JP2011091950A - スイッチング電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常動作と間欠動作とを切り替えることのできるスイッチング電源装置において、コストを低減すること。
【解決手段】スイッチング電源装置１は、トランスＴ、スイッチが設けられた制御部１０、および第１の制御回路２０Ａを備える。このスイッチング電源装置１では、出力端子ＯＵＴ２に接続される負荷が軽くなるに従って、トランスＴの補助巻線Ｔ５に生じる電圧が低下し、出力端子ＯＵＴ２に接続される負荷が予め定められた閾値より軽くなると、第１の制御回路２０Ａに設けられたスイッチ素子Ｔｒ３がオフ状態になる。すると、端子Ｐ１の電圧は、基準電位端子ＧＮＤ１と同電位となり、制御部１０は、発振期間と停止期間とを繰り返す。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチング電源装置に関する。

従来より、接続される負荷の変動に応じて通常動作と間欠動作とを切り替えるスイッチング電源装置がある（例えば、特許文献１参照）。

［スイッチング電源装置１００の構成］
図２は、従来例に係るスイッチング電源装置１００の回路図である。スイッチング電源装置１００は、トランスＴ、制御部１０、第１の制御回路２０、および第２の制御回路３０を備える。

まず、トランスＴの１次側の構成について説明する。制御部１０には、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７の７つの端子が設けられている。この制御部１０は、スイッチ（図示省略）を備えており、スイッチの一端には端子Ｐ７が接続され、スイッチの他端には端子Ｐ５が接続される。

入力端子ＩＮ１には、入力信号供給部（図示省略）から電流が供給される。この入力端子ＩＮ１には、端子Ｐ６と、トランスＴの１次巻線Ｔ１の一端と、が接続されるとともに、キャパシタＣ１を介して基準電位端子ＧＮＤ１が接続される。基準電位端子ＧＮＤ１には、基準電位源（図示省略）から基準電位となる電圧が供給される。この基準電位端子ＧＮＤ１には、端子Ｐ３が接続されるとともに、抵抗Ｒ１を介して端子Ｐ５が接続される。トランスＴの１次巻線Ｔ１の他端には、端子Ｐ７が接続されるとともに、キャパシタＣ２を介して端子Ｐ５が接続される。

第１の制御回路２０は、ダイオードＤ１、スイッチ素子Ｔｒ２、ダイオードＤ５、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３、およびフォトトランジスタＰＣ１２を備える。

トランスＴの制御巻線Ｔ２の一端には、端子Ｐ３と、フォトトランジスタＰＣ１１のエミッタと、フォトトランジスタＰＣ１２のエミッタと、ＮＰＮ型トランジスタで構成されるスイッチ素子Ｔｒ２のエミッタと、が接続されるとともに、抵抗Ｒ１３を介してスイッチ素子Ｔｒ２のベースが接続され、キャパシタＣ４および抵抗Ｒ２を介して端子Ｐ１が接続される。フォトトランジスタＰＣ１１のコレクタには、端子Ｐ２が接続される。スイッチ素子Ｔｒ２のコレクタには、ダイオードＤ１のカソードが接続され、ダイオードＤ１のアノードには、端子Ｐ１が接続される。トランスＴの制御巻線Ｔ２の他端には、キャパシタＣ４と抵抗Ｒ２との接点が接続されるとともに、ダイオードＤ２のアノードが接続される。ダイオードＤ２のカソードには、端子Ｐ４が接続されるとともに、キャパシタＣ３を介して端子Ｐ３が接続される。また、トランスＴの制御巻線Ｔ２の他端には、抵抗Ｒ１２を介して、フォトトランジスタＰＣ１２のコレクタと、ダイオードＤ５のアノードと、が接続される。ダイオードＤ５のカソードには、スイッチ素子Ｔｒ２のベースが接続される。

次に、トランスＴの２次側の構成について説明する。第２の制御回路３０は、抵抗Ｒ５、Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１１と、フォトダイオードＰＣ２２と、ＮＰＮ型トランジスタで構成されるスイッチ素子Ｔｒ１と、を備える。

基準電位端子ＧＮＤ２、ＧＮＤ３には、基準電位源ＧＮＤが接続される。出力端子ＯＵＴ１には、ダイオードＤ３のカソードが接続されるとともに、キャパシタＣ５を介して基準電位端子ＧＮＤ２が接続される。ダイオードＤ３のアノードには、トランスＴの第１の２次巻線Ｔ３の他端が接続され、トランスＴの第１の２次巻線Ｔ３の一端には、基準電位端子ＧＮＤ２が接続される。

