JP2011182537A - スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置 - Google Patents

スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2011182537A
JP2011182537A JP2010043662A JP2010043662A JP2011182537A JP 2011182537 A JP2011182537 A JP 2011182537A JP 2010043662 A JP2010043662 A JP 2010043662A JP 2010043662 A JP2010043662 A JP 2010043662A JP 2011182537 A JP2011182537 A JP 2011182537A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
switching control
control circuit
switching
feedback
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010043662A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5494009B2 (ja
Inventor
Tatsuya Hosoya
達也 細谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2010043662A priority Critical patent/JP5494009B2/ja
Priority to EP11153038.2A priority patent/EP2395641A3/en
Priority to US13/036,191 priority patent/US8576584B2/en
Priority to CN2011100529721A priority patent/CN102193509B/zh
Publication of JP2011182537A publication Critical patent/JP2011182537A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5494009B2 publication Critical patent/JP5494009B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0032—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

【課題】端子数の増加を抑えて、小型・低コスト化した、過電流保護機能を有するスイッチング制御回路及びスイッチング電源装置を構成する。
【解決手段】スイッチング制御用ＩＣ２０２は、そのＯＵＴ端子から駆動回路１１へ矩形波信号を出力する。帰還回路１２は出力端子ＰＯ（＋）−ＰＯ（Ｇ）間の電圧の分圧値と基準電圧との比較によって帰還信号を発生し、スイッチング制御用ＩＣ２０２のフィードバック端子ＦＢへ入力する。フィードバック端子ＦＢとグランド端子との間にはキャパシタＣ４及びツェナーダイオードＤ４が接続されている。ツェナーダイオードＤ４は選択的に接続され、ツェナーダイオードの有無によってフィードバック端子ＦＢの電圧が変化する。この電圧の検出によって過電流保護動作をラッチ方式とするか、ヒカップ方式とするかを選択する。
【選択図】図１

