the output voltage VO starts to increase.

また、パルス信号68のオンパルス幅(オン時間Ton)は、出力電圧VOが上昇するにつれて、広くなっていく。このとき、パルス信号68のオン時間Tonと出力電圧VOとは下記式(1)に示す関係である。   Further, the ON pulse width (ON time Ton) of the pulse signal 68 becomes wider as the output voltage VO increases. At this time, the ON time Ton of the pulse signal 68 and the output voltage VO have a relationship represented by the following formula (1).

Ton=(np/ns)VO/[(np/ns)VO+VIN]×T ・・・(1)   Ton = (np / ns) VO / [(np / ns) VO + VIN] × T (1)

上記式(1)においてVOは出力電圧、VINは入力電圧、Tonはパルス信号68のオン時間、Tは発振回路16の発振周期、npはトランス2の1次側巻線2Aの巻数、nsはトランス2の2次側巻線2Bの巻数である。式(1)に示すように、出力電圧VOが上昇することで、スイッチングデバイス1のオン時間Tonも長くなる。   In the above formula (1), VO is the output voltage, VIN is the input voltage, Ton is the ON time of the pulse signal 68, T is the oscillation period of the oscillation circuit 16, np is the number of turns of the primary side winding 2A of the transformer 2, and ns is This is the number of turns of the secondary winding 2B of the transformer 2. As shown in Expression (1), when the output voltage VO increases, the on-time Ton of the switching device 1 also increases.

復帰信号検出回路30Aは、このオン時間Tonが復帰信号検出回路30A内部で設定された第1時間より大きくなった場合、RSフリップフロップ回路41のセット端子に短いパルス信号であるセット信号81を出力する。また、RSフリップフロップ回路41のリセット端子には発振回路16により出力されるクロック信号16Bが入力されている。   The return signal detection circuit 30A outputs a set signal 81, which is a short pulse signal, to the set terminal of the RS flip-flop circuit 41 when the ON time Ton becomes longer than the first time set in the return signal detection circuit 30A. To do. A clock signal 16B output from the oscillation circuit 16 is input to the reset terminal of the RS flip-flop circuit 41.

セット端子にパルスが入力される前は、RSフリップフロップ回路41は復帰信号69AをLで固定しているが、セット端子にパルスが入力されてから、次にリセット端子にクロック信号16Bが入力されるまでの間、RSフリップフロップ回路41は復帰信号69AをHにする。   Before the pulse is input to the set terminal, the RS flip-flop circuit 41 fixes the return signal 69A at L. However, after the pulse is input to the set terminal, the clock signal 16B is input to the reset terminal next. In the meantime, the RS flip-flop circuit 41 sets the return signal 69A to H.

すなわち、RSフリップフロップ回路41は、パルス信号68のオン時間Tonが第1時間より大きくなったことを判定することにより、出力電圧VOが当該第1時間に対応する第2の閾値以上になったことを判定している。   That is, the RS flip-flop circuit 41 determines that the ON time Ton of the pulse signal 68 has become larger than the first time, so that the output voltage VO becomes equal to or higher than the second threshold corresponding to the first time. Judging.

図7に示す例では、パルス信号68に含まれるパルス波形90のオン時間Tonは、第1時間より長い。これにより、RSフリップフロップ回路41は、時刻t31においてHの復帰信号69Aを出力する。   In the example shown in FIG. 7, the ON time Ton of the pulse waveform 90 included in the pulse signal 68 is longer than the first time. As a result, the RS flip-flop circuit 41 outputs an H return signal 69A at time t31.

この復帰信号69Aは、起動停止回路27に入力される。過負荷保護動作モード時の動作期間中に、この復帰信号69AがLの場合、起動停止回路27はスイッチ25をオフする。これにより、VDD端子への電流供給が停止され、VDD端子の電圧は下降する。   The return signal 69A is input to the start / stop circuit 27. When the return signal 69A is L during the operation period in the overload protection operation mode, the start / stop circuit 27 turns off the switch 25. As a result, the current supply to the VDD terminal is stopped, and the voltage at the VDD terminal drops.

一方、過負荷保護動作モード時の動作期間中に、復帰信号69AがHのときには起動停止回路27はスイッチ25をオンにする。これにより、定電流源24はVDD端子へ電流供給を行い、VDD端子の電圧は上昇する。   On the other hand, when the return signal 69A is H during the operation period in the overload protection operation mode, the start / stop circuit 27 turns on the switch 25. As a result, the constant current source 24 supplies current to the VDD terminal, and the voltage at the VDD terminal rises.

図7のように、従来例では、起動時又は過負荷状態からの復帰時には、起動電圧VDD(ON)から停止電圧VDD(OFF)まで低下するまで過負荷保護動作モード中の動作期間は一定の期間に固定されていた。すなわち、この動作期間中に出力電圧VOが設定電圧まで立ち上がらないような場合は、自動的に過負荷保護動作モードが継続されていた。   As shown in FIG. 7, in the conventional example, at the time of start-up or recovery from an overload state, the operation period in the overload protection operation mode is constant until the start-up voltage VDD (ON) decreases to the stop voltage VDD (OFF). The period was fixed. That is, if the output voltage VO does not rise to the set voltage during this operation period, the overload protection operation mode is automatically continued.

