JP3262112B2 - Synchronous rectifier circuit and power supply - Google Patents
Synchronous rectifier circuit and power supplyInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置に係り、
特に、電子写真方式のプリンタや複写機に用いられる同
期整流回路及び電源装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply device,
In particular, the present invention relates to a synchronous rectifier circuit and a power supply device used for an electrophotographic printer or copier.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、電子写真方式のプリンタや複
写機に用いられる電源装置として、図25に示すような
電源装置が知られている。図25に示す電源装置100
では、直流入力電源102から入力コンデンサ104を
含んで構成された入力部106に入力された直流電力を
駆動部108から出力される制御信号に基づいてスイッ
チング部110でスイッチングし、ダイオード112や
出力フィルタ114を含んで構成された出力部116か
ら負荷118に対して電力が供給される。また、負荷1
18へ出力される電圧や電流は検出部120で検出さ
れ、この検出値と設定部122で設定された負荷118
の制御目標値とが比較演算部124で比較され、駆動部
108から比較結果に基づいた制御信号がスイッチング
部110に出力される。このようにして負荷に供給され
る電力が制御目標値と一致するように制御される。2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply device as shown in FIG. 25 has been known as a power supply device used in an electrophotographic printer or copier. Power supply device 100 shown in FIG.
Then, the DC power input from the DC input power supply 102 to the input unit 106 including the input capacitor 104 is switched by the switching unit 110 based on the control signal output from the drive unit 108, and the diode 112 and the output filter Power is supplied to the load 118 from the output unit 116 including the power supply 114. In addition, load 1
The voltage and current output to the power supply 18 are detected by the detection unit 120, and the detected value and the load 118 set by the setting unit 122 are detected.
Is compared by the comparison operation unit 124, and a control signal based on the comparison result is output from the driving unit 108 to the switching unit 110. In this way, control is performed so that the power supplied to the load matches the control target value.
【0003】このような電源装置の具体的な回路構成を
図26に示す。図26に示すように、スイッチング部1
10は、能動素子(例えばトランジスタやMOS−FE
T等)126で構成されている。出力部116は、転流
ダイオード112と、チョークコイル128及びコンデ
ンサ130で構成された出力フィルタ114とで構成さ
れている。制御部132は、比較演算部124、設定部
122、駆動部108で構成されている。さらに、制御
部132は図示しない発振回路を備えており、駆動部1
08からパルス信号を能動素子126に出力する。これ
により能動素子126に印加される直流入力電源102
からの直流電力がスイッチングされる。FIG. 26 shows a specific circuit configuration of such a power supply device. As shown in FIG.
10 is an active element (for example, a transistor or a MOS-FE
T etc.) 126. The output unit 116 includes a commutation diode 112 and an output filter 114 including a choke coil 128 and a capacitor 130. The control unit 132 includes a comparison operation unit 124, a setting unit 122, and a driving unit 108. Further, the control unit 132 includes an oscillation circuit (not shown).
From 08, a pulse signal is output to the active element 126. Thereby, the DC input power supply 102 applied to the active element 126
Is switched.
【0004】能動素子126がオンの場合には、直流電
力はチョークコイル128及びコンデンサ130にチャ
ージされると共に負荷118へ供給される。能動素子1
26がオフの場合は、チョークコイル128及びコンデ
ンサ130にチャージされていたエネルギーが転流ダイ
オード112を介して負荷118に供給される。When the active element 126 is on, DC power is charged to the choke coil 128 and the capacitor 130 and supplied to the load 118. Active element 1
When the switch 26 is off, the energy charged in the choke coil 128 and the capacitor 130 is supplied to the load 118 via the commutation diode 112.