Description

この発明はスイッチング電源装置に用いられるＩＣ化されたスイッチング制御回路及びそれを備えたスイッチング電源装置に関するものである。
スイッチング電源装置においてスイッチング制御用ＩＣには、出力制御、起動動作、過電流保護動作、過電圧保護動作、待機動作、力率改善動作など、各種機能を実現するための回路を備えている。これら機能が増加することによって、スイッチング制御用ＩＣの高機能化が図られている。例えば、過電流保護（電流制限）機能を有するスイッチング制御用ＩＣは、過電流状態を検出して、スイッチング素子のスイッチング動作を停止状態に保つ（ラッチ方式）か、一旦停止した後に自動的に復帰する（ヒカップ方式）。そのため、スイッチング電源装置の設計に応じて、ラッチ方式のスイッチング制御用ＩＣかヒカップ方式のスイッチング制御用ＩＣの何れかが選択的に利用されている。
また、特許文献１の段落［００１４］には、過電流保護回路の方式として、ラッチ方式とヒカップ方式を備えたＩＣについて述べられている。このような両方式に対応したスイッチング制御用ＩＣでは、何れの方式を利用するかを選択するために専用端子を１つ設け、その端子への入力信号や外付け部品／回路等によって両方式の何れかを選択していた。
特開２００８−２０６２７１号公報
過電流保護機能を有するスイッチング電源装置に利用されるように、ラッチ方式のスイッチング制御用ＩＣとヒカップ方式のスイッチング制御用ＩＣの両方を予め別部品として設計製造すると、スイッチング制御用ＩＣの品種が増え、それにともない製造プロセスだけでなくＩＣの管理が複雑化し、結果としてＩＣのコスト単価が増大するという課題がある。
特許文献１に述べられているような、ラッチ方式とヒカップ方式の両方を備えたスイッチング制御用ＩＣでは、何れの方式を利用するかを選択するために専用端子が必要であり、ＩＣの端子数の増加が、ＩＣ小型化の阻害やコストアップの要因となる。すなわち、スイッチング制御用ＩＣのパッケージが大きくなり、ＩＣのコスト単価が増大するという問題がある。
また、スイッチング制御用ＩＣの小型化及びその実装面積の縮小化の要請に応じて、端子数の少ないスイッチング制御用ＩＣも必要となっている。そのため、前記専用端子を設けられない事態も生じる。
この発明の目的は、端子数の増加を抑えて、小型・低コスト化した、過電流保護機能を有するスイッチング制御回路及びスイッチング電源装置を提供することにある。
この発明のスイッチング制御回路は、複数の外部端子を有し、スイッチング電源装置の電力変換回路に設けられてスイッチング素子を制御する半導体集積回路を備え、
前記複数の外部端子には、前記スイッチング制御回路の動作により、前記電力変換回路により発生される帰還信号が入力される帰還信号入力端子を備え、この帰還信号入力端子の信号に基づいて、出力電圧の安定化制御を行う出力電圧安定化制御手段と、前記帰還信号入力端子に接続される、抵抗素子又は半導体素子を少なくとも含む外部回路に誘起される電圧を判定対象信号として検出し、前記判定対象信号に応じて、過電流状態における動作モードを、発振期間と停止期間を繰り返すヒカップモード又は発振が停止するラッチモードの何れかに設定する保護動作モード設定手段と、を備える。
前記判定対象信号は、例えば前記帰還信号とは異なる電圧範囲の電圧信号であり、前記保護動作モード設定手段は前記判定対象信号の電圧に応じて前記ヒカップモード又は前記ラッチモードの何れかに設定する。
前記スイッチング制御回路は、例えば定電流回路を備え、前記定電流回路からの電流によって前記外部回路に電圧が誘起される。
前記判定対象信号の検出は、例えば前記スイッチング電源装置の電力変換回路の動作が過負荷状態の期間に行われる。
前記判定対象信号の検出は、例えば前記スイッチング電源装置の電力変換回路の動作が停止している期間に行われる。
前記判定対象信号の検出は、例えば前記スイッチング電源装置の電力変換回路の起動直後に行われる。
前記帰還信号入力端子に例えばフォトカプラのフォトトランジスタが接続され、該フォトカプラにより前記帰還信号が入力される。
