JP2023039050A - Switching control circuit and power supply circuit - Google Patents

Switching control circuit and power supply circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2023039050A
JP2023039050A JP2021146000A JP2021146000A JP2023039050A JP 2023039050 A JP2023039050 A JP 2023039050A JP 2021146000 A JP2021146000 A JP 2021146000A JP 2021146000 A JP2021146000 A JP 2021146000A JP 2023039050 A JP2023039050 A JP 2023039050A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
circuit
switching control
signal
outputs
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.)
Pending
Application number
JP2021146000A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
剛 由沢
Takeshi Yuzawa
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric 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 Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2021146000A priority Critical patent/JP2023039050A/en
Publication of JP2023039050A publication Critical patent/JP2023039050A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies 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

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

To provide a switching control circuit capable of accurately detecting a state of a load, and a power supply circuit.SOLUTION: A switching control circuit includes: a transformer including a primary coil and a secondary coil; a first and a second transistors for controlling a current of the primary coil; and a resonance circuit including the primary coil and a first capacitor, and controls switching of a first and a second transistors of a power supply circuit that generates an output voltage of a target level on a secondary side. The switching control circuit includes: an averaging circuit for averaging a first voltage Vis according to a resonance current flowing in a first period in the power supply circuit in a cycle based on a setting signal to output it as a second voltage Vca indicating a load current flowing in a load of the power supply circuit; a setting circuit for outputting a setting signal N for increasing a cycle when the load current increases based on the second voltage; and a drive signal output circuit for outputting drive signals Vdr1 and Vdr2 for driving the first and the second transistors based on a feedback voltage according to the output voltage, the second voltage, and the setting signal.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、スイッチング制御回路、及び電源回路に関する。 The present invention relates to switching control circuits and power supply circuits.

LLC電流共振型のコンバータを制御するスイッチング制御回路は、共振電流に基づいて負荷の状態を検出する負荷検出回路を含むことがある(例えば、特許文献1,2)。 A switching control circuit that controls an LLC current resonance type converter may include a load detection circuit that detects the state of the load based on the resonance current (for example, Patent Documents 1 and 2).

特許第6229804号公報Japanese Patent No. 6229804 特開2019-193447号公報JP 2019-193447 A

ところで、上述した負荷検出回路は、共振電流に基づいて負荷の状態を表す検出電圧を生成する。また、一般に、負荷検出回路は、共振電流を所定の利得で増幅して検出電圧を生成する。このため、利得が大きい場合、検出電圧が飽和してしまうことがある。一方、利得を小さくすると、共振電流が小さい場合に、検出電圧の検出が困難になることがある。 By the way, the load detection circuit described above generates a detection voltage representing the state of the load based on the resonance current. Also, in general, the load detection circuit amplifies the resonance current with a predetermined gain to generate a detection voltage. Therefore, when the gain is large, the detected voltage may be saturated. On the other hand, if the gain is reduced, it may become difficult to detect the detection voltage when the resonance current is small.

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、負荷の状態を精度良く検出できるスイッチング制御回路を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a switching control circuit capable of accurately detecting the state of a load.

前述した課題を解決する本発明にかかるスイッチング制御回路は、1次コイル及び2次コイルを含むトランスと、前記1次コイルの電流を制御する第1及び第2トランジスタと、前記1次コイル及び第1コンデンサを含む共振回路と、を含み目的レベルの出力電圧を2次側に生成する電源回路の前記第1及び第2トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路であって、前記電源回路において第1期間流れる共振電流に応じた第1電圧を、設定信号に基づいた周期で平均化し、前記電源回路の負荷に流れる負荷電流を示す第2電圧として出力する平均化回路と、前記負荷電流が増加すると前記周期を長くする前記設定信号を、前記第2電圧に基づいて出力する設定回路と、前記出力電圧に応じた帰還電圧と、前記第2電圧と、前記設定信号とに基づいて、前記第1及び第2トランジスタを駆動するための駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、を含む。 A switching control circuit according to the present invention for solving the above-described problems includes a transformer including a primary coil and a secondary coil, first and second transistors for controlling the current of the primary coil, the primary coil and the secondary coil. a resonant circuit including a capacitor, and a switching control circuit for controlling switching of the first and second transistors of a power supply circuit for generating an output voltage of a target level on a secondary side, wherein the first transistor in the power supply circuit comprises: an averaging circuit for averaging a first voltage corresponding to a resonant current flowing for a period with a period based on a set signal and outputting a second voltage indicating a load current flowing in a load of the power supply circuit; a setting circuit for outputting the setting signal for lengthening the cycle based on the second voltage; a feedback voltage corresponding to the output voltage; a feedback voltage corresponding to the output voltage; and a drive signal output circuit that outputs a drive signal for driving the second transistor.

前述した課題を解決する本発明にかかる電源回路は、1次コイル及び2次コイルを含むトランスと、前記1次コイルの電流を制御する第1及び第2トランジスタと、前記1次コイル及び第1コンデンサを含む共振回路と、前記第1及び第2トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、を含み目的レベルの出力電圧を2次側に生成する電源回路であって、前記スイッチング制御回路は、前記電源回路において第1期間流れる共振電流に応じた第1電圧を、設定信号に基づいた周期で平均化し、前記電源回路の負荷に流れる負荷電流を示す第2電圧として出力する平均化回路と、前記負荷電流が増加すると前記周期を長くする前記設定信号を、前記第2電圧に基づいて出力する設定回路と、前記出力電圧に応じた帰還電圧と、前記第2電圧と、前記設定信号とに基づいて、前記第1及び第2トランジスタを駆動するための駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、を含む。 A power supply circuit according to the present invention for solving the above-described problems includes a transformer including a primary coil and a secondary coil, first and second transistors for controlling the current of the primary coil, the primary coil and the first A power supply circuit for generating an output voltage of a target level on a secondary side, comprising: a resonance circuit including a capacitor; and a switching control circuit for controlling switching of the first and second transistors, wherein the switching control circuit comprises: an averaging circuit for averaging a first voltage corresponding to a resonance current flowing in the power supply circuit for a first period with a period based on a setting signal and outputting a second voltage indicating a load current flowing in a load of the power supply circuit; a setting circuit for outputting the setting signal for lengthening the cycle when the load current increases based on the second voltage; a feedback voltage corresponding to the output voltage; the second voltage; and the setting signal. a drive signal output circuit for outputting a drive signal for driving the first and second transistors according to the first and second transistors.

本発明によれば、負荷の状態を精度良く検出できるスイッチング制御回路を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a switching control circuit that can accurately detect the state of a load.

スイッチング電源回路10aの一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of a switching power supply circuit 10a; FIG. 制御IC40aの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of control IC40a. 設定回路62の一例を示す図である。6 is a diagram showing an example of a setting circuit 62; FIG. 平均化回路65の一例を示す図である。6 is a diagram showing an example of an averaging circuit 65; FIG. 出力回路84の動作の一例を示すフローチャートである。8 is a flow chart showing an example of an operation of an output circuit 84; 制御回路91の動作の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of operation of a control circuit 91; FIG. 制御IC40aにおける電圧Vcaと電圧Visとの関係を示す図である。4 is a diagram showing the relationship between voltage Vca and voltage Vis in the control IC 40a; FIG. 間引き数N、電圧Vca、及び信号Vloadの関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the thinning number N, the voltage Vca, and the signal Vload; 負荷11の状態が重負荷時の駆動信号Vdr1,Vdr2の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of drive signals Vdr1 and Vdr2 when the load 11 is in a heavy load state; FIG. 負荷11の状態が軽負荷時の駆動信号Vdr1,Vdr2の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of drive signals Vdr1 and Vdr2 when the load 11 is in a light load state; FIG. N=0(ゲイン1.0倍)の場合の制御IC40aの動作の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the operation of the control IC 40a when N=0 (gain of 1.0); N=1(ゲイン0.5倍)の場合の制御IC40aの動作の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the operation of the control IC 40a when N=1 (gain of 0.5); 設定回路62の変形例を用いた場合の制御IC40aにおける電圧Vcaと電圧Visとの関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the voltage Vca and the voltage Vis in the control IC 40a when a modification of the setting circuit 62 is used; 設定回路62の変形例を用いた場合の制御IC40aにおける電圧Vcaと電圧Visとの関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the voltage Vca and the voltage Vis in the control IC 40a when a modification of the setting circuit 62 is used; 設定回路62の変形例を用いた場合の制御IC40aにおける電圧Vcaと電圧Visとの関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the voltage Vca and the voltage Vis in the control IC 40a when a modification of the setting circuit 62 is used; 平均化回路67の一例を示す図である。6 is a diagram showing an example of an averaging circuit 67; FIG. スイッチング電源回路10bの一例を示す図である。3 is a diagram showing an example of a switching power supply circuit 10b; FIG. 制御IC40bの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of control IC40b.

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。 At least the following matters will become apparent from the descriptions of this specification and the accompanying drawings.

=====本実施形態=====
<<<スイッチング電源回路10aの概要>>>
図1は、本発明の一実施形態であるスイッチング電源回路10aの構成の一例を示す図である。スイッチング電源回路10aは、所定の入力電圧Vinから、目的レベルの出力電圧Voutを負荷11に生成するLLC電流共振型の電源回路である。
=====This Embodiment=====
<<<outline of switching power supply circuit 10a>>>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a switching power supply circuit 10a that is an embodiment of the present invention. The switching power supply circuit 10a is an LLC current resonance type power supply circuit that generates an output voltage Vout of a target level in a load 11 from a predetermined input voltage Vin.

スイッチング電源回路10aは、コンデンサ20,21,22,32、抵抗23、NMOSトランジスタ24,25、トランス26、制御ブロック27、ダイオード30,31、定電圧回路33、及び発光ダイオード34を含んで構成される。 The switching power supply circuit 10a includes capacitors 20, 21, 22, 32, a resistor 23, NMOS transistors 24, 25, a transformer 26, a control block 27, diodes 30, 31, a constant voltage circuit 33, and a light emitting diode 34. be.

コンデンサ20は、入力電圧Vinが印加される電源ラインと、接地側のグランドラインとの間の電圧を安定化させ、ノイズ等を除去する。なお、入力電圧Vinは、所定レベルの直流電圧である。コンデンサ21は、1次コイルL1、2次コイルL2,L3との間にある漏れインダクタンス(リーケージインダクタンス)と共振回路を構成する、いわゆる共振コンデンサである。なお、コンデンサ21は、「第1コンデンサ」に相当する。 The capacitor 20 stabilizes the voltage between the power supply line to which the input voltage Vin is applied and the ground line on the ground side, and removes noise and the like. Note that the input voltage Vin is a DC voltage of a predetermined level. The capacitor 21 is a so-called resonant capacitor that forms a resonant circuit together with leakage inductance between the primary coil L1 and the secondary coils L2 and L3. Note that the capacitor 21 corresponds to the "first capacitor".

コンデンサ22及び抵抗23は、コンデンサ21に流れる共振電流Icrを分流して検出する検出回路を構成し、直列接続されたコンデンサ22及び抵抗23は、コンデンサ21に並列に接続される。 The capacitor 22 and the resistor 23 form a detection circuit that divides and detects the resonance current Icr flowing through the capacitor 21 .

また、抵抗23は、共振電流Icrを分流した電流に基づいて電圧Visを生成する。したがって、電圧Visは、共振電流Icrに応じた電圧となる。なお、共振電流Icrが図1に示す矢印の方向に流れる場合の共振電流Icrを正の共振電流Icrと称し、この場合の電圧Visは正の電圧であるものとする。また、共振電流Icrが矢印の方向に流れる、すなわち共振電流Icrが1次コイルL1、コンデンサ22、抵抗23の順に流れる場合、共振電流Icrの方向は、正である。また、共振電流Icrが矢印の方向と逆の方向に流れる、すなわち共振電流Icrが抵抗23、コンデンサ22、1次コイルL1の順に流れる場合、共振電流Icrの方向は、負である。 Also, the resistor 23 generates a voltage Vis based on a current obtained by shunting the resonance current Icr. Therefore, the voltage Vis becomes a voltage corresponding to the resonance current Icr. The resonance current Icr when the resonance current Icr flows in the direction of the arrow shown in FIG. 1 is referred to as a positive resonance current Icr, and the voltage Vis in this case is assumed to be a positive voltage. Also, when the resonance current Icr flows in the direction of the arrow, that is, when the resonance current Icr flows in the order of the primary coil L1, the capacitor 22, and the resistor 23, the direction of the resonance current Icr is positive. Also, when the resonance current Icr flows in the direction opposite to the direction of the arrow, that is, when the resonance current Icr flows in the order of the resistor 23, the capacitor 22, and the primary coil L1, the direction of the resonance current Icr is negative.

NMOSトランジスタ24は、ハイサイド側のパワートランジスタであり、NMOSトランジスタ25は、ローサイド側のパワートランジスタである。具体的には、NMOSトランジスタ24,25は、入力電圧Vinが印加されるノードと接地電圧が印加されるノードとの間に直列に接続される。なお、本実施形態では、スイッチング素子としてNMOSトランジスタ24,25が用いられているが、例えば、PMOSトランジスタ、バイポーラトランジスタであっても良い。また、NMOSトランジスタ24は、「第1トランジスタ」に相当し、NMOSトランジスタ25は、「第2トランジスタ」に相当する。 The NMOS transistor 24 is a high-side power transistor, and the NMOS transistor 25 is a low-side power transistor. Specifically, the NMOS transistors 24 and 25 are connected in series between a node to which the input voltage Vin is applied and a node to which the ground voltage is applied. In this embodiment, the NMOS transistors 24 and 25 are used as switching elements, but PMOS transistors and bipolar transistors may be used, for example. The NMOS transistor 24 corresponds to the "first transistor", and the NMOS transistor 25 corresponds to the "second transistor".