一方、本発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置50Aでは、パルス信号68のオンパルス幅を用いて出力電圧VOが第2の閾値まで上昇したことを検出し、出力電圧VOが第2の閾値まで上昇したときには、VDD端子へ電流を供給する。これにより、VDD端子の電圧が上昇するので、過負荷保護動作モード中の動作期間が延長される。よって、スイッチング電源装置50Aは、この動作期間が延長された分だけ、2次側の負荷8への出力電力を増やすことができる。   On the other hand, in the switching power supply device 50A according to Embodiment 2 of the present invention, it is detected that the output voltage VO has risen to the second threshold using the on-pulse width of the pulse signal 68, and the output voltage VO is the second threshold. When the voltage rises to the current level, current is supplied to the VDD terminal. As a result, the voltage at the VDD terminal increases, so that the operation period during the overload protection operation mode is extended. Therefore, the switching power supply device 50A can increase the output power to the load 8 on the secondary side by the extension of this operation period.

その結果、出力電圧検出回路10により出力されるフィードバック電流IFBが増える。そしてフィードバック信号制御回路14から出力されるフィードバック信号63が閾値IFB(OLP)より小さくなることで、過負荷検出信号OLPがHからLに切り替わる。このように、スイッチング電源装置50Aは、負荷8の過負荷状態が解除された場合に、確実に通常動作モードに復帰することができる。   As a result, the feedback current IFB output by the output voltage detection circuit 10 increases. When the feedback signal 63 output from the feedback signal control circuit 14 becomes smaller than the threshold value IFB (OLP), the overload detection signal OLP is switched from H to L. Thus, the switching power supply device 50A can reliably return to the normal operation mode when the overload state of the load 8 is released.

また、スイッチング電源装置50Aの起動時も、過負荷状態からの復帰時と同様に、スイッチング電源装置50Aは、出力電圧VOが上昇したことをパルス信号68のオンパルス幅を用いて検出し、過負荷保護動作モード中の動作期間を延ばす。これにより、スイッチング電源装置50Aは、出力電圧VOが立ち上がるまで2次側へ電力を供給することができるので、過負荷保護の誤動作を起こすことなく起動できる。   Further, at the time of activation of the switching power supply device 50A, the switching power supply device 50A detects that the output voltage VO has increased by using the on-pulse width of the pulse signal 68, as in the case of recovery from the overload state. Extend the operation period during the protection operation mode. As a result, the switching power supply device 50A can supply power to the secondary side until the output voltage VO rises, so that it can be started up without causing an overload protection malfunction.

次に、過負荷状態が解除されずに、過負荷保護動作モードが継続する場合について説明する。   Next, a case where the overload protection operation mode continues without releasing the overload state will be described.

この場合、上記式(1)に示すように、出力電圧VOがほとんど上昇しないので、パルス信号68のオン時間Tonは第1時間より狭くなる。よって、復帰信号検出回路30AはLのセット信号81を出力し続けるので、RSフリップフロップ回路41により生成される復帰信号69AもLを維持する。これにより、起動停止回路27はスイッチ25をオフし続けるので、VDD端子の電圧は半導体装置26の回路電流によって下がり続ける。   In this case, as shown in the above formula (1), since the output voltage VO hardly increases, the ON time Ton of the pulse signal 68 becomes narrower than the first time. Therefore, since the return signal detection circuit 30A continues to output the L set signal 81, the return signal 69A generated by the RS flip-flop circuit 41 also maintains L. As a result, the start / stop circuit 27 continues to turn off the switch 25, so that the voltage at the VDD terminal continues to decrease due to the circuit current of the semiconductor device 26.

また、過負荷状態が解除されていないのでフィードバック電流IFBは増えない。これにより、フィードバック信号制御回路14から出力されるフィードバック信号63が過負荷検出回路15の閾値IFB(OLP)より高いままとなる。   Further, since the overload state is not released, the feedback current IFB does not increase. As a result, the feedback signal 63 output from the feedback signal control circuit 14 remains higher than the threshold value IFB (OLP) of the overload detection circuit 15.

よって、VDD端子の電圧が停止電圧VDD(OFF)まで低下すると、再び過負荷保護動作モード中の停止期間に入ることになる。このように、スイッチング電源装置50Aは、負荷8が過負荷状態から解除されない場合は、従来と同じ長さの、過負荷保護動作モード中の動作期間及び停止期間の繰り返しで過負荷保護動作を行うので、過負荷保護機能の効力が弱くならない。   Therefore, when the voltage at the VDD terminal decreases to the stop voltage VDD (OFF), the stop period in the overload protection operation mode starts again. As described above, when the load 8 is not released from the overload state, the switching power supply device 50A performs the overload protection operation by repeating the operation period and the stop period in the overload protection operation mode having the same length as the conventional one. Therefore, the effectiveness of the overload protection function will not be weakened.