前記保護動作モード設定手段は、例えば過負荷状態において、前記フォトトランジスタのインピーダンスが増大するとともに前記判定対象信号の電圧が高くなり、前記帰還信号入力端子に接続される、抵抗素子又は半導体素子により、前記判定対象信号の電圧が所定の電圧で制限される場合と制限されない場合とに応じて前記ヒカップモード又は前記ラッチモードの何れかを設定する。
前記保護動作モード設定手段は、
過負荷状態において前記判定対象信号の電圧が所定電圧を超えてから所定の判定期間において、前記所定電圧以上である状態を維持し、前記判定期間の終了後に前記帰還信号入力端子の電圧が０Ｖとなりスイッチング動作が停止し、さらに所定のタイマー期間の終了後に前記判定対象信号を検出し、
前記判定対象信号の電圧が前記スイッチング制御回路内部の基準電圧よりも高い場合に前記ラッチモードに設定し、基準電圧よりも低い場合に前記ヒカップモードに設定し、
又は、前記判定対象信号の電圧が前記スイッチング制御回路内部の基準電圧よりも高い場合に前記ヒカップモードに設定し、基準電圧よりも低い場合に前記ラッチモードに設定する。
前記半導体素子は、例えばツェナーダイオードである。
前記半導体素子は、例えばトランジスタである。
前記半導体素子は、例えばオペアンプである。
また、この発明のスイッチング電源装置は、以上に述べた何れかのスイッチング制御回路が前記電力変換回路に備えられたものである。
この発明によれば、専用端子を設けることなく、ラッチ方式とヒカップ方式の何れの方式を利用するのかを選択できるため、スイッチング制御用ＩＣの端子数が増大せず、過電流保護機能を備えたスイッチング制御回路を構成できる。
本発明の実施形態に係るスイッチング電源装置３０１の回路図である。 図１中の帰還回路１２の回路図である。 スイッチング制御用ＩＣの出力端子ＯＵＴ及びフィードバック端子ＦＢの波形図である。 フィードバック端子ＦＢの外部に接続する別の外部回路の例を示す図である。
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３０１の回路図である。
スイッチング電源装置３０１は、本発明のスイッチング制御回路に相当するスイッチング制御用ＩＣ２０２を備えている。
このスイッチング電源装置３０１の入力端子ＰＩ（＋）−ＰＩ（Ｇ）間に直流入力電源Ｖｉの電圧が入力される。そして、スイッチング電源装置３０１の出力端子ＰＯ（＋）−ＰＯ（Ｇ）間に接続される負荷へ所定の直流電圧が出力される。
入力端子ＰＩ（＋）−ＰＩ（Ｇ）間には、キャパシタＣｒ、インダクタＬｒ、トランスＴの１次巻線ｎｐ、第１のスイッチング素子Ｑ１及び電流検出用抵抗Ｒ７が直列に接続された第１の直列回路が構成されている。第１のスイッチング素子Ｑ１はＦＥＴからなり、ドレイン端子がトランスＴの１次巻線ｎｐに接続され、ソース端子が電流検出用抵抗Ｒ７に接続されている。
第２のスイッチング素子Ｑ２はＦＥＴからなり、ドレイン端子が入力端子Ｖｉｎ（＋）に接続され、ソース端子が第１のスイッチング素子Ｑ１のドレイン端子に接続されている。
トランスＴの２次巻線ｎｓ１，ｎｓ２には、ダイオードＤｓ，Ｄｆ及びキャパシタＣｏからなる第１の整流平滑回路が構成されている。この第１の整流平滑回路は２次巻線ｎｓ１，ｎｓ２から出力される交流電圧を全波整流し、平滑して、出力端子ＰＯ（＋）−ＰＯ（Ｇ）へ出力する。
トランスＴの第１の駆動巻線ｎｂには、ダイオードＤ３及びキャパシタＣ３による整流平滑回路が接続されている。この整流平滑回路によって得られる直流電圧がスイッチング制御用ＩＣ２０２のＧＮＤ端子及びＶＣＣ端子間に電源電圧として供給される。
このスイッチング電源装置３０１のうち、スイッチング制御用ＩＣ２０２以外の回路が電力変換回路である。
スイッチング制御用ＩＣ２０２は、そのＯＵＴ端子から駆動回路１１へ矩形波信号を出力する。駆動回路１１は第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２を交互にオン・オフ制御する。但し、Ｑ１，Ｑ２が同時オンしないようにデッドタイム期間を設ける。