トランス26は、1次コイルL1、2次コイルL2,L3、補助コイルLaを備えており、1次コイルL1と、2次コイルL2,L3と、補助コイルLaとの間は絶縁されている。トランス26においては、1次側の1次コイルL1の両端の電圧の変化に応じて、2次側の2次コイルL2,L3と、補助コイルLaとに電圧が発生する。 The transformer 26 includes a primary coil L1, secondary coils L2 and L3, and an auxiliary coil La. The primary coil L1, the secondary coils L2 and L3, and the auxiliary coil La are insulated. In the transformer 26, voltages are generated in the secondary coils L2 and L3 on the secondary side and the auxiliary coil La in accordance with the change in the voltage across the primary coil L1 on the primary side.

また、1次コイルL1は、一端にNMOSトランジスタ24のソースと、NMOSトランジスタ25のドレインが接続され、他端にNMOSトランジスタ25のソースがコンデンサ21を介して接続されている。 One end of the primary coil L 1 is connected to the source of the NMOS transistor 24 and the drain of the NMOS transistor 25 , and the other end is connected to the source of the NMOS transistor 25 via the capacitor 21 .

したがって、NMOSトランジスタ24,25のスイッチングが開始されると、2次コイルL2,L3及び補助コイルLaの夫々の電圧が変化することになる。なお、1次コイルL1と、2次コイルL2,L3とは、異極性で電磁結合され、1次コイルL1と、補助コイルLaとは、同極性で電磁結合されている。 Therefore, when the NMOS transistors 24 and 25 start switching, the voltages of the secondary coils L2 and L3 and the auxiliary coil La change. The primary coil L1 and the secondary coils L2 and L3 are electromagnetically coupled with different polarities, and the primary coil L1 and the auxiliary coil La are electromagnetically coupled with the same polarity.

制御ブロック27は、NMOSトランジスタ24,25のスイッチングを制御するための回路ブロックであり、詳細は後述する。 The control block 27 is a circuit block for controlling switching of the NMOS transistors 24 and 25, and will be detailed later.

ダイオード30,31は、2次コイルL2,L3の電圧を整流し、コンデンサ32は、整流された電圧を平滑化する。この結果、コンデンサ32には、平滑化された出力電圧Voutが生成される。なお、出力電圧Voutは、目的レベルの直流電圧となる。 Diodes 30, 31 rectify the voltages of secondary coils L2, L3, and capacitor 32 smoothes the rectified voltages. As a result, a smoothed output voltage Vout is generated across the capacitor 32 . Note that the output voltage Vout becomes a DC voltage of the target level.

定電圧回路33は、一定の直流電圧を生成する回路であり、例えば、シャントレギュレータを用いて構成される。 The constant voltage circuit 33 is a circuit that generates a constant DC voltage, and is configured using, for example, a shunt regulator.

発光ダイオード34は、出力電圧Voutと、定電圧回路33の出力との差に応じた強度の光を発光する素子であり、後述するフォトトランジスタ52とともに、フォトカプラを構成する。本実施形態では、出力電圧Voutのレベルが高くなると、発光ダイオード34からの光の強度は強くなる。 The light emitting diode 34 is an element that emits light having an intensity corresponding to the difference between the output voltage Vout and the output of the constant voltage circuit 33, and constitutes a photocoupler together with a phototransistor 52, which will be described later. In this embodiment, the intensity of the light from the light emitting diode 34 increases as the level of the output voltage Vout increases.

<<<制御ブロック27>>>
制御ブロック27は、制御IC40a、ダイオード50、コンデンサ51,53,54、及びフォトトランジスタ52、抵抗55を含む。なお、制御IC40aは、「スイッチング制御回路」に相当する。
<<<control block 27>>>
Control block 27 includes control IC 40 a , diode 50 , capacitors 51 , 53 , 54 , phototransistor 52 and resistor 55 . The control IC 40a corresponds to a "switching control circuit".

制御IC40aは、NMOSトランジスタ24,25のスイッチングを制御する集積回路であり、端子VCC,GND,FB,IS,CA,HO,LO,VSを有する。 The control IC 40a is an integrated circuit that controls switching of the NMOS transistors 24 and 25, and has terminals VCC, GND, FB, IS, CA, HO, LO and VS.

端子VCCは、制御IC40aを動作させるための電源電圧Vccが印加される端子である。端子VCCには、ダイオード50のカソードと、一端が接地されたコンデンサ51とが接続される。そして、トランス26の補助コイルLaからの電圧でコンデンサ51が充電され、電圧Vccとなる。なお、制御IC40aは、図示しない端子を介して交流入力を整流した入力電圧Vinの分圧電圧が印加されて起動され、起動された後は、電源電圧Vccに基づいて動作する。 A terminal VCC is a terminal to which a power supply voltage Vcc is applied for operating the control IC 40a. A terminal VCC is connected to the cathode of a diode 50 and a capacitor 51 having one end grounded. Then, the capacitor 51 is charged with the voltage from the auxiliary coil La of the transformer 26 and becomes the voltage Vcc. The control IC 40a is activated by applying a divided voltage of an input voltage Vin obtained by rectifying an AC input via a terminal (not shown), and after being activated, operates based on the power supply voltage Vcc.

端子GNDは、接地電圧が印加される端子であり、例えばスイッチング電源回路10aが設けられる装置の筐体等に接続される。 A terminal GND is a terminal to which a ground voltage is applied, and is connected to, for example, a housing of a device in which the switching power supply circuit 10a is provided.

端子FBは、出力電圧Voutに応じた帰還電圧Vfbが発生する端子であり、フォトトランジスタ52、及びコンデンサ53が接続される。フォトトランジスタ52は、発光ダイオード34からの光の強度に応じた大きさのバイアス電流I1を、端子FBから接地へと流し、コンデンサ53は、端子FBと、接地との間のノイズを除去するために設けられる。このため、フォトトランジスタ52は、シンク電流を生成するトランジスタとして動作する。 A terminal FB is a terminal for generating a feedback voltage Vfb corresponding to the output voltage Vout, and is connected to a phototransistor 52 and a capacitor 53 . The phototransistor 52 causes a bias current I1 having a magnitude corresponding to the intensity of the light from the light emitting diode 34 to flow from the terminal FB to the ground, and the capacitor 53 removes noise between the terminal FB and the ground. provided in Therefore, the phototransistor 52 operates as a transistor that generates a sink current.

端子ISは、1次コイルL1の共振電流の電流値を検出するための端子である。ここで、コンデンサ22、及び抵抗23が接続されるノードには、1次コイルL1の共振電流の電流値に応じた電圧が発生する。このため、端子ISには、1次コイルL1の共振電流の電流値に応じた電圧Visが印加される。なお、電圧Visは、「第1電圧」に相当する。 A terminal IS is a terminal for detecting the current value of the resonance current of the primary coil L1. Here, a voltage corresponding to the current value of the resonance current of the primary coil L1 is generated at the node to which the capacitor 22 and the resistor 23 are connected. Therefore, a voltage Vis corresponding to the current value of the resonance current of the primary coil L1 is applied to the terminal IS. Note that the voltage Vis corresponds to the "first voltage".

端子CAは、1次コイルL1の共振電流に基づいて生成され、スイッチング電源回路10aの入力電力に応じた電圧Vcaが印加される端子である。なお、詳細は後述するが、端子CAには、コンデンサ54及び抵抗55が接続されている。また、電圧Vcaは、「第2電圧」に相当し、コンデンサ54は、「第2コンデンサ」に相当する。 A terminal CA is a terminal to which a voltage Vca generated based on the resonance current of the primary coil L1 and corresponding to the input power of the switching power supply circuit 10a is applied. Although details will be described later, a capacitor 54 and a resistor 55 are connected to the terminal CA. Also, the voltage Vca corresponds to the "second voltage", and the capacitor 54 corresponds to the "second capacitor".

端子HOは、NMOSトランジスタ24を駆動する駆動信号Vdr1が出力される端子であり、NMOSトランジスタ24のゲートが接続される。 A terminal HO is a terminal to which a driving signal Vdr1 for driving the NMOS transistor 24 is output, and the gate of the NMOS transistor 24 is connected.

端子LOは、NMOSトランジスタ25を駆動する駆動信号Vdr2が出力される端子であり、NMOSトランジスタ25のゲートが接続される。 A terminal LO is a terminal to which a driving signal Vdr2 for driving the NMOS transistor 25 is output, and the gate of the NMOS transistor 25 is connected.

端子VSは、NMOSトランジスタ24のソース端子と、NMOSトランジスタ25のドレイン端子とが接続される接続ノードの電圧が印加される端子であり、NMOSトランジスタ24がオンすると、入力電圧Vinが印加され、NMOSトランジスタ25がオンすると、接地電圧が印加される。なお、端子VSは、「第1端子」に相当する。 A terminal VS is a terminal to which a voltage of a connection node to which the source terminal of the NMOS transistor 24 and the drain terminal of the NMOS transistor 25 are connected is applied. When transistor 25 is turned on, ground voltage is applied. Note that the terminal VS corresponds to the "first terminal".

また、端子VSの電圧Vsの電位は、端子VSに入力電圧Vinが印加されている際に、NMOSトランジスタ24をオンするためのブートストラップ回路(不図示)の出力電圧の基準の電位となる。 The potential of the voltage Vs of the terminal VS is the reference potential of the output voltage of a bootstrap circuit (not shown) for turning on the NMOS transistor 24 when the input voltage Vin is applied to the terminal VS.

<<<制御IC40aの詳細>>>
図2は、制御IC40aの一例を示す図である。制御IC40aは、共振電流Icrの大きさに基づいてNMOSトランジスタ24,25をスイッチングする集積回路である。そして、制御IC40aは、抵抗60,63,64、駆動信号出力回路61、設定回路62、平均化回路65、過負荷検出回路66を含んで構成される。なお、ここでは、端子VCCは便宜上省略されている。
<<<details of the control IC 40a>>>
FIG. 2 is a diagram showing an example of the control IC 40a. The control IC 40a is an integrated circuit that switches the NMOS transistors 24 and 25 based on the magnitude of the resonance current Icr. The control IC 40 a includes resistors 60 , 63 and 64 , a drive signal output circuit 61 , a setting circuit 62 , an averaging circuit 65 and an overload detection circuit 66 . Note that the terminal VCC is omitted here for convenience.

==抵抗60==
抵抗60は、フォトトランジスタ52からのバイアス電流I1に基づいて、帰還電圧Vfbを生成する。なお、抵抗60の一端には、所定の電圧Vddが印加され、他端は、端子FBに接続されている。このため、抵抗60の抵抗値を“R”とすると、端子FBに生じる帰還電圧Vfbは、式(1)で表される。
== Resistance 60 ==
Resistor 60 generates feedback voltage Vfb based on bias current I1 from phototransistor 52 . A predetermined voltage Vdd is applied to one end of the resistor 60, and the other end is connected to the terminal FB. Therefore, if the resistance value of the resistor 60 is "R", the feedback voltage Vfb generated at the terminal FB is expressed by Equation (1).

Vfb=Vdd-R×I1・・・(1)
上述したように、本実施形態では、出力電圧Voutの上昇に応じて、バイアス電流I1の電流値は増加する。このため、出力電圧Voutが上昇すると、帰還電圧Vfbは低下することになる。
Vfb=Vdd−R×I1 (1)
As described above, in this embodiment, the current value of the bias current I1 increases as the output voltage Vout increases. Therefore, when the output voltage Vout increases, the feedback voltage Vfb decreases.

==駆動信号出力回路61==
駆動信号出力回路61は、NMOSトランジスタ24,25を駆動するための駆動信号Vdr1,Vdr2を出力する。具体的には、駆動信号出力回路61は、帰還電圧Vfbと、電圧Vcaと、後述の間引き数Nとに基づいて、駆動信号Vdr1,Vdr2を出力する。駆動信号出力回路61は、発振回路70、検出回路71、駆動回路72を含んで構成される。
==Drive signal output circuit 61==
The drive signal output circuit 61 outputs drive signals Vdr1 and Vdr2 for driving the NMOS transistors 24 and 25, respectively. Specifically, the drive signal output circuit 61 outputs the drive signals Vdr1 and Vdr2 based on the feedback voltage Vfb, the voltage Vca, and the thinning number N, which will be described later. The drive signal output circuit 61 includes an oscillation circuit 70 , a detection circuit 71 and a drive circuit 72 .

===発振回路70===
発振回路70は、入力される帰還電圧Vfbに基づいて、NMOSトランジスタ24,25のスイッチングするための発振信号Voscを駆動回路72に出力する電圧制御発振回路である。発信信号Voscは、例えば、ハイレベル(以下、“H”レベルと称する。)のデューティ比が、50%となる信号である。なお、発振回路70は、電圧Vfbのレベルが低くなると、高い周波数の発振信号Voscを出力する。なお、発振信号Voscは、「第2発振信号」に相当する。
=== Oscillation circuit 70 ===
The oscillation circuit 70 is a voltage-controlled oscillation circuit that outputs an oscillation signal Vosc for switching the NMOS transistors 24 and 25 to the drive circuit 72 based on the input feedback voltage Vfb. The transmission signal Vosc is, for example, a signal whose high level (hereinafter referred to as "H" level) duty ratio is 50%. Note that the oscillator circuit 70 outputs the oscillation signal Vosc with a high frequency when the level of the voltage Vfb becomes low. Note that the oscillation signal Vosc corresponds to a "second oscillation signal".