出力端子ＯＵＴ２には、抵抗Ｒ３の一端と、抵抗Ｒ４の一端と、抵抗Ｒ５の一端と、ダイオードＤ４のカソードと、が接続されるとともに、キャパシタＣ６を介して基準電位端子ＧＮＤ２が接続される。ダイオードＤ４のアノードには、トランスＴの第２の２次巻線Ｔ４の他端が接続され、トランスＴの第２の２次巻線Ｔ４の一端には、基準電位端子ＧＮＤ２が接続される。

抵抗Ｒ３の他端には、フォトトランジスタＰＣ１１と対に設けられたフォトダイオードＰＣ２１のアノードと、抵抗Ｒ６の一端と、が接続される。フォトダイオードＰＣ２１のカソードには、抵抗Ｒ６の他端と、シャントレギュレータＴＬのカソードと、が接続される。シャントレギュレータＴＬのアノードには、基準電位端子ＧＮＤ３が接続される。

抵抗Ｒ４の他端には、シャントレギュレータＴＬのリファレンスが接続されるとともに、抵抗Ｒ８およびキャパシタＣ７を介してシャントレギュレータＴＬのカソードが接続され、抵抗Ｒ９を介して基準電位端子ＧＮＤ３が接続される。

抵抗Ｒ５の他端には、フォトトランジスタＰＣ１２と対に設けられたフォトダイオードＰＣ２２のアノードと、抵抗Ｒ７の一端と、が接続される。フォトダイオードＰＣ２２のカソードには、抵抗Ｒ７の他端と、スイッチ素子Ｔｒ１のコレクタと、が接続される。スイッチ素子Ｔｒ１のエミッタには、基準電位端子ＧＮＤ３が接続される。スイッチ素子Ｔｒ１のベースには、抵抗Ｒ１０を介して基準電位端子ＧＮＤ３が接続されるとともに、抵抗Ｒ１１を介して入力端子ＩＮ２が接続される。入力端子ＩＮ２には、動作制御部（図示省略）から、通常動作と間欠動作とを切り替えるための信号（後述のＨレベル電圧およびＬレベル電圧）が供給される。

［スイッチング電源装置１００の動作］
以上の構成を備えるスイッチング電源装置１００は、制御部１０に設けられたスイッチをオンオフさせることで、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２から電力を出力する。

具体的には、まず、制御部１０により、端子Ｐ５と端子Ｐ７との間に設けられたスイッチをオン状態にする。すると、入力端子ＩＮ１からトランスＴの１次巻線Ｔ１に電流が流れ、この電流がトランスＴの１次巻線Ｔ１の一端から他端に流れ、トランスＴにエネルギーが蓄積される。

次に、上述のスイッチをオン状態にしてから所定時間が経過した後に、制御部１０により、上述のスイッチをオフ状態にする。すると、スイッチがオン状態であった期間にトランスＴに蓄積されたエネルギーにより、トランスＴの第１の２次巻線Ｔ３と、トランスＴの第２の２次巻線Ｔ４とには、一端から他端に電流を流そうとする起電力が生じる。

トランスＴの第１の２次巻線Ｔ３に生じた起電力は、ダイオードＤ３およびキャパシタＣ５により整流および平滑化され、出力端子ＯＵＴ１から出力される。また、トランスＴの第２の２次巻線Ｔ４に生じた起電力は、ダイオードＤ４およびキャパシタＣ６により整流および平滑化され、出力端子ＯＵＴ２から出力される。

ここで、スイッチング電源装置１００では、基準電位源ＧＮＤより高電位であるＨレベル電圧が入力端子ＩＮ２に入力されると、基準電位端子ＧＮＤ１より高電位の電圧が端子Ｐ１に入力され、通常動作が行われる。通常動作では、上述のスイッチのオンオフが所定の周期で行われる。

具体的には、入力端子ＩＮ２にＨレベル電圧が入力されると、スイッチ素子Ｔｒ１がオン状態となる。すると、フォトダイオードＰＣ２２に電流が流れ、フォトダイオードＰＣ２２が光を出射する。このため、フォトダイオードＰＣ２２と対に設けられたフォトトランジスタＰＣ１２は、オン状態となる。