スイッチング制御用ＩＣ２０２の電流検出端子ＩＳには、電流検出用抵抗Ｒ７の降下電圧が入力されるように、抵抗Ｒ８が接続されている。
出力端子ＰＯ（＋），ＰＯ（Ｇ）及びスイッチング制御用ＩＣ２０２の間には帰還回路１２が設けられている。この帰還回路１２は出力端子ＰＯ（＋）−ＰＯ（Ｇ）間の電圧の分圧値と基準電圧との比較によって帰還信号を発生し、絶縁状態でスイッチング制御用ＩＣ２０２のフィードバック端子ＦＢへフィードバック電圧を入力する回路である。
フィードバック端子ＦＢとグランド端子との間にはキャパシタＣ４及びツェナーダイオードＤ４が接続される。ツェナーダイオードＤ４は選択的に接続される外部回路である。
図２は前記帰還回路１２の回路図である。出力端子ＰＯ（＋）−ＰＯ（Ｇ）間には、シャントレギュレータＳＲ、抵抗Ｒｓ及びフォトカプラＰＣの発光素子による直列回路と、抵抗Ｒｏ１，Ｒｏ２による分圧回路とが接続されている。また、スイッチング制御用ＩＣ２０２のフィードバック端子ＦＢとグランド端子ＧＮＤとの間にフォトカプラＰＣの受光素子であるフォトトランジスタが接続されている。スイッチング制御用ＩＣ２０２の内部で、フィードバック端子ＦＢには定電流回路が接続されている。
帰還回路１２は、出力端子ＰＯ（＋），ＰＯ（Ｇ）への出力電圧が設定電圧より高くなる程、フィードバック端子ＦＢの電圧が低くなる関係で作用する。
図３はスイッチング制御用ＩＣの出力端子ＯＵＴ及びフィードバック端子ＦＢの波形図である。図１中のスイッチング制御用ＩＣ２０２内部の構成と作用を、図１・図３を参照して説明する。
駆動信号生成回路２２は、駆動回路１１を介して第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２を所定のスイッチング周波数でオン／オフする。これにより、スイッチング電源装置３０１は電流共振コンバータとして動作する。
過電流動作時でない通常動作時には、前記帰還回路１２からフィードバックされる電圧はツェナーダイオードＤ４のツェナー電圧を超えない。そのため、通常操作時には、駆動信号生成回路２２はフィードバック端子ＦＢの入力信号によって出力電圧を検知し、この電圧が一定となるように出力端子ＯＵＴへ出力する矩形波信号の周波数を制御する。これにより、スイッチング電源装置３０１の出力電圧を安定化する。
過電流検出回路２３は、所定の時間を超えてフィードバック端子ＦＢの電圧が所定の電圧を超えると、過電流動作状態（過負荷状態）と見なす。本実施形態では、その時間を８００ｍｓ、その電圧を３．３Ｖに設定した。なお、以下の説明における３２００ｍｓ、５０μｓ、５Ｖも、本実施形態において設定した値である。過電流動作状態になると、図２で示したフォトトランジスタのインピーダンスは増大している。前記８００ｍｓの経過後、遅延回路２４はスイッチ制御ＩＣ２０２内部のスイッチＳＷをオンして、フィードバック端子ＦＢの電圧を０Ｖにする。これにより駆動信号生成回路２２はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチングを停止する。
このように、フィードバック端子ＦＢの電圧の検出が、スイッチング電源装置の電力変換回路の動作が過負荷状態の期間と、スイッチング電源装置の電力変換回路の動作が停止している期間に行われる。
その後、３２００ｍｓが経過すれば、遅延回路２４はスイッチＳＷをオフし、フィードバック端子ＦＢの電圧を０Ｖクランプから開放する。定電流回路２５が抵抗Ｒｃを介してフィードバック端子ＦＢに接続されているので、フィードバック端子ＦＢにツェナーダイオードＤ４が接続されていない場合、外部のキャパシタＣ４が電源電圧端子ＶＣＣの電圧５．３Ｖまで上昇し、フィードバック端子ＦＢの電圧は５Ｖを超えることになる。一方、フィードバック端子ＦＢに、例えばツェナー電圧３．９ＶのツェナーダイオードＤ４が接続されていれば、フィードバック端子ＦＢの電圧がツェナー電圧３．９Ｖを超えない。
復帰／ラッチ判別回路２６は、スイッチＳＷのオフから５０μｓ後にフィードバック端子ＦＢの電圧を検知して、その電圧が判別の基準電圧である５Ｖよりも高い場合には駆動信号生成回路２２を停止させる。すなわちスイッチング動作を停止させたままラッチする。一方、判別の基準電圧である５Ｖよりも低い場合は、駆動信号生成回路２２が作動して、スイッチング動作状態に自己復帰する。