===検出回路71===
検出回路71は、電圧Vcaと、間引き数Nとに基づいて、負荷11の状態を示す信号Vloadを駆動回路72及び過負荷検出回路(OLP)66に出力する。なお、信号Vloadは、アナログ・デジタル変換器(不図示)によってデジタル値に変換された電圧Vcaと、間引き数Nとから換算された数ビットのデジタル値を示す信号である。
=== Detection circuit 71 ===
The detection circuit 71 outputs a signal Vload indicating the state of the load 11 to the drive circuit 72 and the overload detection circuit (OLP) 66 based on the voltage Vca and the thinning number N. FIG. The signal Vload is a signal representing a digital value of several bits converted from the voltage Vca converted into a digital value by an analog/digital converter (not shown) and the thinning number N.

また、検出回路71の詳細と、電圧Vca、間引き数N及び信号Vloadの関係の詳細とは、後述する。 Further, the details of the detection circuit 71 and the details of the relationship between the voltage Vca, the thinning number N, and the signal Vload will be described later.

===駆動回路72===
駆動回路72は、発信信号Voscと、検出回路71からの信号Vloadとに基づいて、NMOSトランジスタ24,25を駆動する。なお、駆動回路72の詳細は後述する。
===Drive Circuit 72===
The drive circuit 72 drives the NMOS transistors 24 and 25 based on the transmission signal Vosc and the signal Vload from the detection circuit 71 . The details of the drive circuit 72 will be described later.

==設定回路62==
設定回路62は、電圧Vcaに基づいて電圧Visに対する電圧Vcaの増加率(または、利得)を制御する間引き数Nを出力する。具体的には、設定回路62は、後述の平均化回路65に間引き数Nに基づいた周期(以下、周期TAと称する。)で電圧Visを平均化させ、電圧Vcaとして出力させる。なお、負荷電流Ioutが増加し、電圧Vcaが上昇すると、周期TAを長くするよう、設定回路62は、間引き数Nを増加させる。一方、負荷電流Ioutが減少し、電圧Vcaが低下すると、周期TAを短くするよう、設定回路62は、間引き数Nを減少させる。
== Setting circuit 62 ==
The setting circuit 62 outputs a thinning number N that controls the rate of increase (or gain) of the voltage Vca with respect to the voltage Vis based on the voltage Vca. Specifically, the setting circuit 62 causes the averaging circuit 65, which will be described later, to average the voltage Vis in a cycle (hereinafter referred to as a cycle TA) based on the thinning number N and output it as a voltage Vca. When the load current Iout increases and the voltage Vca rises, the setting circuit 62 increases the thinning number N so as to lengthen the period TA. On the other hand, when the load current Iout decreases and the voltage Vca decreases, the setting circuit 62 decreases the thinning number N so as to shorten the period TA.

設定回路62は、図3に示すように、コンパレータ80,82、基準電圧回路81,83、出力回路84を含んで構成される。コンパレータ80,82は、電圧Vcaのレベルを所定レベルVca_h又は所定レベルVca_lと比較するコンパレータであり、その比較結果に基づいて、後述の出力回路84は、間引き数Nを設定する。 The setting circuit 62 includes comparators 80 and 82, reference voltage circuits 81 and 83, and an output circuit 84, as shown in FIG. Comparators 80 and 82 are comparators that compare the level of voltage Vca with predetermined level Vca_h or predetermined level Vca_l, and output circuit 84, which will be described later, sets thinning number N based on the comparison result.

===コンパレータ80,82===
電圧Visの振幅が増加することにより電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hを超えると、コンパレータ80は、“H”レベルの比較結果を出力する。一方、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hより低い場合、コンパレータ80は、“L”レベルの比較結果を出力する。なお、所定レベルVca_hは、電源電圧Vddに基づいて動作する基準電圧回路81によって出力される。
===comparators 80, 82===
When the amplitude of the voltage Vis increases and the level of the voltage Vca exceeds the predetermined level Vca_h, the comparator 80 outputs a comparison result of "H" level. On the other hand, when the level of the voltage Vca is lower than the predetermined level Vca_h, the comparator 80 outputs a comparison result of "L" level. The predetermined level Vca_h is output by a reference voltage circuit 81 that operates based on the power supply voltage Vdd.

また、電圧Visの振幅が減少することにより電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_lより低くなると、コンパレータ82は、“H”レベルの比較結果を出力する。一方、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_lより高い場合、コンパレータ82は、“L”レベルの比較結果を出力する。なお、所定レベルVca_lは、電源電圧Vddに基づいて動作する基準電圧回路83によって出力される。また、本実施形態において、所定レベルVca_lは、所定レベルVca_h(例えば、5V)の半分となるレベル(例えば2.5V)である。 Further, when the amplitude of the voltage Vis decreases and the level of the voltage Vca becomes lower than the predetermined level Vca_l, the comparator 82 outputs a comparison result of "H" level. On the other hand, when the level of the voltage Vca is higher than the predetermined level Vca_l, the comparator 82 outputs a comparison result of "L" level. The predetermined level Vca_l is output by a reference voltage circuit 83 that operates based on the power supply voltage Vdd. Also, in the present embodiment, the predetermined level Vca_l is a level (eg, 2.5 V) that is half the predetermined level Vca_h (eg, 5 V).

また、コンパレータ80は、「第1比較回路」に相当し、コンパレータ82は、「第2比較回路」に相当する。また、所定レベルVca_hは、「第1基準電圧」に相当し、所定レベルVca_lは、「第2基準電圧」に相当する。また、基準電圧回路81は、「第1基準電圧出力回路」に相当し、基準電圧回路83は、「第2基準電圧出力回路」に相当する。 Further, the comparator 80 corresponds to the "first comparison circuit", and the comparator 82 corresponds to the "second comparison circuit". Further, the predetermined level Vca_h corresponds to the "first reference voltage", and the predetermined level Vca_l corresponds to the "second reference voltage". The reference voltage circuit 81 corresponds to the "first reference voltage output circuit", and the reference voltage circuit 83 corresponds to the "second reference voltage output circuit".

===出力回路84===
出力回路84は、コンパレータ80,82の比較結果に基づいてカウント値を変化させ、間引き数Nとして出力するアップダウンカウンタである。具体的には、コンパレータ80が“H”レベルの比較結果を出力すると、出力回路84は、間引き数Nをインクリメントする。一方、コンパレータ82が“H”レベルの比較結果を出力すると、出力回路84は、間引き数Nをデクリメントする。ただし、間引き数Nが0である場合において、コンパレータ82が“H”レベルの比較結果を出力しても、出力回路84は、間引き数Nをデクリメントしない。
=== Output circuit 84 ===
The output circuit 84 is an up/down counter that changes the count value based on the comparison results of the comparators 80 and 82 and outputs the result as the thinning number N. FIG. Specifically, when the comparator 80 outputs a comparison result of "H" level, the output circuit 84 increments the thinning number N. On the other hand, when the comparator 82 outputs the "H" level comparison result, the output circuit 84 decrements the thinning number N. However, when the thinning number N is 0, the output circuit 84 does not decrement the thinning number N even if the comparator 82 outputs an "H" level comparison result.

なお、詳細は後述するが、間引き数Nがインクリメントされると、平均化回路65が平均化する周期(周期TA)は2倍となる。一方、間引き数Nがデクリメントされると、平均化回路65が平均化する周期(周期TA)は1/2倍となる。なお、間引き数Nは、「設定信号」に相当する。 Although the details will be described later, when the thinning number N is incremented, the cycle (cycle TA) averaged by the averaging circuit 65 is doubled. On the other hand, when the thinning number N is decremented, the cycle (cycle TA) averaged by the averaging circuit 65 is halved. Note that the thinning number N corresponds to a "setting signal".

==抵抗63,64==
図2に戻り、抵抗63,64は、電圧Vsを分圧し、接続点に電圧Vs_divを生成する。なお、NMOSトランジスタ24がオンし、NMOSトランジスタ25がオフすると、電圧Vsは、入力電圧Vinとなり、NMOSトランジスタ24がオフし、NMOSトランジスタ25がオンすると、電圧Vsは、接地電圧となる。つまり、NMOSトランジスタ24,25のオンオフにより、電圧Vsは、入力電圧Vinと、接地電圧との何れかの電圧となる。これに伴い、NMOSトランジスタ24,25のオンオフにより、電圧Vs_divは、入力電圧Vinに応じた電圧と、接地電圧との間で変化することになる。
== resistors 63, 64 ==
Returning to FIG. 2, the resistors 63 and 64 divide the voltage Vs to generate the voltage Vs_div at the connection point. When the NMOS transistor 24 is turned on and the NMOS transistor 25 is turned off, the voltage Vs becomes the input voltage Vin, and when the NMOS transistor 24 is turned off and the NMOS transistor 25 is turned on, the voltage Vs becomes the ground voltage. That is, depending on whether the NMOS transistors 24 and 25 are turned on or off, the voltage Vs becomes either the input voltage Vin or the ground voltage. Accordingly, the voltage Vs_div changes between the voltage corresponding to the input voltage Vin and the ground voltage by turning on/off the NMOS transistors 24 and 25 .

==平均化回路65==
平均化回路65は、電圧Vs_divに応じたタイミングで電圧Visを平均化し電圧Vcaを出力する。具体的には、平均化回路65は、共振電流Icrが正の方向に流れることで生じる正の電圧Visを、電圧Vs_divに応じたタイミングと、間引き数Nとに基づいた周期TAで平均化する。そして、平均化回路65は、平均化された電圧を、負荷電流Ioutを示す電圧Vcaとして出力する。
== Averaging circuit 65 ==
The averaging circuit 65 averages the voltage Vis at a timing corresponding to the voltage Vs_div and outputs the voltage Vca. Specifically, the averaging circuit 65 averages the positive voltage Vis generated when the resonance current Icr flows in the positive direction at a period TA based on the timing corresponding to the voltage Vs_div and the thinning number N. . Then, the averaging circuit 65 outputs the averaged voltage as the voltage Vca indicating the load current Iout.

平均化回路65は、図4に示すように、コンパレータ90、制御回路91、充放電回路92を含んで構成される。 The averaging circuit 65 includes a comparator 90, a control circuit 91, and a charging/discharging circuit 92, as shown in FIG.

===コンパレータ90===
コンパレータ90は、入力電圧Vinと、接地電圧との間で変化する電圧Vsと同様に変化する信号clkを出力する回路である。具体的には、NMOSトランジスタ24がオンし、電圧Vs_divが、基準電圧Vrefより高い電圧の場合、コンパレータ90は、“H”レベルの信号clkを出力する。一方、NMOSトランジスタ25がオンし、電圧Vs_divが、基準電圧Vrefより低い電圧の場合、コンパレータ90は、“L”レベルの信号clkを出力する。
===Comparator 90===
The comparator 90 is a circuit that outputs a signal clk that changes like the voltage Vs that changes between the input voltage Vin and the ground voltage. Specifically, when the NMOS transistor 24 is turned on and the voltage Vs_div is higher than the reference voltage Vref, the comparator 90 outputs the "H" level signal clk. On the other hand, when the NMOS transistor 25 is turned on and the voltage Vs_div is lower than the reference voltage Vref, the comparator 90 outputs the "L" level signal clk.

また、上述のように、NMOSトランジスタ24がオンすると、共振電流Icrは正の方向に流れ、NMOSトランジスタ25がオンすると、共振電流Icrは負の方向に流れる。したがって、共振電流Icrが正の方向に流れる場合、信号clkは、“H”レベルとなり、共振電流Icrが負の方向に流れる場合、信号clkは、“L”レベルとなる。なお、コンパレータ90は、「発振信号出力回路」に相当し、信号clkは、「第1発振信号」に相当する。 Further, as described above, when the NMOS transistor 24 is turned on, the resonance current Icr flows in the positive direction, and when the NMOS transistor 25 is turned on, the resonance current Icr flows in the negative direction. Therefore, when the resonance current Icr flows in the positive direction, the signal clk becomes "H" level, and when the resonance current Icr flows in the negative direction, the signal clk becomes "L" level. The comparator 90 corresponds to the "oscillation signal output circuit", and the signal clk corresponds to the "first oscillation signal".

また、“H”レベルの信号clkが出力される期間は、「第1期間」に相当し、“L”レベルの信号clkが出力される期間は、「第2期間」に相当する。 The period during which the "H" level signal clk is output corresponds to the "first period", and the period during which the "L" level signal clk is output corresponds to the "second period".

===制御回路91====
制御回路91は、間引き数Nと、信号clkとに基づいて信号sw_ctrlを出力する。具体的には、制御回路91は、信号clkに対して、電圧Vcaに応じた間引き数Nに基づいて、信号clkに含まれる“H”レベルの信号を間引き、信号sw_ctrlとして出力する。
===control circuit 91====
The control circuit 91 outputs the signal sw_ctrl based on the thinning number N and the signal clk. Specifically, the control circuit 91 thins out the "H" level signal included in the signal clk based on the thinning number N corresponding to the voltage Vca, and outputs the thinned out signal as the signal sw_ctrl.

言い換えると、制御回路91は、間引き数Nに基づいて、制御信号sw_ctrlが“H”レベルとなる周期を短縮又は伸長する。また、信号sw_ctrlは、後述の充放電回路92が電圧Vcaを生成する際の電圧Visに対する電圧Vcaの増加率を制御する。 In other words, the control circuit 91 shortens or extends the cycle in which the control signal sw_ctrl is at the "H" level, based on the thinning number N. FIG. Further, the signal sw_ctrl controls the rate of increase of the voltage Vca with respect to the voltage Vis when the charging/discharging circuit 92, which will be described later, generates the voltage Vca.