フォトトランジスタＰＣ１２がオン状態になると、スイッチ素子Ｔｒ２のベースは、ダイオードＤ５、オン状態のフォトトランジスタＰＣ１２、および端子Ｐ３を介して、基準電位端子ＧＮＤ１と導通し、スイッチ素子Ｔｒ２は、オフ状態になる。

スイッチ素子Ｔｒ２がオフ状態になると、端子Ｐ１と、この端子Ｐ１とダイオードＤ１およびスイッチ素子Ｔｒ２を介して接続された端子Ｐ３と、は絶縁される。このため、端子Ｐ１と、端子Ｐ３に接続された基準電位端子ＧＮＤ１とは、絶縁される。よって、端子Ｐ１には、トランスＴの制御巻線Ｔ２の他端の電圧が抵抗Ｒ２を介して入力され、端子Ｐ１の電圧は、基準電位端子ＧＮＤ１より高電位となる。

制御部１０は、端子Ｐ１に、基準電位端子ＧＮＤ１より高電位である所定の電圧が入力されると、自身の内部に設けられたスイッチを所定の周期でオンオフさせる。これによれば、スイッチング電源装置１００は、通常動作を行うこととなる。

スイッチング電源装置１００が通常動作を行う場合、トランスＴの１次巻線Ｔ１の一端から他端に流れる電流Ｉ_Ｔ１は、図３の（ａ）のように変化する。

一方、スイッチング電源装置１００では、基準電位源ＧＮＤと同電位であるＬレベル電圧が入力端子ＩＮ２に入力されると、基準電位端子ＧＮＤ１と略同電位の電圧が端子Ｐ１に入力され、間欠動作が行われる。間欠動作では、上述のスイッチのオンオフを所定の周期で行う期間（以降、「発振期間」と呼ぶ）と、上述のスイッチのオンオフを停止させる期間（以降、「停止期間」と呼ぶ）と、が繰り返される。

具体的には、入力端子ＩＮ２にＬレベル電圧が入力されると、スイッチ素子Ｔｒ１がオフ状態となる。このため、出力端子ＯＵＴ２が基準電位端子ＧＮＤ３より高電位であっても、スイッチ素子Ｔｒ１のコレクタに接続されたフォトダイオードＰＣ２２には電流が流れず、フォトダイオードＰＣ２２は光を出射しない。したがって、フォトダイオードＰＣ２２と対に設けられたフォトトランジスタＰＣ１２は、オフ状態となる。

ここで、端子Ｐ４からは、基準電位端子ＧＮＤ１より高電位の電圧が出力されている。このため、フォトトランジスタＰＣ１２がオフ状態になると、端子Ｐ４から出力される電圧が抵抗Ｒ１２およびダイオードＤ５を介してスイッチ素子Ｔｒ２のベースに供給され、スイッチ素子Ｔｒ２がオン状態になる。

スイッチ素子Ｔｒ２がオン状態になると、端子Ｐ１は、ダイオードＤ１、オン状態のスイッチ素子Ｔｒ２、および端子Ｐ３を介して、基準電位端子ＧＮＤ１と導通する。

制御部１０は、端子Ｐ１に、基準電位端子ＧＮＤ１と同電位である所定の電圧が入力されると、自身の内部に設けられたスイッチをオンオフさせる期間を、後述の出力端子ＯＵＴ２から出力される電圧に応じて制御して、発振期間と停止期間とを繰り返す。これによれば、スイッチング電源装置１００は、間欠動作を行うこととなる。

以下に、制御部１０が、自身の内部に設けられたスイッチをオンオフさせる期間を、出力端子ＯＵＴ２から出力される電圧に応じて制御して、発振期間と停止期間とを繰り返すことについて、説明する。

出力端子ＯＵＴ２から出力される電圧は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ９とで分圧され、シャントレギュレータＴＬのリファレンスに印加される。このため、シャントレギュレータＴＬのリファレンスの電圧は、出力端子ＯＵＴ２から出力される電圧が高くなるに従って上昇する。そして、出力端子ＯＵＴ２から出力される電圧が予め定めた値まで上昇すると、シャントレギュレータＴＬがオン状態となる。

シャントレギュレータＴＬがオン状態になると、フォトダイオードＰＣ２１に電流が流れ、フォトダイオードＰＣ２１が光を出射する。このため、フォトダイオードＰＣ２１と対に設けられたフォトトランジスタＰＣ１１は、オン状態となる。