【0005】このとき、制御部132では、比較演算部
124において検出部120で検出した出力電圧をモニ
タし、これと設定部122で設定された制御目標値と比
較し、駆動部108から比較結果に基づいた制御信号を
スイッチング部110に出力する。これにより能動素子
126がオンオフ制御され、負荷に供給される電力が制
御目標値と一致するように制御される。このときの出力
電圧V0は以下の(1)式で示される。At this time, the control section 132 monitors the output voltage detected by the detection section 120 in the comparison operation section 124, compares the output voltage with the control target value set in the setting section 122, and outputs the comparison result from the drive section 108. Is output to the switching unit 110. As a result, the active element 126 is turned on / off, and the power supplied to the load is controlled to match the control target value. The output voltage V 0 at this time is expressed by the following equation (1).
【0006】V0=VIN×(TON/T) ・・・(1) 但し、VINは直流入力電圧、Tは駆動部108から出力
されるパルス信号の周期、TONは周期Tのうちパルス信
号が能動素子126を導通させる時間を示す。すなわ
ち、TON/Tはデューティ比を示す。V 0 = V IN × (T ON / T) (1) where V IN is a DC input voltage, T is a cycle of a pulse signal output from the driving unit 108, and T ON is a cycle T. The pulse signal indicates the time during which the active element 126 is turned on. That is, T ON / T indicates a duty ratio.
【0007】ところで、出力部116における転流側に
は、図26に示すように受動素子であるダイオードを使
用するのが通常であるが(図32に示す絶縁型の電源装
置も参照)転流ダイオード112は、図27に示すよう
な電流−電圧特性を有しており、電流がある所定値以上
になると、順方向電圧が飽和状態になる。この飽和電圧
は、高速ダイオードにおいては0.9V〜1.3V、シ
ョットキーダイオードでは0.45V〜0.55V程度
となっている。このように、転流ダイオード112の順
方向電圧が飽和することにより電力損失が生じ、電源変
換効率を悪化させてしまうという問題があった。さら
に、電力損失が大きく素子のジャンクション温度が上昇
するため、出力電流を大きくする程、転流ダイオード1
12を多くして(2個や3個等)並列接続し、1素子当
たりの電力損失を分散させ、ジャンクション温度を抑制
する必要があるという問題があった。On the commutation side of the output section 116, a diode which is a passive element is usually used as shown in FIG. 26 (see also an insulation type power supply device shown in FIG. 32). The diode 112 has a current-voltage characteristic as shown in FIG. 27. When the current exceeds a predetermined value, the forward voltage is saturated. This saturation voltage is about 0.9 V to 1.3 V for a high-speed diode and about 0.45 V to 0.55 V for a Schottky diode. As described above, there is a problem in that the forward voltage of the commutation diode 112 is saturated, which causes power loss and deteriorates power conversion efficiency. Furthermore, since the power loss is large and the junction temperature of the element rises, the larger the output current, the more the commutation diode 1
There is a problem that it is necessary to increase the number of T.12s (two, three, etc.) in parallel, disperse the power loss per element, and suppress the junction temperature.
【0008】この問題を解決するため、図29に示すよ
うに、転流側にMOS−FET202を使用した同期整
流方式の電源装置が知られている(図34に示す絶縁型
の電源装置も参照)。これは図28に示すように、ダイ
オードの電流−電圧特性が非線形性であるのに対し、M
OS−FETの電流−電圧特性がゲート電圧によっては
線形性になり、電圧降下がダイオードの場合と比較して
小さいことを利用したものである。In order to solve this problem, there is known a synchronous rectification type power supply device using a MOS-FET 202 on the commutation side as shown in FIG. 29 (see also an insulation type power supply device shown in FIG. 34). ). This is because the current-voltage characteristic of the diode is non-linear as shown in FIG.
This is based on the fact that the current-voltage characteristic of the OS-FET becomes linear depending on the gate voltage, and the voltage drop is smaller than that of a diode.