このように、本発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置50Aは、パルス信号68のオンパルス幅から出力電圧VOを検出できるので、半導体装置26に余分な端子を追加することもなく、また、過負荷保護機能の効力を弱めることなく、確実に起動及び過負荷から復帰ができる。   As described above, since the switching power supply device 50A according to the second embodiment of the present invention can detect the output voltage VO from the on-pulse width of the pulse signal 68, an extra terminal is not added to the semiconductor device 26, and Without weakening the effectiveness of the overload protection function, it is possible to reliably start and recover from overload.

なお、ここではスイッチング電源装置50Aは、パルス信号68のオン時間Tonを用いて出力電圧VOの上昇を検出したが、パルス信号68のオンデューティーDonを用いて出力電圧VOの上昇を検出してもよい。具体的には、下記の式(2)を用いて復帰信号検出回路30Aは、出力電圧VOの上昇を検出できる。   Here, the switching power supply device 50A detects the increase in the output voltage VO using the on-time Ton of the pulse signal 68, but even if it detects the increase in the output voltage VO using the on-duty Don of the pulse signal 68. Good. Specifically, the return signal detection circuit 30A can detect an increase in the output voltage VO using the following equation (2).

Don=(np/ns)VO/[(np/ns)VO+VIN]・・・(2)     Don = (np / ns) VO / [(np / ns) VO + VIN] (2)

具体的には、実施の形態2の例では、復帰信号検出回路30Aは、パルス信号68のオン時間Tonが第1時間より広くなったときにHのセット信号81を出力していた。一方、復帰信号検出回路30Aがパルス信号68のオンデューティーDonから出力電圧VOを検出する場合は、復帰信号検出回路30Aは、オンデューティーDonが復帰信号検出回路30で設定されている第1のオンデューティー値よりも大きくなったときにHのセット信号81を出力する。なお、セット信号81を出力した後のスイッチング電源装置50の動作は、オンパルス幅から出力電圧VOを検出するときと同様である。   Specifically, in the example of the second embodiment, the return signal detection circuit 30A outputs the H set signal 81 when the ON time Ton of the pulse signal 68 becomes wider than the first time. On the other hand, when the return signal detection circuit 30 </ b> A detects the output voltage VO from the on-duty Don of the pulse signal 68, the return signal detection circuit 30 </ b> A has a first on-state in which the on-duty Don is set by the return signal detection circuit 30. When it becomes larger than the duty value, the H set signal 81 is output. Note that the operation of the switching power supply 50 after outputting the set signal 81 is the same as when the output voltage VO is detected from the on-pulse width.

また、上記実施の形態1のスイッチング電源装置50では復帰信号検出回路30が出力電圧VOを直接検出していたが、トランス2がさらに1次側補助巻線2Cを備え、復帰信号検出回路30は、当該1次側補助巻線2Cに表れる出力電圧VOに比例した電圧から出力電圧VOの上昇を検知してもよい。この場合も上記構成と同様の効果が得られる。   In the switching power supply 50 of the first embodiment, the return signal detection circuit 30 directly detects the output voltage VO. However, the transformer 2 further includes a primary side auxiliary winding 2C. The increase in the output voltage VO may be detected from a voltage proportional to the output voltage VO appearing in the primary side auxiliary winding 2C. In this case, the same effect as the above configuration can be obtained.

また、上記実施の形態1及び実施の形態2で述べた方法以外に、過負荷保護動作モード中に出力電圧VOが第2の閾値以上になった場合に、過負荷保護動作モード中の動作期間を長くする方法として、以下に示す第1の方法又は第2の方法を用いてもよい。これらの場合も上記構成と同様の効果が得られる。   In addition to the methods described in the first and second embodiments, the operation period in the overload protection operation mode when the output voltage VO becomes equal to or higher than the second threshold value in the overload protection operation mode. As a method for increasing the length, the following first method or second method may be used. In these cases, the same effect as the above configuration can be obtained.

また、第1の方法として、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作モード中に出力電圧VOが第2の閾値以上になった場合、出力電圧VOが第2の閾値以下の場合に比べて、停止電圧VDD(OFF)と起動電圧VDD(ON)との電圧差を広げることで、過負荷保護動作モードの動作期間を延ばしてもよい。   Further, as a first method, the overload control circuit 13 is configured such that when the output voltage VO is equal to or higher than the second threshold during the overload protection operation mode, compared to the case where the output voltage VO is equal to or lower than the second threshold. The operation period of the overload protection operation mode may be extended by widening the voltage difference between the stop voltage VDD (OFF) and the start voltage VDD (ON).