上記の動作により、フィードバック端子ＦＢにツェナーダイオードＤ４が接続されない場合はラッチ動作となり、フィードバック端子ＦＢにツェナーダイオードＤ４が接続されている場合は自己復帰動作モードとなる。
例えば、フィードバック端子ＦＢの電圧を検出して、以下のように動作するように設定すれば、自己復帰方式とラッチ方式を切り替えることができる。
０．４Ｖ以上３．３Ｖ未満： 帰還電圧による制御動作の範囲
３．３Ｖ以上５．０Ｖ未満： 過電流保護動作の範囲（ヒカップ（自己復帰）方式）
５．０Ｖ以上 ： 過電流保護動作の範囲（ラッチ方式）
このようにして、スイッチング電源装置３０１の過電流保護機能として、ラッチ方式と自己復帰方式の二つの方式のスイッチング制御用ＩＣを備える必要がない。そのため、在庫数が低減し、部品の標準化を推進でき、コスト低減を図ることができる。
また、ラッチ方式と自己復帰方式を切り替える専用のＩＣ端子を持つ必要がないために、ＩＣの小型化を図ることができる。また、ＩＣ端子を有効に利用することにより、ＩＣの高機能化を図ることができる。
また、ＩＣの端子に周辺回路としてツェナーダイオードを接続するのみで、ラッチ方式と自己復帰方式を切り替えることができる。ＩＣの通常動作に影響を与える悪影響が発生しない。
さらに、ＩＣの端子に関わる機能を複合化することにより機能を隠すことができ、ＩＣの模倣を防止することができる。
以上に示した例では、帰還信号入力端子に接続される外部回路が、ツェナーダイオードによる電圧クランプ回路であった。帰還信号入力端子に接続される外部回路としては、ツェナーダイオード以外に抵抗、トランジスタ、オペアンプの何れかであってもよい。
図４は、フィードバック端子ＦＢの外部に接続する別の外部回路の例を示す図である。図４の例では、オペアンプＯＰ１、基準電圧発生回路Ｖｒ、抵抗Ｒ１３、コンデンサＣ１３、トランジスタＱ３による外部回路がフィードバック端子ＦＢに接続されている。このオペアンプＯＰ１、基準電圧発生回路Ｖｒ及びトランジスタＱ３によって定電圧回路として動作する。抵抗Ｒ１３及びコンデンサＣ１３はフィードバック端子ＦＢの電圧に重畳されるノイズ成分による誤動作を防止するためのフィルタ回路として作用する。
このように、オペアンプやトランジスタのような能動素子を外部回路に備えていてもよい。
またスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチングを停止した後だけでなく、スイッチング制御回路の起動直後にフィードバック端子ＦＢの電圧を検出し、自動復帰方式とラッチ方式の切り替えを選択することもできる。
また、フィードバック端子ＦＢの電圧が基準電圧よりも高い場合にヒカップモードに設定し、基準電圧よりも低い場合にラッチモードに設定するようにしてもよい。
なお、過電流動作時だけでなく、過電圧状態で、自動復帰方式とラッチ方式の切り替えを選択する場合にも同様に適用できる。
また、本発明のスイッチング電源装置のコンバータ方式は、共振型コンバータに限らず矩形波コンバータであってもよい。また、絶縁型コンバータに限らず非絶縁型コンバータであってもよい。また、ハーフブリッジ型に限らず、フォワード型、フライバック型、フルブリッジ型等に適用することもできる。
Ｄ４…ツェナーダイオード
ＦＢ…フィードバック端子
ＧＮＤ…グランド端子
ＩＳ…電流検出端子
Ｌｒ…インダクタ
ｎｂ…駆動巻線
ｎｐ…１次巻線
ｎｓ１，ｎｓ２…２次巻線
ＯＵＴ…出力端子
ＰＣ…フォトカプラ
ＰＩ…入力端子
ＰＯ…出力端子
Ｑ１，Ｑ２…スイッチング素子
Ｒ７…電流検出用抵抗
ＳＲ…シャントレギュレータ
ＳＷ…スイッチ
Ｔ…トランス
ＶＣＣ…電源電圧端子
Ｖｉ…直流入力電源
１１…駆動回路
１２…帰還回路
２２…駆動信号生成回路
２３…過電流検出回路
２４…遅延回路
２５…定電流回路
２６…復帰／ラッチ判別回路
２０２…スイッチング制御用ＩＣ
３０１…スイッチング電源装置