フォトトランジスタＰＣ１１がオン状態になると、端子Ｐ２は、オン状態のフォトトランジスタＰＣ１１および端子Ｐ３を介して、基準電位端子ＧＮＤ１と導通する。

制御部１０は、端子Ｐ２に、基準電位端子ＧＮＤ１と同電位の電圧が入力されると、自身の内部に設けられたスイッチのオンオフを停止させる。これによれば、上述の停止期間が開始されることとなる。

停止期間では、出力端子ＯＵＴ２から出力される電圧は、時間が経過するに従って低下する。そして、出力端子ＯＵＴ２から出力される電圧が予め定めた値より低くなると、シャントレギュレータＴＬがオフ状態となる。

シャントレギュレータＴＬがオフ状態になると、フォトダイオードＰＣ２１には電流が流れなくなり、フォトダイオードＰＣ２１が光を出射しなくなる。このため、フォトダイオードＰＣ２１と対に設けられたフォトトランジスタＰＣ１１は、オフ状態となる。

フォトトランジスタＰＣ１１がオフ状態になると、端子Ｐ２と、この端子Ｐ２とフォトトランジスタＰＣ１１および端子Ｐ３を介して接続された基準電位端子ＧＮＤ１とは、絶縁される。

制御部１０は、端子Ｐ２に、基準電位端子ＧＮＤ１と同電位の電圧が入力されなくなると、自身の内部に設けられたスイッチのオンオフを所定の周期で行う。これによれば、上述の発振期間が開始されることとなる。

スイッチング電源装置１００が上述のように間欠動作を行う場合、トランスＴの１次巻線Ｔ１の一端から他端に流れる電流Ｉ_Ｔ１は、図３の（ｂ）のように変化する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間と、時刻ｔ３以降の期間とは、発振期間であり、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間は、停止期間である。なお、通常動作時における電流Ｉ_Ｔ１のピーク値をＩ１とすると、間欠動作時における電流Ｉ_Ｔ１のピーク値は、Ｉ１より少ないＩ２となる。

特開２００２−１３６１２４号公報

ところで、上述のような通常動作と間欠動作とを切り替えることのできるスイッチング電源装置では、コストの低減が要請されていた。

上述の課題を鑑み、本発明は、通常動作と間欠動作とを切り替えることのできるスイッチング電源装置において、コストを低減することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
（１）本発明は、トランスと、前記トランスの１次巻線に直列接続されたスイッチ素子と、前記スイッチ素子のオンオフを制御するスイッチ素子制御手段と、前記トランスの２次巻線に生じた電圧を出力電圧として出力する出力手段と、を備え、前記スイッチ素子をオンオフさせる期間を通常動作期間とし、前記スイッチ素子をオンオフさせる期間と前記スイッチ素子のオンオフを停止させる期間とで構成される期間を間欠動作期間とすると、前記スイッチ素子制御手段は、前記トランスの補助巻線に生じた電圧に応じて、前記通常動作期間と前記間欠動作期間とを切り替えることを特徴とするスイッチング電源装置を提案している。

この発明によれば、スイッチング電源装置に、トランスと、トランスの１次巻線に直列接続されたスイッチ素子と、スイッチ素子のオンオフを制御するスイッチ素子制御手段と、トランスの２次巻線に生じた電圧を出力電圧として出力する出力手段と、を設けた。そして、スイッチ素子をオンオフさせる期間を通常動作期間とし、スイッチ素子をオンオフさせる期間とスイッチ素子のオンオフを停止させる期間とで構成される期間を間欠動作期間とすると、スイッチ素子制御手段により、トランスの補助巻線に生じた電圧に応じて、通常動作期間と間欠動作期間とを切り替えることとした。

ここで、トランスの補助巻線に生じる電圧は、出力手段から出力される出力電圧により駆動される負荷に応じて変化する。このため、スイッチング電源装置は、出力手段から出力される出力電圧により駆動される負荷の変動に応じて、通常動作と間欠動作とを切り替えることができる。