例えば、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作モード中に出力電圧VOが第2の閾値以上になった場合、出力電圧VOが第2の閾値以下の場合に比べて、停止電圧VDD(OFF)の閾値を小さくしてもよい。これにより、過負荷制御回路13は、VDD端子の電圧が停止電圧VDD(OFF)まで低下するまでの時間で決定される過負荷保護動作モード中の動作期間を延ばすことができる。   For example, when the output voltage VO becomes equal to or higher than the second threshold value during the overload protection operation mode, the overload control circuit 13 stops the stop voltage VDD (OFF) compared to when the output voltage VO is equal to or lower than the second threshold value. ) Threshold may be reduced. Thereby, the overload control circuit 13 can extend the operation period in the overload protection operation mode determined by the time until the voltage at the VDD terminal decreases to the stop voltage VDD (OFF).

また、第2の方法として、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作モード中に出力電圧VOが第2の閾値以上になった場合、過負荷保護動作用コンデンサ9への充電及び放電を共に行わないことにより、過負荷保護動作用コンデンサ9の電圧を保持させてもよい。このときは、過負荷保護動作モードが解除された後に、VDD端子の電圧は起動電圧VDD(ON)まで上昇する。   As a second method, the overload control circuit 13 performs both charging and discharging of the overload protection operation capacitor 9 when the output voltage VO becomes equal to or higher than the second threshold value during the overload protection operation mode. By not performing this, the voltage of the overload protection operation capacitor 9 may be held. At this time, after the overload protection operation mode is released, the voltage at the VDD terminal rises to the starting voltage VDD (ON).

また、上記実施の形態1及び実施の形態2では、過負荷保護動作モード中に出力電圧VOが第2の閾値以上になった場合に、過負荷保護動作モード中の動作期間を長くすることにより、負荷8に供給する電力を増やしているが、それ以外の方法で、負荷8に供給する電力を増やしてもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, when the output voltage VO becomes equal to or higher than the second threshold during the overload protection operation mode, the operation period in the overload protection operation mode is lengthened. Although the electric power supplied to the load 8 is increased, the electric power supplied to the load 8 may be increased by other methods.

例えば、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作モードから通常動作モードに移行しやすくすることにより、負荷8に供給する電力を増やしてもよい。具体的には、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作モード中に出力電圧VOが第2の閾値以上になった場合、出力電圧VOが第2の閾値未満の場合に比べ、過負荷検出回路15の閾値IFB(OLP)を低くしてもよい。これにより、過負荷保護動作モードから通常動作モードに復帰しやすくなる。   For example, the overload control circuit 13 may increase the power supplied to the load 8 by facilitating the transition from the overload protection operation mode to the normal operation mode. Specifically, the overload control circuit 13 detects the overload when the output voltage VO is equal to or higher than the second threshold during the overload protection operation mode, compared to when the output voltage VO is lower than the second threshold. The threshold value IFB (OLP) of the circuit 15 may be lowered. Thereby, it becomes easy to return from the overload protection operation mode to the normal operation mode.

また、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作時において、出力電圧VOが第2の閾値以上になった場合、スイッチングデバイス1を過負荷保護動作モードから通常動作モードに移行することにより、負荷8に供給する電力を増やしてもよい。具体的には、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作モード中に出力電圧VOが第2の閾値以上になった場合、過負荷検出回路15に、出力電圧VOが第1の閾値より大きいと判定させてもよい。つまり、過負荷制御回路13は、過負荷検出回路15をリセットすることで、過負荷検出回路15により出力される過負荷検出信号OLPをHからLにしてもよい。   Further, the overload control circuit 13 switches the switching device 1 from the overload protection operation mode to the normal operation mode when the output voltage VO becomes the second threshold value or more during overload protection operation. The power supplied to 8 may be increased. Specifically, the overload control circuit 13 causes the overload detection circuit 15 to output the output voltage VO larger than the first threshold when the output voltage VO becomes equal to or higher than the second threshold during the overload protection operation mode. May be determined. That is, the overload control circuit 13 may change the overload detection signal OLP output from the overload detection circuit 15 from H to L by resetting the overload detection circuit 15.

また、過負荷制御回路13は、過負荷保護動作時において、出力電圧VOが第2の閾値以上になった場合、出力電圧VOが第2の閾値未満の場合に比べ、スイッチングデバイス1に流れるドレイン電流IDのピーク値を大きくする、又は発振回路16の発振周波数を上げてもよい。これにより、負荷8への電力供給を増やすことができるので、出力電圧VOを早く立ち上げることができる。   Further, the overload control circuit 13 has a drain that flows to the switching device 1 when the output voltage VO is equal to or higher than the second threshold during the overload protection operation, compared to when the output voltage VO is lower than the second threshold. The peak value of the current ID may be increased, or the oscillation frequency of the oscillation circuit 16 may be increased. Thereby, since the power supply to the load 8 can be increased, the output voltage VO can be raised quickly.