なお、制御回路91が間引き数Nに基づいてどのように信号sw_ctrlを出力するかは、後述する。なお、制御回路91は、「制御信号出力回路」に相当し、信号sw_ctrlは、「制御信号」に相当する。また、“H”レベルは「第1論理レベル」に相当し、“L”レベルは、「第2論理レベル」に相当する。 How the control circuit 91 outputs the signal sw_ctrl based on the thinning number N will be described later. Note that the control circuit 91 corresponds to a "control signal output circuit", and the signal sw_ctrl corresponds to a "control signal". The "H" level corresponds to the "first logic level", and the "L" level corresponds to the "second logic level".

===充放電回路92===
充放電回路92は、端子ISで検出された、1次コイルL1の共振電流に応じた電圧Visを、端子CAに接続されたコンデンサ54で平均化し、負荷電流Ioutを示す電圧Vcaとして出力する。
=== Charge/Discharge Circuit 92 ===
The charging/discharging circuit 92 averages the voltage Vis corresponding to the resonance current of the primary coil L1 detected at the terminal IS by the capacitor 54 connected to the terminal CA, and outputs it as the voltage Vca indicating the load current Iout.

なお、充放電回路92は、制御回路91からの信号sw_ctrlに基づいて、正の共振電流Icrに基づく電圧Visを平均化する。 Note that the charge/discharge circuit 92 averages the voltage Vis based on the positive resonance current Icr based on the signal sw_ctrl from the control circuit 91 .

具体的には、充放電回路92は、信号sw_ctrlに基づいて、ノードAの電圧を端子ISの電圧Vis又は接地電圧に切り替える。そして、充放電回路92は、端子CAに接続されるコンデンサ54を、抵抗103を介して充電又は放電し、電圧Vcaを出力する。 Specifically, the charge/discharge circuit 92 switches the voltage of the node A to the voltage Vis of the terminal IS or the ground voltage based on the signal sw_ctrl. Then, the charging/discharging circuit 92 charges or discharges the capacitor 54 connected to the terminal CA via the resistor 103, and outputs the voltage Vca.

なお、1次コイルL1の共振電流Icrの電流値は、スイッチング電源回路10aの入力電力に応じて増加する。また、スイッチング電源回路10aの入力電力は、負荷11で消費される電力に応じて増加する。このため、電圧Vcaは、負荷11の状態が重負荷になるほど(つまり。負荷11の負荷電流Ioutが増加するほど)高くなる。 The current value of the resonance current Icr of the primary coil L1 increases according to the input power of the switching power supply circuit 10a. Also, the input power of the switching power supply circuit 10 a increases according to the power consumed by the load 11 . Therefore, the voltage Vca increases as the load 11 becomes heavier (that is, as the load current Iout of the load 11 increases).

充放電回路92は、スイッチ100,102、インバータ101、抵抗103を含んで構成される。 The charge/discharge circuit 92 includes switches 100 and 102 , an inverter 101 and a resistor 103 .

スイッチ100は、制御回路91が“H”レベルの信号sw_ctrlを出力するとオンされる素子である。スイッチ100がオンすると、スイッチ100,102が接続されるノードAの電圧Vaは、端子ISの電圧Visとなる。 The switch 100 is an element that is turned on when the control circuit 91 outputs the "H" level signal sw_ctrl. When switch 100 is turned on, voltage Va at node A to which switches 100 and 102 are connected becomes voltage Vis at terminal IS.

スイッチ102は、制御回路91が“L”レベルの信号sw_ctrlを出力し、インバータ101が“H”レベルの信号を出力するとオンされる素子である。そして、スイッチ102がオンすると、ノードAの電圧Vaは、接地電圧となる。 The switch 102 is an element that is turned on when the control circuit 91 outputs the "L" level signal sw_ctrl and the inverter 101 outputs the "H" level signal. Then, when the switch 102 is turned on, the voltage Va of the node A becomes the ground voltage.

そして、ノードAと端子CAの間には抵抗103が接続され、抵抗103は、端子CAに接続されるコンデンサ54と伴に、“時定数τ”で動作するRC積分回路を構成する。ここで、抵抗103の抵抗値をR1とし、コンデンサ54の容量値をC1とすると、“時定数τ”=R1×C1となる。なお、“時定数τ”は、NMOSトランジスタ24,25を駆動する駆動信号Vdr1,Vdr2の周期よりも十分に長いものとする。 A resistor 103 is connected between node A and terminal CA, and together with capacitor 54 connected to terminal CA, resistor 103 constitutes an RC integration circuit that operates with a "time constant τ". Assuming that the resistance value of the resistor 103 is R1 and the capacitance value of the capacitor 54 is C1, "time constant τ"=R1×C1. The “time constant τ” is assumed to be sufficiently longer than the period of the drive signals Vdr1 and Vdr2 that drive the NMOS transistors 24 and 25. FIG.

したがって、制御回路91が“H”レベルの信号sw_ctrlを出力すると、充放電回路92は、負荷11の消費電力に応じた正の共振電流Icrに基づく電圧Visで抵抗103を介してコンデンサ54を充電する。 Therefore, when the control circuit 91 outputs the “H” level signal sw_ctrl, the charging/discharging circuit 92 charges the capacitor 54 via the resistor 103 with the voltage Vis based on the positive resonance current Icr corresponding to the power consumption of the load 11. do.

一方、制御回路91が“L”レベルの信号sw_ctrlを出力すると、充放電回路92は、接地電圧で抵抗103を介してコンデンサ54を放電する。 On the other hand, when the control circuit 91 outputs the "L" level signal sw_ctrl, the charging/discharging circuit 92 discharges the capacitor 54 via the resistor 103 with the ground voltage.

これにより、充放電回路92は、電圧Visを平均化し、負荷電流Ioutを示す電圧Vcaを出力することができる。 Thereby, the charging/discharging circuit 92 can average the voltage Vis and output the voltage Vca indicating the load current Iout.

また、抵抗55,103は分圧回路を構成する。したがって、抵抗55の抵抗値が大きい場合、コンデンサ54に印加される電圧は大きくなり、その結果、電圧Visに対する電圧Vcaの増加率は大きくなる。 Also, resistors 55 and 103 form a voltage dividing circuit. Therefore, when the resistance value of the resistor 55 is large, the voltage applied to the capacitor 54 becomes large, and as a result, the rate of increase of the voltage Vca with respect to the voltage Vis becomes large.

一方、抵抗55の抵抗値が小さい場合、コンデンサ54に印加される電圧は、抵抗55の抵抗値が大きい場合と比較して相対的に小さくなり、その結果、電圧Visに対する電圧Vcaの増加率は小さくなる。なお、端子CAに抵抗55が接続されていなくともよい。 On the other hand, when the resistance value of the resistor 55 is small, the voltage applied to the capacitor 54 is relatively small compared to when the resistance value of the resistor 55 is large. become smaller. Note that the resistor 55 may not be connected to the terminal CA.

<<出力回路84及び平均化回路65の動作>>
図5は、出力回路84の動作の一例を示すフローチャートである。また、図6は、制御回路91が間引き数Nに応じてどのような信号sw_ctrlを出力するかを説明する図である。図5において、まず、制御IC40aの起動時において、出力回路84は、間引き数Nを0に設定する(S100)。
<<Operation of Output Circuit 84 and Averaging Circuit 65>>
FIG. 5 is a flow chart showing an example of the operation of the output circuit 84. As shown in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining what kind of signal sw_ctrl is output by the control circuit 91 according to the thinning number N. As shown in FIG. In FIG. 5, first, when the control IC 40a is activated, the output circuit 84 sets the thinning number N to 0 (S100).

そして、間引き数Nが0である場合、制御回路91は、図6の(A)に示すように信号sw_ctrlを出力する。具体的には、間引き数Nが0である場合、制御回路91は、信号clkを信号sw_ctrlとして出力する。 When the thinning number N is 0, the control circuit 91 outputs the signal sw_ctrl as shown in FIG. 6A. Specifically, when the thinning number N is 0, the control circuit 91 outputs the signal clk as the signal sw_ctrl.

この時、電圧Visに対する電圧Vcaの増加率は、抵抗55で定まる増加率となり、この増加率を1.0倍のゲインとする。そして、出力回路84は、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hとなるまで、図7に示すようにゲインを1.0倍とする。 At this time, the rate of increase of the voltage Vca with respect to the voltage Vis becomes the rate of increase determined by the resistor 55, and this rate of increase is assumed to be a gain of 1.0 times. Then, the output circuit 84 increases the gain by 1.0 as shown in FIG. 7 until the level of the voltage Vca reaches the predetermined level Vca_h.

そして、ゲインが1.0倍である場合、共振電流Icrが正の方向に流れるたびに、図4の充放電回路92は、電圧Visを端子CAに印加する。そのため、電圧Visが大きくなるにつれて、電圧Vcaは、図7に示すように抵抗55で定まる増加率で大きくなる。 When the gain is 1.0 times, the charge/discharge circuit 92 of FIG. 4 applies the voltage Vis to the terminal CA each time the resonance current Icr flows in the positive direction. Therefore, as the voltage Vis increases, the voltage Vca increases at an increasing rate determined by the resistor 55 as shown in FIG.

そして、図5に示すように、コンパレータ80は、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hより低いかを比較する(S110)。 Then, as shown in FIG. 5, the comparator 80 compares whether the level of the voltage Vca is lower than the predetermined level Vca_h (S110).

電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hより低いことを、コンパレータ80が示す(S110:Yes)と、出力回路84は間引き数Nを0のままとする。 When the comparator 80 indicates that the level of the voltage Vca is lower than the predetermined level Vca_h (S110: Yes), the output circuit 84 leaves the thinning number N at zero.

一方、コンパレータ80が、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hより高いことを示す(S110:No)と、出力回路84は、間引き数Nを1に設定する(S120)。 On the other hand, when the comparator 80 indicates that the level of the voltage Vca is higher than the predetermined level Vca_h (S110: No), the output circuit 84 sets the thinning number N to 1 (S120).

そして、間引き数Nが1である場合、制御回路91は、図6の(B)に示すように信号sw_ctrlを出力する。具体的には、間引き数Nが1である場合、制御回路91は、“H”レベルの信号clkが2回入力される間に、信号clkに含まれる“H”レベルの信号を1回間引き、“H”レベルの信号sw_ctrlを1回出力する。したがって、周期TAは、間引き数Nが0である場合の周期に対して2倍の周期となる。 When the thinning number N is 1, the control circuit 91 outputs the signal sw_ctrl as shown in FIG. 6B. Specifically, when the thinning number N is 1, the control circuit 91 thins out the "H" level signal contained in the signal clk once while the "H" level signal clk is input twice. , outputs the “H” level signal sw_ctrl once. Therefore, the period TA is twice as long as the period when the thinning number N is zero.

この時、電圧Visに対する電圧Vcaの増加率は、抵抗55で定まる増加率の半分となり、この増加率を0.5倍のゲインとする。すなわち、ゲインは、周期TAに応じて決定される。そして、出力回路84は、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hとなるまで、図7に示すようにゲインを0.5倍とする。 At this time, the rate of increase of the voltage Vca with respect to the voltage Vis is half the rate of increase determined by the resistor 55, and this rate of increase is assumed to be a gain of 0.5 times. That is, the gain is determined according to the period TA. Then, the output circuit 84 increases the gain by 0.5 as shown in FIG. 7 until the level of the voltage Vca reaches the predetermined level Vca_h.

そして、ゲインが0.5倍である場合、共振電流Icrが正の方向に2回流れるたびに、図4の充放電回路92は、電圧Visを端子CAに印加する。そのため、電圧Visが大きくなるにつれて、電圧Vcaは、図7に示すように抵抗55で定まる増加率の1/2倍の増加率で大きくなる。 When the gain is 0.5 times, the charge/discharge circuit 92 of FIG. 4 applies the voltage Vis to the terminal CA each time the resonance current Icr flows twice in the positive direction. Therefore, as the voltage Vis increases, the voltage Vca increases at an increase rate 1/2 times the increase rate determined by the resistor 55 as shown in FIG.

この場合、周期TAは、間引き数Nが0である場合の2倍となるため、図7に示すように、電圧Vcaのレベルは、所定レベルVca_lまで低下する。これは、周期TAが2倍となり、所定の期間の間に正の電圧Visが平均化される回数が1/2倍になったためである。 In this case, the period TA is double that when the thinning number N is 0, so the level of the voltage Vca drops to the predetermined level Vca_l as shown in FIG. This is because the period TA is doubled and the number of times the positive voltage Vis is averaged over a predetermined period is halved.

そして、図5に示すように、コンパレータ80,82は、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hより低く、所定レベルVca_lより高いかを比較する(S130)。 Then, as shown in FIG. 5, comparators 80 and 82 compare whether the level of voltage Vca is lower than predetermined level Vca_h and higher than predetermined level Vca_l (S130).

電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hより低く、所定レベルVca_lより高いことを、コンパレータ80,82が示す(S130:Yes)と、出力回路84は間引き数Nを1のままとする。 When the comparators 80 and 82 indicate that the level of the voltage Vca is lower than the predetermined level Vca_h and higher than the predetermined level Vca_l (S130: Yes), the output circuit 84 leaves the thinning number N at one.

電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_lより低いことを、コンパレータ82が示すと、出力回路84は、間引き数Nを0に設定する(S100)。 When the comparator 82 indicates that the level of the voltage Vca is lower than the predetermined level Vca_l, the output circuit 84 sets the thinning number N to 0 (S100).