【0009】図29に示す電源装置200は、スイッチ
ング用のMOS−FET204を備え、このMOS−F
ET204のゲート端子には、チョッパードライブ回路
206から制御信号が入力される。MOS−FET20
4が導通状態の場合は、入力電力はチョークコイル20
8を通って平滑コンデンサ210に充電されると共に負
荷212に供給される。次にMOS−FET204が非
導通状態になると、チョークコイル208に蓄えられて
いた磁気エネルギーが放出され、コンデンサ210及び
負荷212を経由して転流電流が検出抵抗214、寄生
ダイオード202Aを流れる。このとき、検出抵抗21
4により電圧降下が生じるが、この電圧降下を検出電圧
として比較器216で基準電圧電源218から出力され
る基準電圧Vrefと比較する。そして、検出電圧が基
準電圧よりも高い場合には比較器216はハイレベルを
出力し、駆動回路219を介してMOS−FET202
を導通させる。なお、基準電圧電源218は、例えば図
31(A)、(B)に示すように、抵抗及びツェナ−ダ
イオードを用いて構成される。A power supply device 200 shown in FIG. 29 includes a switching MOS-FET 204,
A control signal is input from the chopper drive circuit 206 to the gate terminal of the ET 204. MOS-FET20
4 is conducting, the input power is
8, the smoothing capacitor 210 is charged and supplied to the load 212. Next, when the MOS-FET 204 is turned off, the magnetic energy stored in the choke coil 208 is released, and the commutation current flows through the detection resistor 214 and the parasitic diode 202A via the capacitor 210 and the load 212. At this time, the detection resistor 21
4 causes a voltage drop, and this voltage drop is compared with a reference voltage Vref output from a reference voltage power supply 218 by a comparator 216 as a detection voltage. When the detection voltage is higher than the reference voltage, the comparator 216 outputs a high level, and the MOS-FET 202
Is made conductive. The reference voltage power supply 218 is configured using a resistor and a Zener diode, for example, as shown in FIGS.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな同期整流方式の電源装置では、電圧値を固定した基
準電圧と検出電圧とを比較しているため、図30(A)
又は図35(H)に示すように、軽負荷時においては、
転流電流が流れているにも関わらず検出電圧が基準電圧
よりも低くなる場合がある。このため、MOS−FET
202が導通せず、転流電流が寄生ダイオード202A
を流れ、電力損失が増加してしまう、という問題があっ
た。また、この場合、基準電圧を低くすれば軽負荷時に
おいてもMOS−FET202は導通するが、MOS−
FET202の導通開始、導通終了のタイミングを正確
に区別することが困難となり、重負荷時においてはサー
ジ電圧の影響を受けて貫通電流が流れ、電力損失が大き
くなる、という問題があった。さらに、基準電圧を高く
設定すると、図8に示す点線Bのように、負荷電流が小
さいときに効率(出力電圧/入力電圧)が悪くなり、基
準電圧を低く設定すると、図8に示す点線Cのように、
負荷電流が大きいときに効率が悪くなる、という問題が
あった。However, in such a synchronous rectification type power supply device, a reference voltage having a fixed voltage value is compared with a detection voltage.
Or, as shown in FIG. 35 (H), at the time of light load,
The detection voltage may be lower than the reference voltage even though the commutation current is flowing. Therefore, MOS-FET
202 does not conduct and the commutation current is
And the power loss increases. Further, in this case, if the reference voltage is lowered, the MOS-FET 202 becomes conductive even at a light load,
There is a problem that it is difficult to accurately discriminate the timing of the conduction start and the conduction end of the FET 202, and under heavy load, a through current flows under the influence of a surge voltage, resulting in a large power loss. Further, when the reference voltage is set high, the efficiency (output voltage / input voltage) becomes poor when the load current is small, as indicated by the dotted line B in FIG. 8, and when the reference voltage is set low, the dotted line C shown in FIG. like,
There is a problem that the efficiency is reduced when the load current is large.