Claims (13)

  1. 複数の外部端子を有し、スイッチング電源装置の電力変換回路に設けられてスイッチング素子を制御する半導体集積回路を備えたスイッチング制御回路であって、
    前記複数の外部端子には、前記スイッチング制御回路の動作により、前記電力変換回路により発生される帰還信号が入力される帰還信号入力端子を備え、
    前記帰還信号入力端子の信号に基づいて、出力電圧の安定化制御を行う出力電圧安定化制御手段と、
    前記帰還信号入力端子に接続される、抵抗素子又は半導体素子を少なくとも含む外部回路に誘起される電圧を判定対象信号として検出し、前記判定対象信号に応じて、過負荷状態又は過電圧出力状態における動作モードを、発振期間と停止期間を繰り返すヒカップモード又は発振が停止するラッチモードの何れかに設定する保護動作モード設定手段と、
    を備えた、スイッチング制御回路。
  2. 前記判定対象信号は前記帰還信号とは異なる電圧範囲の電圧信号であり、前記保護動作モード設定手段は前記判定対象信号の電圧に応じて前記ヒカップモード又は前記ラッチモードの何れかに設定する、請求項１に記載のスイッチング制御回路。
  3. 前記スイッチング制御回路は定電流回路を備え、前記定電流回路からの電流によって前記外部回路に電圧が誘起される、請求項１又は２に記載のスイッチング制御回路。
  4. 前記判定対象信号の検出は、前記スイッチング電源装置の電力変換回路の動作が過負荷状態の期間に行われる、請求項１〜３のいずれかに記載のスイッチング制御回路。
  5. 前記判定対象信号の検出は、前記スイッチング電源装置の電力変換回路の動作が停止している期間に行われる、請求項１〜３のいずれかに記載のスイッチング制御回路。
  6. 前記判定対象信号の検出は、前記スイッチング電源装置の電力変換回路の起動直後に行われる、請求項１〜３のいずれかに記載のスイッチング制御回路。
  7. 前記帰還信号入力端子にフォトカプラのフォトトランジスタが接続され、該フォトカプラにより前記帰還信号が入力される、請求項１〜６のいずれかに記載のスイッチング制御回路。
  8. 前記保護動作モード設定手段は、過負荷状態において、前記フォトトランジスタのインピーダンスが増大するとともに前記判定対象信号の電圧が高くなり、前記帰還信号入力端子に接続される、抵抗素子又は半導体素子により、前記判定対象信号の電圧が所定の電圧で制限される場合と制限されない場合とに応じて前記ヒカップモード又は前記ラッチモードの何れかを設定する、請求項７に記載のスイッチング制御回路。
  9. 前記保護動作モード設定手段は、
    過負荷状態において前記判定対象信号の電圧が所定電圧を超えてから所定の判定期間において、前記所定電圧以上である状態を維持し、前記判定期間の終了後に前記帰還信号入力端子の電圧が０Ｖとなりスイッチング動作が停止し、さらに所定のタイマー期間の終了後に前記判定対象信号を検出し、
    前記判定対象信号の電圧が前記スイッチング制御回路内部の基準電圧よりも高い場合に前記ラッチモードに設定し、基準電圧よりも低い場合に前記ヒカップモードに設定し、
    又は、前記判定対象信号の電圧が前記スイッチング制御回路内部の基準電圧よりも高い場合に前記ヒカップモードに設定し、基準電圧よりも低い場合に前記ラッチモードに設定する、請求項１〜８のいずれかに記載のスイッチング制御回路。
  10. 前記半導体素子はツェナーダイオードである、請求項１〜９のいずれかに記載のスイッチング制御回路。
  11. 前記半導体素子はトランジスタである、請求項１〜９のいずれかに記載のスイッチング制御回路。
  12. 前記半導体素子はオペアンプである、請求項１〜９のいずれかに記載のスイッチング制御回路。
  13. 請求項１〜１２のいずれかに記載のスイッチング制御回路が前記電力変換回路に備えられたスイッチング電源装置。
JP2010043662A 2010-03-01 2010-03-01 スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置 Active JP5494009B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010043662A JP5494009B2 (ja) 2010-03-01 2010-03-01 スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
EP11153038.2A EP2395641A3 (en) 2010-03-01 2011-02-02 Switching control circuit and switching power supply device
US13/036,191 US8576584B2 (en) 2010-03-01 2011-02-28 Switching control circuit and switching power supply device
CN2011100529721A CN102193509B (zh) 2010-03-01 2011-03-01 开关控制电路及开关电源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010043662A JP5494009B2 (ja) 2010-03-01 2010-03-01 スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011182537A true JP2011182537A (ja) 2011-09-15
JP5494009B2 JP5494009B2 (ja) 2014-05-14