この場合、周期TAは、間引き数Nが1である場合の1/2倍となるため、図7に示すように、電圧Vcaのレベルは、所定レベルVca_hまで上昇する。これは、周期TAが1/2倍となり、所定の期間の間に正の電圧Visが平均化される回数が2倍になったためである。 In this case, the period TA is 1/2 that when the thinning number N is 1, so the level of the voltage Vca rises to the predetermined level Vca_h as shown in FIG. This is because the period TA is halved and the number of times the positive voltage Vis is averaged during a given period is doubled.

そして、間引き数Nが0(すなわち、ゲインが1.0倍)となると、共振電流Icrが正の方向に流れるたびに、図4の充放電回路92は、電圧Visを端子CAに印加する。そのため、電圧Visが大きくなるにつれて、電圧Vcaは、抵抗55で定まる増加率で大きくなる。そして、間引き数Nが1(すなわち、ゲインが0.5倍)である場合の増加率と比較して、間引き数Nが0(すなわち、ゲインが1.0倍)である場合の増加率は、図7に示すように2倍の増加率となる。 Then, when the thinning number N becomes 0 (that is, the gain is 1.0 times), the charging/discharging circuit 92 of FIG. 4 applies the voltage Vis to the terminal CA each time the resonance current Icr flows in the positive direction. Therefore, as the voltage Vis increases, the voltage Vca increases at an increasing rate determined by the resistor 55 . Then, compared to the increase rate when the thinning number N is 1 (that is, the gain is 0.5 times), the increase rate is , the rate of increase doubles as shown in FIG.

また、図5に示すように、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hより高いことを、コンパレータ80が示すと、出力回路84は、間引き数Nを2に設定する(S140)。 Further, as shown in FIG. 5, when the comparator 80 indicates that the level of the voltage Vca is higher than the predetermined level Vca_h, the output circuit 84 sets the thinning number N to 2 (S140).

そして、間引き数Nが2である場合、制御回路91は、図6の(C)に示すように信号sw_ctrlを出力する。具体的には、間引き数Nが2である場合、制御回路91は、“H”レベルの信号clkが4回入力される間に、信号clkに含まれる“H”レベルの信号を3回間引き、“H”レベルの信号sw_ctrlを1回出力する。したがって、周期TAは、間引き数Nが1である場合の周期に対して2倍の周期となる。 Then, when the thinning number N is 2, the control circuit 91 outputs the signal sw_ctrl as shown in (C) of FIG. Specifically, when the thinning number N is 2, the control circuit 91 thins out the "H" level signal included in the signal clk three times while the "H" level signal clk is input four times. , outputs the “H” level signal sw_ctrl once. Therefore, the period TA is twice as long as the period when the thinning number N is one.

この時、電圧Visに対する電圧Vcaの増加率は、抵抗55で定まる増加率の1/4の増加率となり、この増加率を0.25倍のゲインとする。そして、出力回路84は、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hとなるまで、図7に示すようにゲインを0.25倍とする。 At this time, the rate of increase of the voltage Vca with respect to the voltage Vis is 1/4 of the rate of increase determined by the resistor 55, and this rate of increase is assumed to be a gain of 0.25 times. Then, the output circuit 84 increases the gain by 0.25 as shown in FIG. 7 until the level of the voltage Vca reaches the predetermined level Vca_h.

そして、ゲインが0.25倍である場合、共振電流Icrが正の方向に4回流れるたびに、図4の充放電回路92は、電圧Visを端子CAに印加する。そのため、電圧Visが大きくなるにつれて、電圧Vcaは、図7に示すように抵抗55で定まる増加率の1/4倍の増加率で大きくなる。 When the gain is 0.25 times, the charging/discharging circuit 92 of FIG. 4 applies the voltage Vis to the terminal CA each time the resonance current Icr flows in the positive direction four times. Therefore, as the voltage Vis increases, the voltage Vca increases at an increase rate 1/4 times the increase rate determined by the resistor 55 as shown in FIG.

そして、図5に示すように、コンパレータ82は、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_lより高いかを比較する(S150)。 Then, as shown in FIG. 5, the comparator 82 compares whether the level of the voltage Vca is higher than the predetermined level Vca_l (S150).

電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_lより高いことを、コンパレータ82が示す(S150:Yes)と、出力回路84は間引き数Nを2のままとする。 When the comparator 82 indicates that the level of the voltage Vca is higher than the predetermined level Vca_l (S150: Yes), the output circuit 84 leaves the thinning number N at two.

電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_lより低いことを、コンパレータ82が示す(S150:No)と、出力回路84は、間引き数Nを1に設定する(S120)。 When the comparator 82 indicates that the level of the voltage Vca is lower than the predetermined level Vca_l (S150: No), the output circuit 84 sets the thinning number N to 1 (S120).

この場合、周期TAは、間引き数Nが2である場合の1/2倍となるため、図7に示すように、電圧Vcaのレベルは、所定レベルVca_hまで上昇する。 In this case, the period TA is 1/2 that when the thinning number N is 2, so the level of the voltage Vca rises to the predetermined level Vca_h as shown in FIG.

===検出回路71===
図2に戻り、上述したように、検出回路71は、電圧Vcaと、間引き数Nとに基づいて、負荷11の状態を示す信号Vloadを駆動回路72及び過負荷検出回路(OLP)66に出力する。
=== Detection circuit 71 ===
Returning to FIG. 2, as described above, the detection circuit 71 outputs the signal Vload indicating the state of the load 11 to the drive circuit 72 and the overload detection circuit (OLP) 66 based on the voltage Vca and the thinning number N. do.

具体的には、検出回路71は、間引き数Nに基づいて変化する電圧Vcaと、間引き数Nとに基づいて負荷11の状態を検出し、信号Vloadとして駆動回路72及び過負荷検出回路66に出力する。 Specifically, the detection circuit 71 detects the state of the load 11 based on the voltage Vca that changes based on the thinning number N and the thinning number N, and sends it to the drive circuit 72 and the overload detection circuit 66 as a signal Vload. Output.

なお、信号Vloadは、上述のように数ビットのデジタル値を示す信号であり、図8に示すように、電圧Vis及び間引き数Nに応じて定まる電圧Vcaを、間引き数Nに応じて換算した信号である。すなわち、信号Vloadは、間引き数Nにより、電圧Visに対する増加率が変化する電圧Vcaを、電圧Visに対する増加率が一定となる電圧値(例えば、破線で示す。)に換算した信号である。 Note that the signal Vload is a signal indicating a digital value of several bits as described above, and as shown in FIG. is a signal. That is, the signal Vload is a signal obtained by converting the voltage Vca whose rate of increase with respect to the voltage Vis changes depending on the thinning number N into a voltage value (indicated by a dashed line, for example) whose rate of increase with respect to the voltage Vis is constant.

また、検出回路71は、負荷11の状態が重負荷となると、負荷11の状態が重負荷であることを示す信号Vloadを出力する。一方、検出回路71は、負荷11の状態が軽負荷となると、負荷11の状態が軽負荷であることを示す信号Vloadを出力する。なお、信号Vloadは、「検出結果」に相当する。 Further, when the load 11 is in a heavy load state, the detection circuit 71 outputs a signal Vload indicating that the load 11 is in a heavy load state. On the other hand, when the load 11 is in a light load state, the detection circuit 71 outputs a signal Vload indicating that the load 11 is in a light load state. Note that the signal Vload corresponds to the "detection result".

なお、「負荷11の状態が重負荷」とは、例えば、負荷11に流れる負荷電流Ioutの電流値が所定値(例えば、1A)以上の場合を指す。また、「負荷11の状態が軽負荷」とは、例えば、負荷11に流れる負荷電流Ioutの電流値が所定値(例えば、1A)より小さい場合を指す。また、「負荷11の状態が無負荷」とは、負荷11に流れる負荷電流Ioutの電流値が極めて小さいか、0(ゼロ)Aである場合を指す。また、負荷11の状態が重負荷か軽負荷かを判定するための負荷電流Ioutの電流値は、例えば、1Aであると説明したが、この電流値は、様々に設定され得る。この設定は信号Vloadを受ける駆動回路72が、信号Vloadを判別するためのデジタル的な閾値を設定することで様々に変化させられる。重負荷か軽負荷かの判別は、駆動回路72が信号Vloadを用いて判別する。 Note that “the state of the load 11 is a heavy load” refers to, for example, a case where the current value of the load current Iout flowing through the load 11 is equal to or greater than a predetermined value (eg, 1 A). Further, "the state of the load 11 is light load" refers to, for example, the case where the current value of the load current Iout flowing through the load 11 is smaller than a predetermined value (eg, 1 A). Further, "the state of the load 11 is no load" refers to the case where the current value of the load current Iout flowing through the load 11 is extremely small or 0 (zero) A. Also, although the current value of the load current Iout for determining whether the state of the load 11 is heavy load or light load is, for example, 1 A, this current value can be set variously. This setting can be variously changed by setting a digital threshold value for discriminating the signal Vload by the drive circuit 72 that receives the signal Vload. The drive circuit 72 uses the signal Vload to determine whether the load is heavy or light.

===駆動回路72===
駆動回路72は、発信信号Voscと、検出回路71からの信号Vloadとに基づいて、図1のNMOSトランジスタ24,25を駆動する。具体的には、駆動回路72は、負荷11の状態が重負荷を示す信号Vloadに基づいて、発信信号Voscに応じて、図9に示すように駆動信号Vdr1,Vdr2が交互に“H”レベルになるような連続的なスイッチング動作でNMOSトランジスタ24,25をスイッチングする。この場合、駆動回路72は、間欠的にスイッチング動作を停止しない。
===Drive Circuit 72===
Drive circuit 72 drives NMOS transistors 24 and 25 in FIG. Specifically, the drive circuit 72 causes the drive signals Vdr1 and Vdr2 to alternately go to the "H" level as shown in FIG. NMOS transistors 24 and 25 are switched in a continuous switching operation such that In this case, the drive circuit 72 does not stop the switching operation intermittently.

また、駆動回路72は、負荷11の状態が軽負荷を示す信号Vloadに基づいて、発信信号Voscに応じて、図10に示すように連続的なスイッチング動作と、間欠的にスイッチング動作が停止される停止動作とが繰り返されるようNMOSトランジスタ24,25をスイッチングする。 Further, the drive circuit 72 performs continuous switching operation and intermittent switching operation as shown in FIG. The NMOS transistors 24 and 25 are switched so that the stopping operation is repeated.

また、図9,10においては、駆動回路72が、発信信号Voscに応じた50%のデューティ比で生成され、交互に“H”レベルとなる駆動信号Vdr1,Vdr2を出力するように描かれている。しかしながら、実際は、駆動回路72は、デッドタイムを有し、発信信号Voscに応じた約50%のデューティ比で生成され、交互に“H”レベルとなる駆動信号Vdr1,Vdr2を出力する。なお、図10において、スイッチング動作時、駆動信号Vdrv1,Vdrv2のパルス数が同じに書いてあるが、これは単なる例示であり、パルス数が異なっていてもよい。 9 and 10, the drive circuit 72 is shown to output the drive signals Vdr1 and Vdr2 which are generated at a duty ratio of 50% according to the transmission signal Vosc and which alternately become "H" level. there is However, in practice, the drive circuit 72 has a dead time and outputs the drive signals Vdr1 and Vdr2 which are generated at a duty ratio of about 50% according to the transmission signal Vosc and which alternately become "H" level. In FIG. 10, the drive signals Vdrv1 and Vdrv2 have the same number of pulses during the switching operation, but this is merely an example, and the number of pulses may be different.

ここで、「デッドタイム」とは、例えば、“H”レベルの駆動信号Vdr1がローレベル(以下、“L”レベルと称する。)となってから、駆動信号Vdr2が“H”レベルとなるまでの期間を指し、駆動信号Vdr1,Vdr2の双方が“L”レベルとなる期間である。 Here, the "dead time" means, for example, the period from when the "H" level driving signal Vdr1 becomes low level (hereinafter referred to as "L" level) to when the driving signal Vdr2 becomes "H" level. , and is a period during which both the drive signals Vdr1 and Vdr2 are at the "L" level.

==過負荷検出回路(OLP)66==
過負荷検出回路(OLP)66は、検出回路71からの信号Vloadに基づいて負荷11の状態が過負荷であるか否かを検出(すなわち、判定)する。具体的には、過負荷検出回路66は、負荷11の状態を示す信号Vloadの値、すなわち負荷電流Ioutの値が所定値以上であることに基づいて、負荷11の状態が過負荷となっていることを検出する。なお、負荷11の状態が過負荷であるか否かを検出するためのしきい値は、様々に設定され得る。この設定は信号Vloadを受ける過負荷検出回路66が、信号Vloadを判別するためのデジタル的な閾値を設定することで様々に変化させられる。過負荷か否かは、過負荷検出回路66が信号Vloadを用いて判別する。
== Overload Detection Circuit (OLP) 66 ==
An overload detection circuit (OLP) 66 detects (that is, determines) whether or not the load 11 is overloaded based on the signal Vload from the detection circuit 71 . Specifically, the overload detection circuit 66 detects that the load 11 is overloaded based on the fact that the value of the signal Vload indicating the state of the load 11, that is, the value of the load current Iout is equal to or greater than a predetermined value. detect that there is Various thresholds may be set for detecting whether the load 11 is overloaded. This setting can be variously changed by setting a digital threshold value for determining the signal Vload by the overload detection circuit 66 that receives the signal Vload. Whether or not there is an overload is determined by the overload detection circuit 66 using the signal Vload.

そして、負荷11の状態が過負荷であることを検出すると、過負荷検出回路66は、駆動回路72にNMOSトランジスタ24,25をオフさせる信号оlpを出力する。なお、過負荷検出回路66は、「判定回路」に相当する。 When detecting that the load 11 is overloaded, the overload detection circuit 66 outputs a signal olp to the drive circuit 72 to turn off the NMOS transistors 24 and 25 . Note that the overload detection circuit 66 corresponds to a "determination circuit".