【0011】本発明は、上記問題を解決すべく成された
ものであり、電源効率を向上させることができる同期整
流回路及び電源装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a synchronous rectifier circuit and a power supply device capable of improving power supply efficiency.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明の同期整流回路は、電源装置に
適用される同期整流回路であり、前記電源装置の出力側
から戻る戻り電流を検出する検出素子と、前記検出素子
により検出された戻り電流に応じた検出電圧と基準電圧
とを入力して比較し、比較結果に応じた制御信号を出力
する比較手段と、前記戻り電流を流すための素子であ
り、かつ前記検出素子と直列に接続されると共に前記制
御信号に基づいて前記検出電圧が前記基準電圧よりも高
い場合にオンし、低い場合にオフするように制御される
スイッチ素子と、を備えた同期整流回路において、前記
検出電圧が小さくなるに従って小さくなるように、かつ
前記検出電圧が大きくなるに従って大きくなるように前
記基準電圧を変更する変更手段を備えたことを特徴とし
ている。In order to achieve the above object, a synchronous rectifier circuit according to the present invention is provided in a power supply device.
An applied synchronous rectifier circuit, the output side of the power supply
A detecting element for detecting return current returning from the comparison means for said entering the detected voltage with the reference voltage comparison according to the detected return current by sensing element, and outputs a control signal corresponding to the comparison result, An element for passing the return current.
And the detection voltage is higher than the reference voltage based on the control signal and connected in series with the detection element.
A switching element that is controlled to be turned on when it is low and to be turned off when it is low , in a synchronous rectifier circuit , the voltage decreases as the detection voltage decreases, and increases as the detection voltage increases. In this way, a change means for changing the reference voltage is provided.
【0013】同期整流回路は、電源装置に適用されるも
のであり、電源装置の出力側から戻る戻り電流を検出す
る検出素子を備えている。この検出素子は、例えば抵抗
を用いることができる。戻り電流がこの検出素子を流れ
ることにより、流れた電流に応じた電圧を検出すること
ができる。比較手段では、検出素子により検出された戻
り電流に応じた検出電圧と基準電圧とを入力して比較
し、比較結果に応じた制御信号、例えば検出電圧が基準
電圧よりも高い場合にはハイレベル、低い場合にはロー
レベルとなるような制御信号を出力する。The synchronous rectifier circuit is applied to a power supply device.
And a detecting element for detecting a return current returning from the output side of the power supply device . For this detection element, for example, a resistor can be used. When the return current flows through the detecting element, a voltage corresponding to the flowing current can be detected. In the comparing means, the return detected by the detecting element is
The detection voltage corresponding to the current and the reference voltage are input and compared, and a control signal according to the comparison result, for example, is set to a high level when the detection voltage is higher than the reference voltage and to a low level when the detection voltage is lower than the reference voltage. Output a control signal.
【0014】スイッチ素子は、この制御信号に基づいて
制御される。例えば制御信号がハイレベルの場合にオン
し、ローレベルの場合はオフする。また、スイッチ素子
は、検出素子と直列に接続されている。従って、例えば
制御信号によりスイッチ素子がオンされた場合には検出
素子を流れる電流が該スイッチ素子にも流れ、制御信号
によりスイッチ素子がオフされた場合には検出素子を流
れる電流は該スイッチ素子には流れない。すなわち、ス
イッチ素子は検出素子を流れる電流に応じて制御され
る。なお、このスイッチ素子には、ユニポーラトランジ
スタ、例えばMOS−FETやバイポーラトランジスタ
を用いることができる。The switch element is controlled based on the control signal. For example, it turns on when the control signal is at a high level, and turns off when it is at a low level. Further, the switch element is connected in series with the detection element. Therefore, for example, when the switch element is turned on by the control signal, the current flowing through the detection element also flows through the switch element, and when the switch element is turned off by the control signal, the current flowing through the detection element flows through the switch element. Does not flow. That is, the switch element is controlled according to the current flowing through the detection element. Note that a unipolar transistor such as a MOS-FET or a bipolar transistor can be used as the switch element.