Family

ID=44505188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010043662A Active JP5494009B2 (ja) 2010-03-01 2010-03-01 スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8576584B2 (ja)
EP (1) EP2395641A3 (ja)
JP (1) JP5494009B2 (ja)
CN (1) CN102193509B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014124013A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Tamura Seisakusho Co Ltd スイッチング素子の駆動システム
CN103955148A (zh) * 2014-05-06 2014-07-30 北京遥测技术研究所 一种实现电源时序控制的电路
JP2014155246A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Tdk Corp 電源装置の補助回路及びこの補助回路を備えた電源回路

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5660133B2 (ja) * 2010-06-10 2015-01-28 株式会社村田製作所 スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
US8804385B2 (en) * 2010-08-30 2014-08-12 Mosway Semiconductor Limited SMPS control IC with 4 terminals
CN103078515A (zh) 2011-10-25 2013-05-01 通用电气公司 谐振电源、变换器控制器、磁共振成像系统及控制方法
CN103076580B (zh) * 2011-10-25 2016-02-03 通用电气公司 梯度放大器、逆变器控制器、磁共振成像系统及控制方法
CN103078510B (zh) * 2011-10-25 2015-11-25 通用电气公司 谐振电源、磁共振成像系统及控制方法
MX339482B (es) * 2011-11-28 2016-05-27 Mitsubishi Electric Corp Dispositivo de alimentacion auxiliar de vehiculo y metodo de proteccion de sobrecorriente del mismo.
US8743565B2 (en) * 2012-07-27 2014-06-03 Flextronics Ap, Llc High power converter architecture
JP6075008B2 (ja) * 2012-10-31 2017-02-08 サンケン電気株式会社 スイッチング電源装置
US9605860B2 (en) 2012-11-02 2017-03-28 Flextronics Ap, Llc Energy saving-exhaust control and auto shut off system
US9660540B2 (en) 2012-11-05 2017-05-23 Flextronics Ap, Llc Digital error signal comparator
CN102983553B (zh) * 2012-11-19 2015-11-18 Tcl王牌电器(惠州)有限公司 开关电源过载保护方法及装置
JP6070164B2 (ja) * 2012-12-21 2017-02-01 サンケン電気株式会社 スイッチング電源装置
CN103066872B (zh) * 2013-01-17 2015-06-17 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种集成开关电源控制器以及应用其的开关电源
US9323267B2 (en) 2013-03-14 2016-04-26 Flextronics Ap, Llc Method and implementation for eliminating random pulse during power up of digital signal controller
US9494658B2 (en) 2013-03-14 2016-11-15 Flextronics Ap, Llc Approach for generation of power failure warning signal to maximize useable hold-up time with AC/DC rectifiers
US9627915B2 (en) 2013-03-15 2017-04-18 Flextronics Ap, Llc Sweep frequency mode for multiple magnetic resonant power transmission
GB2530314B (en) * 2014-09-19 2016-11-09 Murata Manufacturing Co Multipurpose power supply for power switch driver applications
GB2530316B (en) * 2014-09-19 2017-04-26 Murata Manufacturing Co Power overload protection using hiccup mode
US9219420B1 (en) * 2014-11-07 2015-12-22 Power Integrations, Inc. Overvoltage protection using a tapFET
CN105375442A (zh) * 2015-11-24 2016-03-02 上海空间电源研究所 基于Weinberg电路拓扑的输出自主过压保护锁定、解锁系统和方法
CN107819399B (zh) * 2016-09-14 2020-07-31 亚荣源科技（深圳）有限公司 过电压保护电路
CN107819398B (zh) * 2016-09-14 2020-07-31 亚荣源科技（深圳）有限公司 过电压保护电路
US10848051B2 (en) 2017-10-26 2020-11-24 Analog Devices International Unlimited Company Synchronizing hiccup over-current protection of multiphase switching converters
CN108988297B (zh) * 2018-08-29 2024-02-13 广州金升阳科技有限公司 打嗝时间控制电路及包含该电路的开关电源
EP3624319A1 (en) 2018-09-14 2020-03-18 Delta Electronics (Thailand) Public Co., Ltd. Switch protection
CN110727232B (zh) * 2019-11-15 2024-05-28 威海东兴电子有限公司 智能检测零功耗多模式切换控制电路
CN115480554A (zh) * 2022-07-29 2022-12-16 中汽创智科技有限公司 一种电子控制单元的唤醒电路、唤醒方法及车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005117814A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置
WO2005109617A1 (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Sanken Electric Co., Ltd. 力率改善回路及びスイッチング電源装置
JP2007116890A (ja) * 2005-09-22 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置、半導体装置、および制御方法
JP2008206271A (ja) * 2007-02-19 2008-09-04 Fuji Electric Device Technology Co Ltd スイッチング電源制御用集積回路およびスイッチング電源装置
JP2010041834A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Fuji Electric Systems Co Ltd スイッチング電源装置
JP2011147315A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Murata Mfg Co Ltd スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3475888B2 (ja) * 2000-01-11 2003-12-10 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
DE60009892T2 (de) * 2000-07-31 2005-04-21 St Microelectronics Srl Stromversorgungsgerät mit Fehlfunktionserkennung
GB2402005B (en) * 2001-12-03 2005-03-09 Murata Manufacturing Co Switching power supply unit
JP4210850B2 (ja) * 2004-03-12 2009-01-21 サンケン電気株式会社 スイッチング電源装置
CN2882068Y (zh) * 2006-01-13 2007-03-21 北京动力源科技股份有限公司 开关电源打嗝保护电路
JP4867500B2 (ja) * 2006-06-29 2012-02-01 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
US7826239B2 (en) * 2007-03-30 2010-11-02 Delta Electronics (Thailand) Public Company, Limited Overload protection delay circuit for switching power supply
CN201294372Y (zh) * 2008-09-04 2009-08-19 陈勇 多功能开关电源保护装置
US8064231B2 (en) * 2008-10-29 2011-11-22 Bcd Semiconductor Manufacturing Limited Short circuit protection circuit for a pulse width modulation (PWM) unit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005117814A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置
WO2005109617A1 (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Sanken Electric Co., Ltd. 力率改善回路及びスイッチング電源装置
JP2007116890A (ja) * 2005-09-22 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置、半導体装置、および制御方法
JP2008206271A (ja) * 2007-02-19 2008-09-04 Fuji Electric Device Technology Co Ltd スイッチング電源制御用集積回路およびスイッチング電源装置
JP2010041834A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Fuji Electric Systems Co Ltd スイッチング電源装置
JP2011147315A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Murata Mfg Co Ltd スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014124013A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Tamura Seisakusho Co Ltd スイッチング素子の駆動システム
JP2014155246A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Tdk Corp 電源装置の補助回路及びこの補助回路を備えた電源回路
CN103955148A (zh) * 2014-05-06 2014-07-30 北京遥测技术研究所 一种实现电源时序控制的电路