<<制御IC40aの動作>>
==間引き数Nが0である場合==
図11は、間引き数Nが0である場合の制御IC40aの動作の一例を示す図である。
<<Operation of control IC 40a>>
==When the thinning number N is 0==
FIG. 11 is a diagram showing an example of the operation of the control IC 40a when the thinning number N is zero.

時刻t0において、制御IC40aの駆動回路72が“L”レベルの駆動信号Vdr2を出力し、NMOSトランジスタ25はオフする。 At time t0, the drive circuit 72 of the control IC 40a outputs the "L" level drive signal Vdr2, and the NMOS transistor 25 is turned off.

その後、負の共振電流Icrにより、端子VSの電圧Vsは、上昇し、時刻t1において、入力電圧Vinの半分の電圧となる。これに伴い、図2の抵抗63,64は、電圧Vsに応じた電圧Vs_divを生成し、図4のコンパレータ90は、“H”レベルの信号clkを出力する。また、間引き数Nが0であるため、制御回路91は、信号clkを信号sw_ctrlとして出力する。 After that, the negative resonance current Icr causes the voltage Vs of the terminal VS to rise and become half the input voltage Vin at time t1. Accordingly, the resistors 63 and 64 in FIG. 2 generate a voltage Vs_div corresponding to the voltage Vs, and the comparator 90 in FIG. 4 outputs the "H" level signal clk. Also, since the thinning number N is 0, the control circuit 91 outputs the signal clk as the signal sw_ctrl.

この時、図4のスイッチ100は、“H”レベルの信号sw_ctrlに基づいてオンされ、ノードAの電圧Vaは、電圧Visとなる。 At this time, the switch 100 in FIG. 4 is turned on based on the "H" level signal sw_ctrl, and the voltage Va of the node A becomes the voltage Vis.

時刻t0からデッドタイムが経過した時刻t2において、駆動回路72が“H”レベルの駆動信号Vdr1を出力し、NMOSトランジスタ24はオンする。そして、正の方向に流れる共振電流Icrに応じた電圧Visは正となる。 At time t2 when the dead time has elapsed from time t0, the drive circuit 72 outputs the "H" level drive signal Vdr1, and the NMOS transistor 24 is turned on. Then, the voltage Vis corresponding to the resonance current Icr flowing in the positive direction becomes positive.

駆動回路72が“L”レベルの駆動信号Vdr1を出力した後の時刻t3において、正の共振電流Icrにより、端子VSの電圧Vsは、低下し、入力電圧Vinの半分の電圧となる。これに伴い、図2の抵抗63,64は、電圧Vsに応じた電圧Vs_divを生成し、図4のコンパレータ90は、“L”レベルの信号clkを出力する。 At time t3 after the drive circuit 72 outputs the "L" level drive signal Vdr1, the positive resonance current Icr causes the voltage Vs of the terminal VS to drop to half the input voltage Vin. Accordingly, resistors 63 and 64 in FIG. 2 generate voltage Vs_div corresponding to voltage Vs, and comparator 90 in FIG. 4 outputs signal clk of "L" level.

この時、図4のスイッチ102は、“L”レベルの信号sw_ctrlに基づいてオンされ、ノードAの電圧Vaは、接地電圧となる。そして、時刻t4以降、同様の動作が繰り返される。そのため、周期TAは、時刻t1から時刻t4までの期間となり、充放電回路92は、電圧Visに基づいて電圧Vcaを出力する。この結果、上述したように、電圧Vcaは、電圧Visの大きさに対してゲイン1.0倍で出力される。 At this time, the switch 102 in FIG. 4 is turned on based on the "L" level signal sw_ctrl, and the voltage Va of the node A becomes the ground voltage. After time t4, the same operation is repeated. Therefore, period TA is a period from time t1 to time t4, and charging/discharging circuit 92 outputs voltage Vca based on voltage Vis. As a result, as described above, the voltage Vca is output with a gain of 1.0 times the magnitude of the voltage Vis.

==間引き数Nが1である場合==
図12は、間引き数Nが1である場合の制御IC40aの動作の一例を示す図である。
==When the thinning number N is 1==
FIG. 12 is a diagram showing an example of the operation of the control IC 40a when the thinning number N is one.

時刻t10から時刻t13までの動作は、図11の時刻t0から時刻t3までの動作と同様である。なお、電圧Visは、図11の場合の2倍の電圧であるものとする。 The operation from time t10 to time t13 is the same as the operation from time t0 to time t3 in FIG. Note that the voltage Vis is assumed to be twice the voltage in the case of FIG.

時刻t14において、負の共振電流Icrにより、端子VSの電圧Vsは、上昇し、入力電圧Vinの半分の電圧となる。これに伴い、図2の抵抗63,64は、電圧Vsに応じた電圧Vs_divを生成し、図4のコンパレータ90は、“H”レベルの信号clkを出力する。しかしながら、間引き数Nが1であるため、制御回路91は、信号clkを信号sw_ctrlとして出力しない。したがって、ノードAの電圧Vaは接地電圧のままである。 At time t14, the negative resonance current Icr causes the voltage Vs of the terminal VS to rise to half the input voltage Vin. Accordingly, the resistors 63 and 64 in FIG. 2 generate a voltage Vs_div corresponding to the voltage Vs, and the comparator 90 in FIG. 4 outputs the "H" level signal clk. However, since the thinning number N is 1, the control circuit 91 does not output the signal clk as the signal sw_ctrl. Therefore, the voltage Va of node A remains at the ground voltage.

制御IC40aの駆動回路72が“L”レベルの駆動信号Vdr1を出力した後の時刻t15において、正の共振電流Icrにより、端子VSの電圧Vsは、低下し、入力電圧Vinの半分の電圧となる。これに伴い、図2の抵抗63,64は、電圧Vsに応じた電圧Vs_divを生成し、図4のコンパレータ90は、“L”レベルの信号clkを出力する。 At time t15 after the drive circuit 72 of the control IC 40a outputs the "L" level drive signal Vdr1, the positive resonance current Icr causes the voltage Vs of the terminal VS to drop to half the input voltage Vin. . Accordingly, resistors 63 and 64 in FIG. 2 generate voltage Vs_div corresponding to voltage Vs, and comparator 90 in FIG. 4 outputs signal clk of "L" level.

この時、図4のスイッチ102は、“L”レベルの信号sw_ctrlに基づいてオンされ、ノードAの電圧Vaは、接地電圧のままとなる。そして、時刻t16以降、同様の動作が繰り返される。そのため、周期TAは、時刻t11から時刻t16までの期間となり、充放電回路92は、電圧Visに基づいて電圧Vcaを出力する。この結果、上述したように、電圧Vcaは、電圧Visの大きさに対してゲイン0.5倍で出力される。 At this time, the switch 102 in FIG. 4 is turned on based on the "L" level signal sw_ctrl, and the voltage Va of the node A remains at the ground voltage. After time t16, the same operation is repeated. Therefore, period TA is a period from time t11 to time t16, and charging/discharging circuit 92 outputs voltage Vca based on voltage Vis. As a result, as described above, the voltage Vca is output with a gain of 0.5 times the magnitude of the voltage Vis.

<<設定回路62の変形例>>
上述した実施形態においては、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hを超え、間引き数Nがインクリメントされる度に、周期TAは2倍となる。そして、周期TAが2倍となることで、電圧Vcaのレベルは所定レベルVca_hの半分のレベルである所定レベルVca_lとなる。
<<Modified Example of Setting Circuit 62>>
In the above-described embodiment, the period TA is doubled each time the level of the voltage Vca exceeds the predetermined level Vca_h and the thinning number N is incremented. By doubling the period TA, the level of the voltage Vca becomes a predetermined level Vca_l that is half the level of the predetermined level Vca_h.

このような場合、電圧Vcaがノイズの影響を受け、変動すると、間引き数Nのインクリメント又はデクリメントが頻繁に発生する可能性がある。したがって、ノイズの影響を抑制するため、所定レベルVca_lの代わりに、所定レベルVca_lより低い所定レベルVca_l_deltaを用いることがある。以下では、設定回路62の変形例として、所定レベルVca_l_deltaを用いた場合の設定回路62の動作が説明される。 In such a case, if the voltage Vca is affected by noise and fluctuates, the thinning number N may be incremented or decremented frequently. Therefore, in order to suppress the influence of noise, a predetermined level Vca_l_delta lower than the predetermined level Vca_l may be used instead of the predetermined level Vca_l. As a modified example of the setting circuit 62, the operation of the setting circuit 62 when using the predetermined level Vca_l_delta will be described below.

図13~図15は、設定回路62の変形例を用いた場合に制御IC40aにおける電圧Vcaと電圧Visとの関係を示す図である。 13 to 15 are diagrams showing the relationship between the voltage Vca and the voltage Vis in the control IC 40a when the modification of the setting circuit 62 is used.

具体的には、図3に示す設定回路62では、基準電圧回路83は、所定レベルVca_h(例えば、5V)の半分のレベルを所定レベルVca_l(例えば、2.5V)として出力していた。しかしながら、設定回路62の変形例においては、基準電圧回路83は、所定レベルVca_hの半分のレベルより低いレベルを所定レベルVca_l_delta(例えば、2.4V)として出力する。 Specifically, in the setting circuit 62 shown in FIG. 3, the reference voltage circuit 83 outputs half the predetermined level Vca_h (eg, 5V) as the predetermined level Vca_l (eg, 2.5V). However, in a modification of the setting circuit 62, the reference voltage circuit 83 outputs a level lower than half the predetermined level Vca_h as the predetermined level Vca_l_delta (eg, 2.4V).

このような場合に、制御IC40aがどのように電圧Vcaを出力するかを以下に説明する。なお、図13は、負荷11の状態が無負荷から重負荷へ変化する場合の動作を示し、図14は、負荷11の状態が重負荷から無負荷へ変化する場合の動作を示す。また、図15は、図13と図14とを合わせて描いた図である。 How the control IC 40a outputs the voltage Vca in such a case will be described below. 13 shows the operation when the state of the load 11 changes from no load to heavy load, and FIG. 14 shows the operation when the state of the load 11 changes from heavy load to no load. Moreover, FIG. 15 is the figure drawn combining FIG. 13 and FIG.

まず、図13を用いて、負荷11の状態が無負荷から重負荷へ変化する場合について説明する。設定回路62が、“0”の間引き数Nを出力している際に、電圧Visが増加すると、平均化回路65は、徐々に大きくなる電圧Vcaを出力する。そして、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hとなるまで、設定回路62は、“0”の間引き数Nを出力する。 First, a case where the state of the load 11 changes from no load to heavy load will be described with reference to FIG. When the voltage Vis increases while the setting circuit 62 is outputting the thinning number N of "0", the averaging circuit 65 outputs a gradually increasing voltage Vca. Then, the setting circuit 62 outputs the thinning number N of "0" until the level of the voltage Vca reaches the predetermined level Vca_h.

その後、更に電圧Visが増加すると、平均化回路65は、更に大きな電圧Vcaを出力する。そのため、設定回路62は、“1”の間引き数Nを出力する。この結果、電圧Vcaのレベルは、所定レベルVca_lまで低下する。 After that, when the voltage Vis further increases, the averaging circuit 65 outputs an even larger voltage Vca. Therefore, the setting circuit 62 outputs the thinning number N of "1". As a result, the level of voltage Vca drops to a predetermined level Vca_l.

そして、電圧Visが増加するにつれて、設定回路62は、間引き数Nを増加させる。間引き数Nが増加するごとに、電圧Vcaのレベルは、所定レベルVca_lまで低下する。 Then, the setting circuit 62 increases the thinning number N as the voltage Vis increases. Each time the thinning number N increases, the level of the voltage Vca decreases to a predetermined level Vca_l.

つぎに、図14を用いて、負荷11の状態が重負荷から無負荷へ変化する場合について説明する。設定回路62が、例えば、“2”の間引き数Nを出力している際に、電圧Visが減少すると、平均化回路65は、徐々に小さくなる電圧Vcaを出力する。そして、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_l_deltaとなるまで、設定回路62は、“2”の間引き数Nを出力する。 Next, a case where the state of the load 11 changes from heavy load to no load will be described with reference to FIG. If the voltage Vis decreases while the setting circuit 62 is outputting the thinning number N of, for example, "2", the averaging circuit 65 outputs a gradually decreasing voltage Vca. Then, the setting circuit 62 outputs the thinning number N of "2" until the level of the voltage Vca reaches the predetermined level Vca_l_delta.

その後、更に電圧Visが減少すると、平均化回路65は、更に小さな電圧Vcaを出力する。そのため、設定回路62は、“1”の間引き数Nを出力する。この結果、電圧Vcaのレベルは、所定レベルVca_hの下のレベルVca_xまで上昇する。 After that, when the voltage Vis further decreases, the averaging circuit 65 outputs an even smaller voltage Vca. Therefore, the setting circuit 62 outputs the thinning number N of "1". As a result, the level of voltage Vca rises to level Vca_x below predetermined level Vca_h.

そして、電圧Visが減少するにつれて、設定回路62は、間引き数Nを減少させる。間引き数Nが減少するごとに、電圧Vcaのレベルは、所定レベルVca_hの下のレベルVca_xまで上昇する。これにより、設定回路62は、間引き数Nを切り替えた直後に再度元の間引き数Nを出力しない。そのため、設定回路62は、間引き数Nのインクリメント又はデクリメントを頻繁に繰り返すことがなくなり、電圧Vcaのノイズの影響が抑制される。 Then, as the voltage Vis decreases, the setting circuit 62 decreases the thinning number N. Each time the thinning number N decreases, the level of the voltage Vca rises to the level Vca_x below the predetermined level Vca_h. As a result, the setting circuit 62 does not output the original thinning number N again immediately after switching the thinning number N. FIG. Therefore, the setting circuit 62 does not frequently repeat the increment or decrement of the thinning number N, and the influence of noise on the voltage Vca is suppressed.

