JP2016208558A - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】補助巻線Nauxに接続された制御回路用電源回路のインダクタLに並列にスイッチSWを設け、補助巻線Nauxに接続された出力電圧検出部16でトランスTの二次側の負荷状態を検出する。制御回路13では、誤差増幅器22とコンデンサC4が、出力電圧検出部16が検出した信号VSをサンプルホールド回路21がサンプリングした電圧と基準電圧Vrefとの差から負荷状態に相当する電圧Vcomv(誤差信号)を生成し、比較器24がスイッチSWを、重負荷でオフ、軽負荷でオン状態に制御する。これにより、軽負荷時におけるインダクタLの影響を無視できるので、二次側の出力電圧Voutの調整は、重負荷の場合を考慮するものだけでよい。
【選択図】図1
Description
このスイッチング電源装置は、直流入力電圧Vinを受ける入力端子11を有し、この入力端子11は、コンデンサC1の一方の端子に接続されるとともに、トランスTの一次巻線Npの一方の端子に接続されている。コンデンサC1の他方の端子は、電位が一次側のグランドGNDの電位に等しい入力端子12に接続されている。トランスTの一次巻線Npの他方の端子は、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)からなる半導体スイッチS1のドレインに接続されている。半導体スイッチS1のソースは、制御回路13の端子GNDと入力端子12とに接続されている。
制御回路13は、図示はしないが、自身に印加される電源の電圧VCCを監視し、電圧VCCがOVP閾値電圧を超えた場合、または、UVLO閾値電圧を下回った場合に制御回路13の動作を停止する保護回路を備えている。そのため、制御回路13の動作を保証するには、制御回路用電源回路で生成される電圧VCCは、負荷状態に関係なく、OVP閾値電圧とUVLO閾値電圧との間に収まるように調整されなければならない。
13 制御回路
14,15 出力端子
16 出力電圧検出部
21 サンプルホールド回路
22 誤差増幅器
23 PWM回路
24 比較器
C1,C2,C3,C4 コンデンサ
D1,D2 ダイオード
Iout 出力電流
L インダクタ
Naux 補助巻線
Np 一次巻線
Ns 二次巻線
R1,R2,R4 抵抗
R3 ダミー抵抗
S1,S2,S3 半導体スイッチ
SW スイッチ
T トランス
Vout 出力電圧
Vref,Vref1 基準電圧
Claims (5)
- 直流電圧が入力される一次巻線と、二次巻線および補助巻線とを有するトランスと、
前記一次巻線に直列に接続されてスイッチング動作を行う半導体スイッチと、
前記二次巻線の出力を整流平滑して出力電圧を出力する出力電圧生成回路と、
前記補助巻線に接続されて前記出力電圧生成回路の前記出力電圧に相当する出力電圧検出信号を生成して出力する出力電圧検出部と、
前記出力電圧検出信号を受けて前記半導体スイッチをスイッチング制御させることにより前記出力電圧を安定化させる制御信号を出力する制御回路と、
前記補助巻線にアノードが接続された整流ダイオード、一端が前記整流ダイオードのカソードに接続されたインダクタおよび該インダクタの他端に接続されたコンデンサを有して前記制御回路の電源電圧を生成する制御回路用電源回路と、
前記制御回路用電源回路の前記インダクタに並列に接続されたスイッチと、
を備え、
前記制御回路は、前記出力電圧検出信号に基づいて負荷状態を判断する負荷状態判断部を有し、前記負荷状態判断部が重負荷と判断しているとき、前記スイッチをオフし、軽負荷と判断しているとき、前記スイッチをオンする制御信号を出力することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記負荷状態判断部は、前記制御回路が前記出力電圧検出信号に基づいて前記半導体スイッチをスイッチング動作させるために生成される周波数可変のスイッチング周波数が最低の固定周波数にある間、前記スイッチをオンするような前記制御信号を出力することを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置。
- 前記スイッチは、前記インダクタに並列に接続された第2の半導体スイッチと、前記負荷状態判断部からの前記制御信号を受けて前記第2の半導体スイッチのオン・オフを制御する第3の半導体スイッチとを有していることを特徴とする請求項1または2記載のスイッチング電源装置。
- 前記第2の半導体スイッチは、ソースが前記整流ダイオードと前記インダクタとの接続点に接続され、ドレインが前記インダクタと前記コンデンサとの接続点に接続され、ゲートが抵抗を介して前記ソースに接続されたP型MOSトランジスタであり、前記第3の半導体スイッチは、コレクタが前記ゲートに接続され、エミッタがグランドに接続され、ベースが前記負荷状態判断部からの前記制御信号を受けるように接続されたNPN型バイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項3記載のスイッチング電源装置。
- 前記スイッチは、前記制御回路の中に構成されていることを特徴とする請求項3記載のスイッチング電源装置。
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