Also Published As

Publication number Publication date
EP2395641A3 (en) 2017-05-17
EP2395641A2 (en) 2011-12-14
US8576584B2 (en) 2013-11-05
JP5494009B2 (ja) 2014-05-14
CN102193509A (zh) 2011-09-21
US20110211376A1 (en) 2011-09-01
CN102193509B (zh) 2013-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5494009B2 (ja) スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
JP5170117B2 (ja) スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
JP5660131B2 (ja) スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
JP5900607B2 (ja) スイッチング電源装置
US9071148B2 (en) Switching control circuit and switching power supply apparatus including standby mode setting mechanism
EP1642381B1 (en) Switched mode power supply
JP5341627B2 (ja) 半導体装置およびスイッチング電源装置
JP5099183B2 (ja) 起動回路
JP6424644B2 (ja) 電源制御用半導体装置
US8138688B2 (en) Half-bridge power converter for driving LED by series-resonant connection of inductor, inductor and capacitor
JP2016158398A (ja) 電源制御用半導体装置
JP2004260977A (ja) Ａｃ−ｄｃコンバータ
JP5660133B2 (ja) スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
CN110401347B (zh) 直流电源装置
JP2010273431A (ja) 力率改善型スイッチング電源装置
JP5633536B2 (ja) スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
JP2004208379A (ja) 多出力スイッチング電源装置
JP5633535B2 (ja) スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
JP2014236639A (ja) スイッチング電源装置
JP4680453B2 (ja) スイッチング電源
JP2024011611A (ja) 集積回路、電源回路
JP2000324814A (ja) スイッチング電源装置
WO2005015723A1 (en) Switched mode power supply
JP2004173434A (ja) 多出力ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP2009106139A (ja) スイッチング電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120302

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130709

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130905

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5494009

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150