また、図15に示すように、設定回路62の変形例においては、電圧Visが増加する時、すなわち負荷11の状態が重負荷に向かう時、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_hとなると、間引き数Nは変化する。そして、間引き数Nが変化すると、電圧Vcaのレベルは所定レベルVca_lまで低下する。 As shown in FIG. 15, in the modification of the setting circuit 62, when the voltage Vis increases, that is, when the state of the load 11 becomes heavy, and the level of the voltage Vca reaches a predetermined level Vca_h, the thinning number N varies. Then, when the thinning number N changes, the level of the voltage Vca drops to a predetermined level Vca_l.

一方、同じく図15に示すように、電圧Visが減少する時、すなわち負荷11の状態が軽負荷に向かう時、電圧Vcaのレベルが所定レベルVca_l_deltaとなると、間引き数Nは変化する。そして、間引き数Nが変化すると、電圧VcaのレベルはレベルVca_xまで上昇する。 On the other hand, as shown in FIG. 15, when the voltage Vis decreases, that is, when the load 11 becomes light, the thinning number N changes when the level of the voltage Vca reaches a predetermined level Vca_l_delta. Then, when the thinning number N changes, the level of the voltage Vca rises to the level Vca_x.

以上から、間引き数Nが変化する際の電圧Vcaのレベルと、間引き数Nが変化した際に電圧Vcaが到達するレベルとが、負荷11の状態が重負荷に向かう際と、軽負荷に向かう際とで異なる。このため、電圧Visがノイズにより変動したとしても、間引き数Nが頻繁に変動したり、電圧Vcaが同様に変動したりすることを抑制できる。 From the above, the level of the voltage Vca when the thinning number N changes and the level to which the voltage Vca reaches when the thinning number N changes are different when the state of the load 11 goes to heavy load and to light load. It varies from time to time. Therefore, even if the voltage Vis fluctuates due to noise, it is possible to prevent the thinning number N from frequently fluctuating and the voltage Vca from similarly fluctuating.

<<平均化回路65の変形例>>
図16は、平均化回路65の変形例である平均化回路67の一例を示す図である。なお、図16において、図4と同一の対象には同一の参照符号を付している。
<<Modified Example of Averaging Circuit 65>>
FIG. 16 is a diagram showing an example of an averaging circuit 67 that is a modification of the averaging circuit 65. As shown in FIG. In addition, in FIG. 16, the same reference numerals are given to the same objects as in FIG.

平均化回路67は、レベルシフト回路(LS)110、バイアス回路(BIAS)111、バッファ回路112を更に含んでいる。そして、レベルシフト回路110は、端子ISとスイッチ100との間に設けられ、0V(ゼロボルト)を中心に変化する電圧Vaのレベルをシフトする。 The averaging circuit 67 further includes a level shift circuit (LS) 110 , a bias circuit (BIAS) 111 and a buffer circuit 112 . The level shift circuit 110 is provided between the terminal IS and the switch 100, and shifts the level of the voltage Va that changes around 0V (zero volt).

なお、レベルシフト回路110は、電圧Visの中心レベルが所定レベルとなるよう、電圧Visをシフトする。ここで、「所定レベル」は、例えば、電源電圧Vdd(例えば、5V)の半分のレベル(Vdd/2=2.5V)である。 The level shift circuit 110 shifts the voltage Vis so that the center level of the voltage Vis becomes a predetermined level. Here, the "predetermined level" is, for example, a level (Vdd/2=2.5V) that is half the power supply voltage Vdd (eg, 5V).

また、レベルシフト回路110は、例えば、高電圧側に電源電圧Vddが印加され、低電圧側に電圧Visが印加された分圧回路である。 Also, the level shift circuit 110 is, for example, a voltage dividing circuit in which the power supply voltage Vdd is applied to the high voltage side and the voltage Vis is applied to the low voltage side.

バイアス回路111は、端子GNDとスイッチ102との間に設けられ、接地電圧のレベルに所定電圧(例えば、1V)を印加する。また、バイアス回路111は、例えば、所定電圧を生成する電圧源である。 The bias circuit 111 is provided between the terminal GND and the switch 102 and applies a predetermined voltage (for example, 1 V) to the level of the ground voltage. Also, the bias circuit 111 is, for example, a voltage source that generates a predetermined voltage.

バッファ回路112は、ノードAの電圧Vaを増幅し、抵抗103を介して電圧Vcaとして出力する。また、バッファ回路112は、例えば、複数のオペアンプ等で構成される演算回路である。これにより、平均化回路67は、電圧Visに応じたレベルシフト回路110からの電圧と、バイアス回路111からの所定電圧とに基づいて平均化でき、電圧Vcaのレベルを所望の範囲で出力できる。 Buffer circuit 112 amplifies voltage Va at node A and outputs it as voltage Vca through resistor 103 . Also, the buffer circuit 112 is, for example, an arithmetic circuit including a plurality of operational amplifiers. Thereby, the averaging circuit 67 can average based on the voltage from the level shift circuit 110 corresponding to the voltage Vis and the predetermined voltage from the bias circuit 111, and can output the level of the voltage Vca within a desired range.

=====その他の実施形態=====
<<<スイッチング電源回路10bの概要>>>
図17は、スイッチング電源回路10aの変形例であるスイッチング電源回路10bの一例を示す図である。なお、図17では、図1と同一の対象には同一の参照符号が付されている。そのため、同一の対象については説明しない。
===== Other Embodiments =====
<<<outline of switching power supply circuit 10b>>>
FIG. 17 is a diagram showing an example of a switching power supply circuit 10b that is a modification of the switching power supply circuit 10a. In FIG. 17, the same reference numerals are assigned to the same objects as in FIG. Therefore, identical objects will not be described.

また、スイッチング電源回路10bは、補助巻線Laに生じる電圧を分圧する抵抗56,57を更に備える。抵抗56,57の接続点には、電圧Vvwが生じる。そして、制御IC40bは、端子VWを更に備え、電圧Vvwは、制御IC40bの端子VWに印加される。なお、制御IC40bは、端子VWに印加される電圧Vvwを、いわゆる共振外れを抑制するために用いる。 The switching power supply circuit 10b further includes resistors 56 and 57 that divide the voltage generated in the auxiliary winding La. A voltage Vvw is generated at the connection point of the resistors 56 and 57 . The control IC 40b further includes a terminal VW, and the voltage Vvw is applied to the terminal VW of the control IC 40b. The control IC 40b uses the voltage Vvw applied to the terminal VW to suppress so-called out-of-resonance.

ここで、1次コイルL1と、補助コイルLaとは、同極性で電磁結合されている。そのため、1次コイルL1に正の方向の共振電流Icrが流れている際に、補助コイルLaに生じる電圧は、正の電圧となる。これにより、NMOSトランジスタ24がオンし、電圧Vsが入力電圧Vinとなる際に、補助コイルLaも正の電圧を発生させることとなる。そのため、電圧Vvwは、電圧Vsと同じ極性及び位相で変化する。 Here, the primary coil L1 and the auxiliary coil La are electromagnetically coupled with the same polarity. Therefore, when the positive resonance current Icr flows through the primary coil L1, the voltage generated in the auxiliary coil La is a positive voltage. As a result, when the NMOS transistor 24 is turned on and the voltage Vs becomes the input voltage Vin, the auxiliary coil La also generates a positive voltage. Therefore, the voltage Vvw changes with the same polarity and phase as the voltage Vs.

<<<制御IC40bの詳細>>>
図18は、制御IC40bの一例を示す図である。図18においては、図2と同一の対象については同一の参照符号を付している。そして、同一の対象については改めて説明しない。
<<<details of the control IC 40b>>>
FIG. 18 is a diagram showing an example of the control IC 40b. In FIG. 18, the same reference numerals are given to the same objects as in FIG. The same object will not be described again.

図18の平均化回路65は、信号sw_ctrlを生成するために、電圧Vsの代わりに、電圧Vvwを用いる。その他の制御IC40bの回路は、制御IC40aの回路と同様に動作する。これにより、制御IC40bは、電圧Vvwを電圧Vsの代わりに用いて制御IC40aと同様の動作を実現することができる。なお、端子VWは、「第2端子」に相当する。 Averaging circuit 65 of FIG. 18 uses voltage Vvw instead of voltage Vs to generate signal sw_ctrl. Other circuits of the control IC 40b operate similarly to the circuits of the control IC 40a. Thereby, the control IC 40b can use the voltage Vvw instead of the voltage Vs to realize the same operation as the control IC 40a. Note that the terminal VW corresponds to the "second terminal".

===まとめ===
以上、本実施形態のスイッチング電源回路10aについて説明した。制御IC40aは、平均化回路65、設定回路62、駆動信号出力回路61を備える。制御IC40aは、電圧Visが大きくなる、すなわち、負荷電流Ioutが増加するにつれて電圧Vcaの増加率を変更する。そして、制御IC40aは、負荷11の状態が無負荷に近い場合、最も大きな増加率で電圧Vcaを出力するため、電圧Visが小さい場合であっても、負荷11の状態を精度よく検出できるようになる。したがって、制御IC40aは、負荷の状態を精度良く検出できる。
===Summary===
The switching power supply circuit 10a of the present embodiment has been described above. The control IC 40 a includes an averaging circuit 65 , a setting circuit 62 and a drive signal output circuit 61 . The control IC 40a changes the rate of increase of the voltage Vca as the voltage Vis increases, that is, as the load current Iout increases. Since the control IC 40a outputs the voltage Vca at the highest rate of increase when the load 11 is in a state of no load, the control IC 40a can accurately detect the state of the load 11 even when the voltage Vis is small. Become. Therefore, the control IC 40a can accurately detect the state of the load.

また、設定回路62は、コンパレータ80,82、出力回路84を備える。これにより、制御IC40aは、電圧Vcaの変化に応じて間引き数Nを決めることができ、電圧Vcaの増加率を変更することができる。 The setting circuit 62 also includes comparators 80 and 82 and an output circuit 84 . Thereby, the control IC 40a can determine the thinning number N according to the change of the voltage Vca, and can change the rate of increase of the voltage Vca.

また、出力回路84は、電圧Vcaに基づいて周期TAを変化させるよう間引き数Nを出力する。これにより、制御IC40aは、電圧Vcaに基づいて電圧Vcaの増加率を変更することができる。 Further, the output circuit 84 outputs the thinning number N so as to change the period TA based on the voltage Vca. Thereby, the control IC 40a can change the rate of increase of the voltage Vca based on the voltage Vca.

また、設定回路62は、基準電圧回路81,83を更に備える。これにより、制御IC40aは、間引き数Nを精度良く変更できる。 The setting circuit 62 further includes reference voltage circuits 81 and 83 . Thereby, the control IC 40a can change the thinning number N with high accuracy.

また、出力回路84は、アップダウンカウンタである。これにより、出力回路84は、簡易な回路で間引き数Nを出力することができる。 Also, the output circuit 84 is an up/down counter. As a result, the output circuit 84 can output the thinning number N with a simple circuit.

また、平均化回路65は、コンパレータ90、制御回路91、充放電回路92を備える。平均化回路65は、間引き数Nに基づいて信号sw_ctrlを生成することで、周期TAを変化させ、電圧Vcaの増加率を変更することができる。 The averaging circuit 65 also includes a comparator 90 , a control circuit 91 , and a charging/discharging circuit 92 . By generating the signal sw_ctrl based on the thinning number N, the averaging circuit 65 can change the cycle TA and change the rate of increase of the voltage Vca.

また、制御IC40aは、端子VSを有する。そして、制御IC40aの平均化回路65は、電圧Vsに基づいて信号sw_ctrlを生成することで、正の電圧である電圧Visから電圧Vcaを出力することができる。 The control IC 40a also has a terminal VS. The averaging circuit 65 of the control IC 40a generates the signal sw_ctrl based on the voltage Vs, thereby outputting the voltage Vca from the positive voltage Vis.

また、制御IC40bは、補助コイルLaからの電圧を受ける端子VWを有する。そして、制御IC40bの平均化回路65は、電圧Vvwに基づいて、制御IC40aの平均化回路65と同様に正の電圧である電圧Visから電圧Vcaを出力することができる。 The control IC 40b also has a terminal VW for receiving voltage from the auxiliary coil La. Based on the voltage Vvw, the averaging circuit 65 of the control IC 40b can output the voltage Vca from the voltage Vis, which is a positive voltage, similarly to the averaging circuit 65 of the control IC 40a.

また、駆動信号出力回路61は、発振回路70、検出回路71、駆動回路72を備える。検出回路71は、間引き数Nと、電圧Vcaとに基づいて信号Vloadを出力する。これにより、駆動回路72は、負荷11の状態に応じてNMOSトランジスタ24,25をスイッチングすることができる。 The drive signal output circuit 61 also includes an oscillation circuit 70 , a detection circuit 71 , and a drive circuit 72 . The detection circuit 71 outputs a signal Vload based on the thinning number N and the voltage Vca. Thereby, the drive circuit 72 can switch the NMOS transistors 24 and 25 according to the state of the load 11 .