また、出力手段から出力される出力電圧は、この出力電圧により駆動される負荷の変動に応じて変動する。このため、図２に示した従来例に係るスイッチング電源装置１００では、出力端子ＯＵＴ２から出力される電圧を、スイッチ素子制御手段に相当する制御部１０に伝達するために、フォトダイオードＰＣ２２およびフォトトランジスタＰＣ１２で構成されるフォトカプラを備えていた。ところが、この発明によれば、スイッチ素子制御手段により、トランスの補助巻線に生じた電圧に応じて、通常動作期間と間欠動作期間とを切り替えるため、フォトカプラが必要ない。ここで、フォトカプラは、抵抗やダイオードや巻線などと比べると、高価な部品である。このため、図２に示した従来例に係るスイッチング電源装置１００と比べて、コストを低減できる。

（２）本発明は、（１）のスイッチング電源装置について、前記トランスの補助巻線は、前記トランスの２次巻線と同方向に巻かれることを特徴とするスイッチング電源装置を提案している。

この発明によれば、トランスの補助巻線を、トランスの２次巻線と同方向に巻いたので、トランスの補助巻線に生じる電圧を、トランスの２次巻線に生じる電圧と、トランスの補助巻線と２次巻線との巻数比と、に応じて求めることができる。そして、トランスの２次巻線に生じる電圧は、出力手段から出力される出力電圧に応じて変化する。以上より、スイッチング電源装置は、出力手段から出力される出力電圧により駆動される負荷の変動に応じて、より的確に、通常動作と間欠動作とを切り替えることができる。

（３）本発明は、（１）または（２）のスイッチング電源装置について、前記トランスの補助巻線に生じた電圧が予め定められた閾値より低くなると、間欠動作指示信号を出力する信号出力手段を備え、前記スイッチ素子制御手段は、前記信号出力手段から前記間欠動作指示信号が出力されている期間では、前記間欠動作期間に切り替えることを特徴とするスイッチング電源装置を提案している。

この発明によれば、スイッチング電源装置に、トランスの補助巻線に生じた電圧が予め定められた閾値より低くなると、間欠動作指示信号を出力する信号出力手段を設けた。そして、スイッチ素子制御手段により、信号出力手段から間欠動作指示信号が出力されている期間では、間欠動作期間に切り替えることとした。

このため、信号出力手段により、間欠動作指示信号を出力する際の、予め定められた閾値を調整することで、通常動作と間欠動作とを切り替える際の、出力手段から出力される出力電圧により駆動される負荷の負荷レベルを制御できる。

本発明によれば、通常動作と間欠動作とを切り替えることのできるスイッチング電源装置において、コストを低減できる。

本発明の一実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。 従来例に係るスイッチング電源装置の回路図である。 前記スイッチング電源装置に流れる電流波形を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

［スイッチング電源装置１の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るスイッチング電源装置１の回路図である。スイッチング電源装置１は、図２に示した従来例に係るスイッチング電源装置１００とは、第２の制御回路３０を備えない点と、第１の制御回路２０の代わりに第１の制御回路２０Ａを備える点と、が異なる。なお、スイッチング電源装置１について、スイッチング電源装置１００と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。

第１の制御回路２０Ａは、第１の制御回路２０に設けられていたダイオードＤ５およびフォトトランジスタＰＣ１２の代わりに、ＮＰＮ型トランジスタで構成されるスイッチ素子Ｔｒ３と、抵抗Ｒ１４と、ツェナーダイオードＺＤと、キャパシタＣ８と、ダイオードＤ６と、トランスＴの補助巻線Ｔ５と、を備える。

トランスＴの補助巻線Ｔ５は、トランスＴの第２の２次巻線Ｔ３と同方向に巻かれている。このトランスＴの補助巻線Ｔ５の一端には、端子Ｐ３が接続され、トランスＴの補助巻線Ｔ５の他端には、ダイオードＤ６のアノードが接続される。

ダイオードＤ６のカソードには、キャパシタＣ８を介して端子Ｐ３が接続されるとともに、ツェナーダイオードＺＤのカソードが接続される。ツェナーダイオードＺＤのアノードには、抵抗Ｒ１４を介して端子Ｐ３が接続されるとともに、スイッチ素子Ｔｒ３のベースが接続される。スイッチ素子Ｔｒ３のエミッタには、端子Ｐ３が接続され、スイッチ素子Ｔｒ３のコレクタには、スイッチ素子Ｔｒ２のベースが接続される。