また、実施の形態1及び実施の形態2では、自己復帰型の過負荷保護機能を有するスイッチング電源装置50及び50Aを例に説明したが、スイッチングデバイス1の発振をラッチにて停止するラッチ型の過負荷保護機能を有するスイッチング電源装置においても、本発明を適用できる。   In the first and second embodiments, the switching power supply devices 50 and 50A having the self-recovery type overload protection function are described as an example. The present invention can also be applied to a switching power supply device having an overload protection function.

ラッチ型では、過負荷制御回路13は、過負荷検出回路15により出力電圧VOが第1の閾値より小さいと判定された場合、スイッチングデバイス1を停止する過負荷保護動作を行う。このラッチ型では、一旦過負荷保護でラッチに入ったあと再び起動するためには、電源の再投入が必要であることから、本発明が有効となるのは、起動時のみである。過負荷制御回路13は、スイッチング電源装置50又は50Aの起動時に、過負荷保護動作時において、出力電圧VOが第1の閾値より小さくかつ第2の閾値より大きい場合、出力電圧VOが第2の閾値より小さい場合に比べ、負荷8へ供給する電力を増やす。   In the latch type, the overload control circuit 13 performs an overload protection operation to stop the switching device 1 when the overload detection circuit 15 determines that the output voltage VO is smaller than the first threshold. In this latch type, since it is necessary to turn on the power again in order to start again after entering the latch for overload protection, the present invention is effective only at the time of starting. When the switching power supply device 50 or 50A is activated, the overload control circuit 13 is configured to output the second output voltage VO when the output voltage VO is smaller than the first threshold and larger than the second threshold. The power supplied to the load 8 is increased as compared with the case where it is smaller than the threshold value.

このように、本発明は、ラッチ停止型の過負荷保護機能を有するスイッチング電源装置の起動時の誤動作の発生を抑制できる。また、この場合も、過負荷保護動作用コンデンサ9の容量を大きくしないですむので、過負荷保護機能の効力を弱めることはない。   As described above, the present invention can suppress the occurrence of malfunction at the time of startup of the switching power supply device having the latch stop type overload protection function. Also in this case, since the capacity of the overload protection operation capacitor 9 does not have to be increased, the effectiveness of the overload protection function is not reduced.

本発明は、スイッチング電源装置及び半導体装置に適用でき、特に、過負荷保護機能を有するスイッチング電源装置に有用である。   The present invention can be applied to a switching power supply device and a semiconductor device, and is particularly useful for a switching power supply device having an overload protection function.

1、101 スイッチングデバイス
2、102 トランス
3、103 ダイオード
4、104 コンデンサ
5、105 出力部
6、106 入力部
7、107 出力電圧生成回路
8、108 負荷
9、109 過負荷保護動作用コンデンサ
10、110 出力電圧検出回路
11、11A 復帰検出回路
12、112 制御回路
13、113 過負荷制御回路
14、114 フィードバック信号制御回路
15、115 過負荷検出回路
16、116 発振回路
16A、116A 最大デューティサイクル信号
16B、116B クロック信号
17、117 ゲートドライバー
18、118 NAND回路
19、119 クランプ回路
20、120 過負荷保護回路
21、121 カウンター回路
22、122 1次電流検出回路
23、123 比較器
24、124 定電流源
25、125 スイッチ
26、126 半導体装置
27、127 起動停止回路
28、41、128 RSフリップフロップ回路
29 復帰信号出力回路
30、30A 復帰信号検出回路
31、32、33、37 抵抗
34 バイポーラトランジスタ
35 フォトカプラ
35A フォトトランジスタ
35B フォトダイオード
36、36A 定電流源
38 N型MOSFET
39 復帰検出用コンパレータ
40 復帰検出用基準電圧源
42、142 駆動回路
50、50A、100 スイッチング電源装置
61 検出電流信号
62、63 フィードバック信号
64 リセット信号
65 Q信号
66、70 制御信号
67、68 パルス信号
69、69A 復帰信号
75、76、77 電圧
81 セット信号
90 パルス波形
ID ドレイン電流
IFB フィードバック電流
IFB1 第1のフィードバック電流値
IFB(OLP) 閾値
ILIMIT 最大電流値
IO 出力電流
OLP 過負荷検出信号
VDD(ON) 起動電圧
VDD(OFF) 停止電圧
VFB フィードバック電圧
VIN 入力電圧
VO 出力電圧
Voth 基準電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Switching device 2,102 Transformer 3,103 Diode 4,104 Capacitor 5,105 Output part 6,106 Input part 7,107 Output voltage generation circuit 8,108 Load 9,109 Overload protection operation capacitor 10,110 Output voltage detection circuit 11, 11A Return detection circuit 12, 112 Control circuit 13, 113 Overload control circuit 14, 114 Feedback signal control circuit 15, 115 Overload detection circuit 16, 116 Oscillation circuit 16A, 116A Maximum duty cycle signal 16B, 116B Clock signal 17, 117 Gate driver 18, 118 NAND circuit 19, 119 Clamp circuit 20, 120 Overload protection circuit 21, 121 Counter circuit 22, 122 Primary current detection circuit 23, 123 Comparator 24, 12 Constant current source 25, 125 Switch 26, 126 Semiconductor device 27, 127 Start / stop circuit 28, 41, 128 RS flip-flop circuit 29 Return signal output circuit 30, 30A Return signal detection circuit 31, 32, 33, 37 Resistance 34 Bipolar transistor 35 Photocoupler 35A Phototransistor 35B Photodiode 36, 36A Constant current source 38 N-type MOSFET
39 Recovery detection comparator 40 Recovery detection reference voltage source 42, 142 Drive circuit 50, 50A, 100 Switching power supply 61 Detection current signal 62, 63 Feedback signal 64 Reset signal 65 Q signal 66, 70 Control signal 67, 68 Pulse signal 69, 69A Return signal 75, 76, 77 Voltage 81 Set signal 90 Pulse waveform ID Drain current IFB Feedback current IFB1 First feedback current value IFB (OLP) Threshold ILIMIT Maximum current value IO Output current OLP Overload detection signal VDD (ON ) Start-up voltage VDD (OFF) Stop voltage VFB Feedback voltage VIN Input voltage VO Output voltage Voth Reference voltage