【0015】このような同期整流回路において、変更手
段は、負荷に供給される電力を制御するための基準電圧
を変更する。この変更は、検出電圧に応じてその検出電
圧を追従するように行う。すなわち、検出電圧が大きく
なるに従って基準電圧を大きくすると共に、検出電圧が
小さくなるに従って基準電圧を小さくする。換言すれ
ば、検出素子を流れる電流が大きくなるに従って基準電
圧を大きくすると共に、検出素子を流れる電流が小さく
なるに従って基準電圧を小さくする。これによって、負
荷変動による供給電力が変動する場合であっても、これ
に追従して基準電圧が変動する。また、この変更は、例
えば基準電圧電源を複数個用意し、これを検出電圧の大
きさに応じて切り換えることにより行うことができる。In such a synchronous rectifier circuit, the changing means changes the reference voltage for controlling the power supplied to the load. This change is performed so that the detected voltage follows the detected voltage. That is, the reference voltage is increased as the detection voltage increases, and the reference voltage is decreased as the detection voltage decreases. In other words, the reference voltage increases as the current flowing through the detection element increases, and the reference voltage decreases as the current flowing through the detection element decreases. As a result, even when the supply power fluctuates due to the load fluctuation, the reference voltage fluctuates following the fluctuation. This change can be made, for example, by preparing a plurality of reference voltage power supplies and switching between them according to the magnitude of the detection voltage.
【0016】これにより、検出素子を流れる電流が小さ
い場合には基準電圧も小さくなるので、検出素子を流れ
る電流が小さい場合でも確実にスイッチ素子をオンさせ
ることができ、電源効率を向上させることができる。Thus, when the current flowing through the detecting element is small, the reference voltage is also small. Therefore, even when the current flowing through the detecting element is small, the switching element can be reliably turned on, and the power supply efficiency can be improved. it can.
【0017】なお、変更手段は、請求項2にも記載した
ように、検出電圧を積分する積分手段とすることが好ま
しい。積分手段は検出電圧を積分した電圧を基準電圧と
するので、検出素子に電流が流れはじめると基準電圧は
徐々に上昇し、検出素子に電流が流れなくなると基準電
圧は徐々に下降する。すなわち、検出電圧に追従するよ
うに基準電圧が変化する。従って、検出電圧に応じて基
準電圧を切り換える必要がないため、基準電圧用の電源
が不要となる。Preferably, the changing means is an integrating means for integrating the detected voltage. Since the integrating means uses the voltage obtained by integrating the detection voltage as the reference voltage, the reference voltage gradually increases when a current starts flowing through the detection element, and gradually decreases when no current flows through the detection element. That is, the reference voltage changes so as to follow the detection voltage. Therefore, since there is no need to switch the reference voltage according to the detection voltage, a power supply for the reference voltage is not required.
【0018】また、上記の同期整流回路は、例えばトラ
ンスの1次側のスイッチング素子がオンのときにチョー
クコイルにエネルギーを蓄えながら出力し、スイッチン
グ素子がオフのときにチョークコイルに蓄えられたエネ
ルギーを放出する所謂フォワード型の電源装置や、トラ
ンスの1次側のスイッチング素子がオンのときにトラン
スにエネルギーを蓄え、スイッチング素子がオフのとき
に出力側へ電力を送る所謂フライバック型の電源装置、
トランスの1次側に複数のスイッチング素子を備え、こ
れらのスイッチング素子を所定のタイミングで交互にオ
ンオフさせることによりトランスの使用効率を高めるこ
とができる所謂多石方式(例えばハーフブリッジ方式、
フルブリッジ方式、プッシュプル方式)の電源装置等に
適用することができる。Further, the synchronous rectifier circuit outputs the energy stored in the choke coil when the switching element on the primary side of the transformer is on, and stores the energy stored in the choke coil when the switching element is off. So-called forward-type power supply device that discharges power, and a so-called flyback-type power supply device that stores energy in the transformer when the switching element on the primary side of the transformer is on and sends power to the output side when the switching element is off. ,
A transformer is provided with a plurality of switching elements on its primary side, and these switching elements are alternately turned on and off at predetermined timings, so that a transformer use efficiency can be improved.