また、制御IC40aは、過負荷検出回路66を備える。そして、過負荷検出回路66が負荷11の状態が過負荷であることを示す信号оlpを出力すると、駆動回路72は、NMOSトランジスタ24,25をオフする。これにより、制御IC40aは、負荷11を保護することができる。 The control IC 40 a also includes an overload detection circuit 66 . When the overload detection circuit 66 outputs a signal olp indicating that the load 11 is overloaded, the drive circuit 72 turns off the NMOS transistors 24 and 25 . Thereby, the control IC 40 a can protect the load 11 .

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。 The above-described embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit and interpret the present invention. Further, the present invention can be modified and improved without departing from its spirit, and it goes without saying that the present invention includes equivalents thereof.

10a,10b スイッチング電源回路
11 負荷
20,21,22,32,51,53,54 コンデンサ
23,55~57,60,63,64,103 抵抗
24,25 NMOSトランジスタ
26 トランス
27 制御ブロック
30,31,50 ダイオード
33 定電圧回路
34 発光ダイオード
52 フォトトランジスタ
61 駆動信号出力回路
62 設定回路
65 平均化回路
66 過負荷検出回路
67 平均化回路
70 発振回路
71 検出回路
72 駆動回路
80,82,90 コンパレータ
81,83 基準電圧回路
84 出力回路
91 制御回路
92 充放電回路
100,102 スイッチ
101 インバータ
110 レベルシフト回路
111 バイアス回路
112 バッファ回路
10a, 10b switching power supply circuit 11 loads 20, 21, 22, 32, 51, 53, 54 capacitors 23, 55 to 57, 60, 63, 64, 103 resistors 24, 25 NMOS transistor 26 transformer 27 control blocks 30, 31, 50 diode 33 constant voltage circuit 34 light emitting diode 52 phototransistor 61 drive signal output circuit 62 setting circuit 65 averaging circuit 66 overload detection circuit 67 averaging circuit 70 oscillation circuit 71 detection circuit 72 drive circuits 80, 82, 90 comparator 81, 83 reference voltage circuit 84 output circuit 91 control circuit 92 charge/discharge circuit 100, 102 switch 101 inverter 110 level shift circuit 111 bias circuit 112 buffer circuit

Claims (11)

1次コイル及び2次コイルを含むトランスと、前記1次コイルの電流を制御する第1及び第2トランジスタと、前記1次コイル及び第1コンデンサを含む共振回路と、を含み目的レベルの出力電圧を2次側に生成する電源回路の前記第1及び第2トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路であって、
前記電源回路において第1期間流れる共振電流に応じた第1電圧を、設定信号に基づいた周期で平均化し、前記電源回路の負荷に流れる負荷電流を示す第2電圧として出力する平均化回路と、
前記負荷電流が増加すると前記周期を長くする前記設定信号を、前記第2電圧に基づいて出力する設定回路と、
前記出力電圧に応じた帰還電圧と、前記第2電圧と、前記設定信号とに基づいて、前記第1及び第2トランジスタを駆動するための駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
を含むスイッチング制御回路。
a transformer including a primary coil and a secondary coil; first and second transistors for controlling the current in the primary coil; and a resonant circuit including the primary coil and a first capacitor. A switching control circuit for controlling switching of the first and second transistors of a power supply circuit that generates on the secondary side,
an averaging circuit for averaging a first voltage corresponding to a resonance current flowing in the power supply circuit for a first period with a period based on a setting signal and outputting a second voltage indicating a load current flowing in a load of the power supply circuit;
a setting circuit that outputs the setting signal for lengthening the cycle when the load current increases based on the second voltage;
a drive signal output circuit that outputs a drive signal for driving the first and second transistors based on the feedback voltage corresponding to the output voltage, the second voltage, and the setting signal;
a switching control circuit including;
請求項1に記載のスイッチング制御回路であって、
前記設定回路は、
前記第2電圧と、第1基準電圧とを比較する第1比較回路と、
前記第2電圧と、前記第1基準電圧より低い第2基準電圧とを比較する第2比較回路と、
前記第2電圧が前記第1基準電圧となると前記周期を長くする前記設定信号を出力し、前記第2電圧が前記第2基準電圧となると前記周期を短くする前記設定信号を出力する出力回路と、
を含むスイッチング制御回路。
A switching control circuit according to claim 1, wherein
The setting circuit is
a first comparison circuit that compares the second voltage and a first reference voltage;
a second comparison circuit that compares the second voltage with a second reference voltage that is lower than the first reference voltage;
an output circuit that outputs the setting signal that lengthens the period when the second voltage reaches the first reference voltage, and outputs the setting signal that shortens the period when the second voltage reaches the second reference voltage; ,
a switching control circuit including;
請求項2に記載のスイッチング制御回路であって、
前記出力回路は、
前記第2電圧が前記第1基準電圧となると前記周期を2倍とする前記設定信号を出力し、前記第2電圧が前記第2基準電圧となると前記周期を1/2倍とする前記設定信号を出力する、
スイッチング制御回路。
A switching control circuit according to claim 2, wherein
The output circuit is
When the second voltage reaches the first reference voltage, outputting the setting signal which doubles the period, and when the second voltage reaches the second reference voltage, outputs the setting signal which halves the period. which outputs
switching control circuit.
請求項3に記載のスイッチング制御回路であって、
前記第1基準電圧を出力する第1基準電圧出力回路と、
前記第1基準電圧のレベルの1/2倍より低いレベルの前記第2基準電圧を出力する第2基準電圧出力回路と、
を含むスイッチング制御回路。
A switching control circuit according to claim 3, wherein
a first reference voltage output circuit that outputs the first reference voltage;
a second reference voltage output circuit that outputs the second reference voltage at a level lower than half the level of the first reference voltage;
a switching control circuit including;
請求項2~4の何れか一項に記載のスイッチング制御回路であって、
前記出力回路は、
前記第2電圧が前記第1基準電圧となるか、前記第2電圧が前記第2基準電圧となると、前記周期を示すカウント値を変化させ、前記カウント値を前記設定信号として出力するアップダウンカウンタである、
スイッチング制御回路。
The switching control circuit according to any one of claims 2 to 4,
The output circuit is
An up-down counter that changes a count value indicating the cycle and outputs the count value as the setting signal when the second voltage becomes the first reference voltage or the second voltage becomes the second reference voltage. is
switching control circuit.
請求項1~5の何れか一項に記載のスイッチング制御回路であって、
前記平均化回路は、
前記第1期間と、第2期間とで論理レベルが変化する第1発振信号を出力する発振信号出力回路と、
前記第1発振信号と、前記設定信号とに基づいて、前記第1期間に第1論理レベルとなる制御信号を前記周期で出力する制御信号出力回路と、
前記第1論理レベルの前記制御信号に基づいて、前記第2電圧が生じる第2コンデンサを前記第1電圧で充電し、第2論理レベルの前記制御信号に基づいて、前記第2コンデンサを放電する充放電回路と、
を含むスイッチング制御回路。
The switching control circuit according to any one of claims 1 to 5,
The averaging circuit is
an oscillation signal output circuit that outputs a first oscillation signal whose logic level changes between the first period and the second period;
a control signal output circuit for outputting a control signal having a first logic level in the first period based on the first oscillation signal and the setting signal at the cycle;
based on the control signal at the first logic level, charging a second capacitor with the first voltage that produces the second voltage; and discharging the second capacitor based on the control signal at the second logic level. a charging and discharging circuit;
a switching control circuit including;
請求項6に記載のスイッチング制御回路であって、
前記スイッチング制御回路は、前記第1トランジスタと、前記第2トランジスタとの接続ノードに接続される第1端子を有する集積回路であり、
前記発振信号出力回路は、前記第1端子の電圧に基づいて、前記第1発振信号を出力する、
スイッチング制御回路。
A switching control circuit according to claim 6,
The switching control circuit is an integrated circuit having a first terminal connected to a connection node between the first transistor and the second transistor,
The oscillation signal output circuit outputs the first oscillation signal based on the voltage of the first terminal.
switching control circuit.
請求項6に記載のスイッチング制御回路であって、
前記トランスは、前記1次コイルまたは前記2次コイルに電磁結合された補助コイルを含み、
前記スイッチング制御回路は、前記補助コイルからの電圧が印加される第2端子を有する集積回路であり、
前記発振信号出力回路は、前記第2端子の電圧に基づいて、前記第1発振信号を出力する、
スイッチング制御回路。
A switching control circuit according to claim 6,
the transformer includes an auxiliary coil electromagnetically coupled to the primary coil or the secondary coil;
The switching control circuit is an integrated circuit having a second terminal to which the voltage from the auxiliary coil is applied,
The oscillation signal output circuit outputs the first oscillation signal based on the voltage of the second terminal.
switching control circuit.
請求項1~8の何れか一項に記載のスイッチング制御回路であって、
前記駆動信号出力回路は、
前記帰還電圧に応じた周波数の第2発振信号を出力する発振回路と、
前記第2電圧と、前記設定信号とに基づいて、前記負荷の状態を検出する検出回路と、
前記検出回路の検出結果と、前記第2発振信号とに基づいて前記第1及び第2トランジスタを駆動する駆動回路と、
を含むスイッチング制御回路。
The switching control circuit according to any one of claims 1 to 8,
The drive signal output circuit is
an oscillation circuit that outputs a second oscillation signal having a frequency corresponding to the feedback voltage;
a detection circuit that detects the state of the load based on the second voltage and the setting signal;
a drive circuit that drives the first and second transistors based on the detection result of the detection circuit and the second oscillation signal;
a switching control circuit including;
請求項9に記載のスイッチング制御回路であって、
前記検出回路の検出結果に基づいて、前記負荷電流が所定値以上であるか否かを判定する判定回路を含み、
前記駆動回路は、
前記負荷電流が前記所定値以上であることを前記判定回路が判定すると、前記第1及び第2トランジスタをオフする、
スイッチング制御回路。
A switching control circuit according to claim 9,
a determination circuit that determines whether the load current is equal to or greater than a predetermined value based on the detection result of the detection circuit;
The drive circuit is
turning off the first and second transistors when the determination circuit determines that the load current is equal to or greater than the predetermined value;
switching control circuit.
1次コイル及び2次コイルを含むトランスと、
前記1次コイルの電流を制御する第1及び第2トランジスタと、
前記1次コイル及び第1コンデンサを含む共振回路と、
前記第1及び第2トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、
を含み目的レベルの出力電圧を2次側に生成する電源回路であって、
前記スイッチング制御回路は、
前記電源回路において第1期間流れる共振電流に応じた第1電圧を、設定信号に基づいた周期で平均化し、前記電源回路の負荷に流れる負荷電流を示す第2電圧として出力する平均化回路と、
前記負荷電流が増加すると前記周期を長くする前記設定信号を、前記第2電圧に基づいて出力する設定回路と、
前記出力電圧に応じた帰還電圧と、前記第2電圧と、前記設定信号とに基づいて、前記第1及び第2トランジスタを駆動するための駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
を含む電源回路。
a transformer including a primary coil and a secondary coil;
first and second transistors for controlling current in the primary coil;
a resonant circuit including the primary coil and a first capacitor;
a switching control circuit that controls switching of the first and second transistors;
A power supply circuit for generating a target level output voltage on the secondary side, comprising:
The switching control circuit is
an averaging circuit for averaging a first voltage corresponding to a resonance current flowing in the power supply circuit for a first period with a period based on a setting signal and outputting a second voltage indicating a load current flowing in a load of the power supply circuit;
a setting circuit that outputs the setting signal for lengthening the cycle when the load current increases based on the second voltage;
a drive signal output circuit that outputs a drive signal for driving the first and second transistors based on the feedback voltage corresponding to the output voltage, the second voltage, and the setting signal;
Power supply circuit including.
JP2021146000A 2021-09-08 2021-09-08 Switching control circuit and power supply circuit Pending JP2023039050A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021146000A JP2023039050A (en) 2021-09-08 2021-09-08 Switching control circuit and power supply circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021146000A JP2023039050A (en) 2021-09-08 2021-09-08 Switching control circuit and power supply circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023039050A true JP2023039050A (en) 2023-03-20

Family

ID=85600494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021146000A Pending JP2023039050A (en) 2021-09-08 2021-09-08 Switching control circuit and power supply circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023039050A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7696738B2 (en) Method and circuit for controlling DC-DC converter
JP4440869B2 (en) DC-DC converter, control circuit for DC-DC converter, and control method for DC-DC converter
US9240713B2 (en) Switching power supply device
JP4854451B2 (en) Boost converter
US20070120548A1 (en) Switching regulator, and a circuit and method for controlling the switching regulator
US11437913B2 (en) Switching control circuit and power supply circuit
JP4630165B2 (en) DC-DC converter
US8742742B2 (en) Switching control circuit for fixed-on-time power conversion system
JP7279852B2 (en) integrated circuit, power supply
US11735994B2 (en) Integrated circuit and power supply circuit
US9866128B2 (en) Semiconductor device and switching power supply device
US20230253871A1 (en) Integrated circuit and power supply circuit
US8830405B2 (en) DC/DC converter and television using same
US11742763B2 (en) Switching control circuit and power supply circuit
US11936302B2 (en) Detection circuit, switching control circuit, and power supply circuit
US11705819B2 (en) Integrated circuit and power supply circuit
JP2023039050A (en) Switching control circuit and power supply circuit
JP5593104B2 (en) Ripple converter
JP2006353095A (en) Power supply device, its control circuit and control method
JP2022142919A (en) Switching control circuit and resonant converter
WO2020090199A1 (en) Integrated circuit and power supply circuit
JP6810150B2 (en) Switching power supply and semiconductor device
JP7413805B2 (en) Switching control circuit, power supply circuit
US20240113628A1 (en) Integrated circuit and power supply circuit
US20220173650A1 (en) Current detection circuit and power supply circuit