Claims (15)

入力部に入力された直流の入力電圧を直流の出力電圧に変換して出力するスイッチング電源装置であって、
前記入力電圧を変換電圧に変換する電圧変換回路と、
前記電圧変換回路に接続されたスイッチングデバイスと、
前記電圧変換回路と負荷との間に接続され、前記変換電圧を整流及び平滑化することにより、前記出力電圧を生成する出力電圧生成回路と、
前記スイッチングデバイスを駆動する駆動回路と、
前記出力電圧が第1の閾値より大きいか否かを判定する過負荷検出回路と、
前記過負荷検出回路により前記出力電圧が前記第1の閾値より大きいと判定された場合、前記スイッチングデバイスを連続的に動作させるように前記駆動回路を制御し、前記過負荷検出回路により前記出力電圧が前記第1の閾値より小さいと判定された場合、過負荷保護動作を前記スイッチングデバイスが行うように前記駆動回路を制御する過負荷制御回路と、
前記出力電圧が前記第1の閾値より小さい第2の閾値より大きいか否かを判定する復帰検出回路とを備え、
前記過負荷保護動作時において、前記スイッチングデバイスは、当該過負荷保護動作中に当該スイッチングデバイスが動作する動作期間と、当該過負荷保護動作中に当該スイッチングデバイスが停止する停止期間とを繰り返し、
前記過負荷制御回路は、さらに、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ、前記負荷へ供給する電力を増やす
スイッチング電源装置。
A switching power supply that converts a DC input voltage input to an input unit into a DC output voltage and outputs the converted voltage.
A voltage conversion circuit for converting the input voltage into a conversion voltage;
A switching device connected to the voltage conversion circuit;
An output voltage generation circuit that is connected between the voltage conversion circuit and a load and generates the output voltage by rectifying and smoothing the conversion voltage;
A driving circuit for driving the switching device;
An overload detection circuit for determining whether the output voltage is greater than a first threshold;
When the overload detection circuit determines that the output voltage is greater than the first threshold, the drive circuit is controlled to operate the switching device continuously, and the output voltage is controlled by the overload detection circuit. Is determined to be smaller than the first threshold, an overload control circuit that controls the drive circuit so that the switching device performs an overload protection operation;
A return detection circuit for determining whether or not the output voltage is larger than a second threshold value smaller than the first threshold value,
In the overload protection operation, the switching device repeats an operation period in which the switching device operates during the overload protection operation and a stop period in which the switching device stops during the overload protection operation,
The overload control circuit further supplies the load when the output voltage is larger than the second threshold value than when the output voltage is smaller than the second threshold value during the overload protection operation. A switching power supply that increases power.
前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ、前記動作期間を長くすることによって前記負荷へ供給する電力を増やす
請求項1記載のスイッチング電源装置。
In the overload protection operation, the overload control circuit makes the operation period longer when the output voltage is larger than the second threshold than when the output voltage is smaller than the second threshold. The switching power supply according to claim 1, wherein the power supplied to the load is increased by the switching power supply.
前記スイッチング電源装置は、さらに、
コンデンサを備え、
前記過負荷制御回路は、前記コンデンサが第1電圧から第2電圧へ充電又は放電される時間を用いて、前記動作期間の長さを決定し、
前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記動作期間中に前記コンデンサに前記第1電圧を供給することにより前記動作期間を前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ長くする
請求項2記載のスイッチング電源装置。
The switching power supply device further includes:
With a capacitor,
The overload control circuit determines a length of the operation period using a time during which the capacitor is charged or discharged from the first voltage to the second voltage,
In the overload protection operation, the overload control circuit supplies the first voltage to the capacitor during the operation period when the output voltage is greater than the second threshold value. The switching power supply according to claim 2, wherein the output voltage is longer than when the output voltage is smaller than the second threshold.
前記復帰検出回路は、前記出力電圧を直接検出する復帰信号検出回路を備える
請求項1〜3のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
The switching power supply according to claim 1, wherein the return detection circuit includes a return signal detection circuit that directly detects the output voltage.
前記駆動回路は、前記スイッチングデバイスを駆動する第1信号を生成し、
前記復帰検出回路は、前記第1信号における、前記スイッチングデバイスをオンするオンパルス幅又はオンデューティーが第3の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きいと判定し、前記オンパルス幅又はオンデューティーが前記第3の閾値より小さい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さいと判定する
請求項1〜3のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
The driving circuit generates a first signal for driving the switching device;