［スイッチング電源装置１の動作］
以上の構成を備えるスイッチング電源装置１は、トランスＴの補助巻線Ｔ５に生じた電圧に応じて、通常動作と間欠動作とを切り替える。

トランスＴの補助巻線Ｔ５に生じた電圧は、ダイオードＤ６およびキャパシタＣ８により整流および平滑化され、ツェナーダイオードＺＤのカソードに印加される。そして、ツェナーダイオードＺＤのカソードに印加された電圧が、ツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧より高ければ、ツェナーダイオードＺＤが導通し、スイッチ素子Ｔｒ３がオン状態となる。一方、ツェナーダイオードＺＤのカソードに印加された電圧が、ツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧より低ければ、ツェナーダイオードＺＤが絶縁され、スイッチ素子Ｔｒ３がオフ状態となる。

スイッチ素子Ｔｒ３がオン状態になると、スイッチ素子Ｔｒ２のベースは、オン状態のスイッチ素子Ｔｒ３および端子Ｐ３を介して、基準電位端子ＧＮＤ１と導通する。このため、スイッチ素子Ｔｒ２がオフ状態となる。

スイッチ素子Ｔｒ２がオフ状態になると、上述のように、端子Ｐ１と、端子Ｐ３に接続された基準電位端子ＧＮＤ１とは、絶縁され、端子Ｐ１の電圧は、基準電位端子ＧＮＤ１より高電位となる。すると、制御部１０は、自身の内部に設けられたスイッチを所定の周期でオンオフさせる。これによれば、スイッチング電源装置１００は、通常動作を行うこととなる。

一方、スイッチ素子Ｔｒ３がオフ状態になると、スイッチ素子Ｔｒ２のベースと、端子Ｐ３に接続された基準電位端子ＧＮＤ１とは、絶縁される。このため、スイッチ素子Ｔｒ２は、端子Ｐ４から出力される電圧により、オン状態となる。

スイッチ素子Ｔｒ２がオン状態になると、上述のように、端子Ｐ１と、端子Ｐ３に接続された基準電位端子ＧＮＤ１とは、導通し、端子Ｐ１の電圧は、基準電位端子ＧＮＤ１と同電位となる。すると、制御部１０は、自身の内部に設けられたスイッチをオンオフさせる期間を、上述のように出力端子ＯＵＴ２から出力される電圧に応じて制御して、発振期間と停止期間とを繰り返す。これによれば、スイッチング電源装置１００は、間欠動作を行うこととなる。

なお、トランスＴの補助巻線Ｔ５に生じる電圧は、出力端子ＯＵＴ２に接続される負荷が軽くなるに従って、急激に低下する。そこで、出力端子ＯＵＴ２に接続される負荷が予め定められた閾値より軽くなるとスイッチ素子Ｔｒ３がオフ状態になるように、トランスＴの補助巻線Ｔ５と第２の２次巻線Ｔ３との巻数比や、ツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧や、抵抗Ｒ１４の抵抗値を設定する。これによれば、スイッチング電源装置１は、出力端子ＯＵＴ２に接続される負荷が予め定められた閾値より高い期間では、通常動作を行い、出力端子ＯＵＴ２に接続される負荷が予め定められた閾値より軽い期間では、間欠動作を行うこととなる。

以上のスイッチング電源装置１によれば、以下の効果を奏することができる。

スイッチング電源装置１は、出力端子ＯＵＴ２に接続される負荷に応じてトランスＴの補助巻線Ｔ５に生じる電圧が変化することを利用して、トランスＴの補助巻線Ｔ５に生じた電圧に応じて通常動作と間欠動作とを切り替える。このため、出力端子ＯＵＴ２に接続される負荷の変動に応じて、通常動作と間欠動作とを切り替えることができる。

また、スイッチング電源装置１は、図２に示した従来例に係るスイッチング電源装置１００に設けられていた第２の制御回路３０を備えず、スイッチング電源装置１００に設けられていた第１の制御回路２０の代わりに第１の制御回路２０Ａを備える。ここで、スイッチング電源装置１００には、第２の制御回路３０に、フォトダイオードＰＣ２２が含まれており、第１の制御回路２０は、フォトダイオードＰＣ２２と対にフォトトランジスタＰＣ１２が設けられていた。ところが、スイッチング電源装置１には、第２の制御回路３０が設けられておらず、また、第１の制御回路２０の代わりに設けられた第１の制御回路２０ＡにフォトトランジスタＰＣ１２が設けられていない。以上によれば、スイッチング電源装置１は、フォトダイオードＰＣ２２およびフォトトランジスタＰＣ１２で構成されるフォトカプラを備えていない。ここで、フォトカプラは、抵抗やダイオードや巻線などと比べると、高価な部品である。このため、スイッチング電源装置１は、スイッチング電源装置１００と比べて、コストを低減できる。