When the on-pulse width or on-duty for turning on the switching device in the first signal is greater than a third threshold, the return detection circuit determines that the output voltage is greater than the second threshold, and the on-pulse width The switching power supply according to claim 1, wherein when the on-duty is smaller than the third threshold, the output voltage is determined to be smaller than the second threshold.
前記駆動回路は、
クロック信号を生成する発振回路を備え、
前記駆動回路は、前記クロック信号の周期で前記スイッチングデバイスをオンする第1信号を生成し、
前記復帰検出回路は、前記第1信号における、前記スイッチングデバイスをオンするオンパルス幅又はオンデューティーが第3の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きいと判定し、前記オンパルス幅又はオンデューティーが前記第3の閾値より小さい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さいと判定し、
復帰信号検出回路は、前記オンパルス幅又はオンデューティーが前記第3の閾値より大きい場合に、パルス信号であるセット信号を生成し、
前記セット信号がセット端子に入力され、前記クロック信号がリセット端子に入力されるフリップフロップ回路とを備え、
前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時の前記動作期間において、前記フリップフロップ回路がセット状態にある期間、前記コンデンサに前記第1電圧を供給することにより前記動作期間を前記オンパルス幅又はオンデューティーが前記第3の閾値より小さい場合に比べ長くする
請求項3記載のスイッチング電源装置。
The drive circuit is
An oscillation circuit that generates a clock signal is provided.
The drive circuit generates a first signal that turns on the switching device in a cycle of the clock signal;
When the on-pulse width or on-duty for turning on the switching device in the first signal is greater than a third threshold, the return detection circuit determines that the output voltage is greater than the second threshold, and the on-pulse width Or when the on-duty is smaller than the third threshold, the output voltage is determined to be smaller than the second threshold;
The return signal detection circuit generates a set signal that is a pulse signal when the on-pulse width or on-duty is greater than the third threshold value,
A flip-flop circuit in which the set signal is input to a set terminal and the clock signal is input to a reset terminal;
In the operation period during the overload protection operation, the overload control circuit supplies the first voltage to the capacitor during the period in which the flip-flop circuit is in a set state, thereby reducing the operation period to the on-pulse width or The switching power supply device according to claim 3, wherein the on-duty is longer than when the on-duty is smaller than the third threshold.
前記電圧変換回路は、1次巻線と2次巻線と補助巻線とを有したトランスであり、
前記復帰検出回路は、前記出力電圧を前記補助巻線から検出する
請求項1〜3のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
The voltage conversion circuit is a transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding,
The switching power supply according to claim 1, wherein the return detection circuit detects the output voltage from the auxiliary winding.
前記スイッチング電源装置は、さらに、
コンデンサを備え、
前記過負荷制御回路は、前記コンデンサが第1電圧から第2電圧へ充電又は放電される時間を用いて、前記動作期間の長さを決定し、
前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ前記第1電圧と前記第2電圧との差を大きくすることにより、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合の前記動作期間を前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ長くする
請求項2記載のスイッチング電源装置。
The switching power supply device further includes:
With a capacitor,
The overload control circuit determines a length of the operation period using a time during which the capacitor is charged or discharged from the first voltage to the second voltage,
In the overload protection operation, the overload control circuit is configured such that when the output voltage is greater than the second threshold, the first voltage and the second voltage are greater than when the output voltage is less than the second threshold. 3. The switching power supply according to claim 2, wherein the operation period when the output voltage is larger than the second threshold is made longer than that when the output voltage is smaller than the second threshold by increasing a difference from the voltage. apparatus.
前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記過負荷検出回路に、前記出力電圧が第1の閾値より大きいと判定させることにより、前記スイッチングデバイスを連続的に動作させることによって前記負荷へ供給する電力を増やす
請求項1記載のスイッチング電源装置。
The overload control circuit causes the overload detection circuit to determine that the output voltage is greater than the first threshold when the output voltage is greater than the second threshold during the overload protection operation. The switching power supply device according to claim 1, wherein the power supplied to the load is increased by continuously operating the switching device.
前記スイッチング電源装置は、さらに、
コンデンサを備え、
前記過負荷制御回路は、前記コンデンサが第1電圧から第2電圧へ充電又は放電される時間を用いて、前記動作期間の長さを決定し、
前記過負荷制御回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記コンデンサの電圧を保持させることにより、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合の前記動作期間を前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ長くする
請求項2記載のスイッチング電源装置。
The switching power supply device further includes:
With a capacitor,
The overload control circuit determines a length of the operation period using a time during which the capacitor is charged or discharged from the first voltage to the second voltage,
In the overload protection operation, when the output voltage is larger than the second threshold value, the overload control circuit holds the capacitor voltage, so that the output voltage is larger than the second threshold value. The switching power supply unit according to claim 2, wherein the operation period is longer than when the output voltage is smaller than the second threshold.
前記過負荷保護回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ、前記第1の閾値を小さくすることによって前記負荷へ供給する電力を増やす
請求項1記載のスイッチング電源装置。
In the overload protection operation, the overload protection circuit reduces the first threshold when the output voltage is greater than the second threshold than when the output voltage is less than the second threshold. The switching power supply device according to claim 1, wherein the power supplied to the load is increased.
前記過負荷保護回路は、前記過負荷保護動作時において、前記出力電圧が前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ、前記スイッチングデバイスの発振周波数を上げる、又は、前記スイッチングデバイスに流れる電流のピーク値を大きくすることによって前記負荷へ供給する電力を増やす
請求項1記載のスイッチング電源装置。
In the overload protection operation, the overload protection circuit sets the oscillation frequency of the switching device when the output voltage is larger than the second threshold than when the output voltage is smaller than the second threshold. The switching power supply according to claim 1, wherein the power supplied to the load is increased by increasing or increasing a peak value of a current flowing through the switching device.
入力部に入力された直流の入力電圧を直流の出力電圧に変換して出力するスイッチング電源装置であって、
前記入力電圧を変換電圧に変換する電圧変換回路と、
前記電圧変換回路に接続されたスイッチングデバイスと、
前記電圧変換回路と負荷との間に接続され、前記変換電圧を整流及び平滑化することにより、前記出力電圧を生成する出力電圧生成回路と、
前記スイッチングデバイスを駆動する駆動回路と、
前記出力電圧が第1の閾値より大きいか否かを判定する過負荷検出回路と、
前記過負荷検出回路により前記出力電圧が前記第1の閾値より大きいと判定された場合、前記スイッチングデバイスを連続的に動作させるように前記駆動回路を制御し、前記過負荷検出回路により前記出力電圧が前記第1の閾値より小さいと判定された場合、前記スイッチングデバイスを停止する過負荷制御回路と、
前記出力電圧が前記第1の閾値より小さい第2の閾値より大きいか否かを判定する復帰検出回路とを備え、
前記過負荷制御回路は、さらに、当該スイッチング電源装置の起動時に、前記出力電圧が前記第1の閾値より小さくかつ前記第2の閾値より大きい場合、前記出力電圧が前記第2の閾値より小さい場合に比べ、前記負荷へ供給する電力を増やす
スイッチング電源装置。
A switching power supply that converts a DC input voltage input to an input unit into a DC output voltage and outputs the converted voltage.
A voltage conversion circuit for converting the input voltage into a conversion voltage;
A switching device connected to the voltage conversion circuit;
An output voltage generation circuit that is connected between the voltage conversion circuit and a load and generates the output voltage by rectifying and smoothing the conversion voltage;
A driving circuit for driving the switching device;
An overload detection circuit for determining whether the output voltage is greater than a first threshold;
When the overload detection circuit determines that the output voltage is greater than the first threshold, the drive circuit is controlled to operate the switching device continuously, and the output voltage is controlled by the overload detection circuit. Is determined to be smaller than the first threshold, an overload control circuit that stops the switching device;
A return detection circuit for determining whether or not the output voltage is larger than a second threshold value smaller than the first threshold value,
The overload control circuit further includes, when the switching power supply device is activated, when the output voltage is smaller than the first threshold and larger than the second threshold, and when the output voltage is smaller than the second threshold. A switching power supply device that increases the power supplied to the load as compared with the above.
一つの半導体チップに形成された請求項1〜13のいずれか1項に記載の前記駆動回路と、前記過負荷検出回路と、前記過負荷制御回路と、前記復帰検出回路とを備える
スイッチング電源用半導体装置。
A switching power supply comprising: the drive circuit according to claim 1, the overload detection circuit, the overload control circuit, and the recovery detection circuit formed on one semiconductor chip. Semiconductor device.
一つの半導体チップに形成された請求項1〜13のいずれか1項に記載の前記スイッチングデバイスと、前記駆動回路と、前記過負荷検出回路と、前記過負荷制御回路と、前記復帰検出回路とを備える
スイッチング電源用半導体装置。
The switching device according to claim 1, the drive circuit, the overload detection circuit, the overload control circuit, and the recovery detection circuit formed in one semiconductor chip. A semiconductor device for a switching power supply.
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