また、スイッチング電源装置１が間欠動作を行っている期間では、スイッチ素子Ｔｒ３がオフ状態になるため、ダイオードＤ６、ツェナーダイオードＺＤ、および抵抗Ｒ１４には、ほとんど電流が流れなくなる。このため、スイッチング電源装置１は、図２に示した従来例に係るスイッチング電源装置１００と比べて、消費電力を増加させることなく間欠動作を行うことができる。

また、スイッチ素子Ｔｒ２は、スイッチ素子Ｔｒ３がオフ状態の場合にオン状態となり、スイッチ素子Ｔｒ３がオン状態の場合にオフ状態となる。そして、スイッチ素子Ｔｒ３のオンオフは、トランスＴの補助巻線Ｔ５に生じる電圧に応じて変化し、トランスＴの補助巻線Ｔ５に生じる電圧は、トランスＴの補助巻線Ｔ５と第２の２次巻線Ｔ３との巻数比に応じて変化する。また、トランスＴの補助巻線Ｔ５に生じている電圧が同一であっても、スイッチ素子Ｔｒ３のオンオフは、ツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧や、抵抗Ｒ１４の抵抗値に応じて変化する。以上によれば、スイッチング電源装置１は、トランスＴの補助巻線Ｔ５と第２の２次巻線Ｔ３との巻数比や、ツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧や、抵抗Ｒ１４の抵抗値を調整することで、通常動作と間欠動作とを切り替える際の、出力端子ＯＵＴ２に接続される負荷の負荷レベルを制御できる。

また、トランスＴの補助巻線Ｔ５に生じる起電力が、入力端子ＩＮ１の電圧に応じて変化しないように、トランスＴの補助巻線Ｔ５を設けることで、入力端子ＩＮ１の電圧範囲による影響を小さくすることができる場合がある。

また、通常動作から間欠動作に移行すると、ツェナーダイオードＺＤに印加される電圧は、所定値になるまで低下する方向に変化する。このため、ノイズといった影響により、ツェナーダイオードＺＤに印加される電圧が上昇する方向に変化しようとしても、この変化は、上述の所定値になるまで低下する方向の変化により打ち消される。したがって、ノイズといった影響によりツェナーダイオードＺＤが誤って導通してしまうのを、防止できる。よって、ノイズといった影響によりスイッチ素子Ｔｒ３が誤ってオン状態となってしまうのを防止できるので、ノイズといった影響を抑制するためのヒステリシス回路を設けることなく、間欠動作を安定して行うことができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

１、１００；スイッチング電源装置
１０；制御部
２０、２０Ａ；第１の制御回路
３０；第２の制御回路
ＰＣ１１、ＰＣ１２；フォトトランジスタ
ＰＣ２１、ＰＣ２２；フォトダイオード
Ｔ；トランス
ＴＬ；シャントレギュレータ

Claims (3)

1. トランスと、
   前記トランスの１次巻線に直列接続されたスイッチ素子と、
   前記スイッチ素子のオンオフを制御するスイッチ素子制御手段と、
   前記トランスの２次巻線に生じた電圧を出力電圧として出力する出力手段と、を備え、
   前記スイッチ素子をオンオフさせる期間を通常動作期間とし、前記スイッチ素子をオンオフさせる期間と前記スイッチ素子のオンオフを停止させる期間とで構成される期間を間欠動作期間とすると、前記スイッチ素子制御手段は、前記トランスの補助巻線に生じた電圧に応じて、前記通常動作期間と前記間欠動作期間とを切り替えることを特徴とするスイッチング電源装置。
2. 前記トランスの補助巻線は、前記トランスの２次巻線と同方向に巻かれることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
3. 前記トランスの補助巻線に生じた電圧が予め定められた閾値より低くなると、間欠動作指示信号を出力する信号出力手段を備え、
   前記スイッチ素子制御手段は、前記信号出力手段から前記間欠動作指示信号が出力されている期間では、前記間欠動作期間に切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチング電源装置。

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