The present invention can be applied to a power supply device of a full bridge type or a push-pull type).
【0019】請求項3記載の発明は、1次巻線と、中点
が設けられた2次巻線とを備えたトランスと、前記トラ
ンスの1次巻線に一方向の電圧を印加した後に前記電圧
の印加を所定時間停止し、前記1次巻線に他方向の電圧
を印加した後に電圧の印加を所定時間停止することを繰
り返す電圧印加手段と、前記トランスの2次巻線の両端
とこの両端を互いに接続する接続点との間に個々に挿入
され、かつ制御信号により制御されると共に出力側から
戻る戻り電流を流すための一対のスイッチ素子と、前記
2次巻線の中点と前記接続点との間に設けられ両点間の
電力を平滑して出力する平滑手段と、前記一対のスイッ
チ素子と各々直列に接続されると共に前記戻り電流を検
出する一対の検出素子と、前記一対の検出素子により各
々検出された戻り電流に応じた検出電圧の一部を各々積
分することにより基準電圧を生成する一対の積分手段
と、前記検出電圧と前記基準電圧とを入力して比較し、
比較結果に応じた制御信号を前記一対のスイッチ素子に
各々出力する一対の比較手段と、を備えたことを特徴と
している。According to a third aspect of the present invention, there is provided a transformer having a primary winding and a secondary winding provided with a middle point, and after applying a unidirectional voltage to the primary winding of the transformer. Voltage applying means for stopping the application of the voltage for a predetermined time, applying a voltage in the other direction to the primary winding, and then stopping the application of the voltage for a predetermined time; and both ends of a secondary winding of the transformer. A pair of switch elements individually inserted between the connection points connecting the both ends to each other and flowing a return current controlled by a control signal and returned from the output side; and a middle point of the secondary winding. A smoothing means provided between the connection point and smoothing and outputting power between the two points, a pair of detection elements connected in series with the pair of switch elements and detecting the return current, Returns detected by a pair of sensing elements respectively A pair of integrating means for generating a reference voltage by each integrating part of the detection voltage corresponding to the flow, type and said detection voltage and the reference voltage comparison,
A pair of comparing means for outputting a control signal corresponding to the comparison result to each of the pair of switch elements.
【0020】トランスは、1次巻線と、中点が設けられ
た2次巻線とを備えている。電圧印加手段はトランスの
1次巻線に一方向の電圧を印加した後に電圧の印加を所
定時間停止し、1次巻線に他方向の電圧を印加した後に
電圧の印加を所定時間停止することを繰り返す。これは
例えば複数のスイッチング素子を設け、これらのスイッ
チング素子を順にオンすることにより実現することがで
きる。すなわち、何れか1つのスイッチング素子がオン
のときには、その他のスイッチング素子をオフし、オン
させるスイッチング素子を切り換えることによりトラン
スの1次巻線に印加する電圧の方向を交互に反転させる
(所謂多石方式)。これにより2次巻線側に電力が誘起
される。このように複数のスイッチング素子によりトラ
ンスの1次巻線側に印加される入力電力をスイッチング
することでトランスの使用効率を高めることができる。
このようにトランスの1次側に複数のスイッチング素子
を用いる方式としては、前述した所謂ハーフブリッジ方
式やフルブリッジ方式、プッシュプル方式等がある。The transformer has a primary winding and a secondary winding provided with a middle point. The voltage applying means stops the application of the voltage for a predetermined time after applying the voltage in one direction to the primary winding of the transformer, and stops the application of the voltage for a predetermined time after applying the voltage in the other direction to the primary winding. repeat. This can be realized, for example, by providing a plurality of switching elements and sequentially turning on these switching elements. That is, when any one of the switching elements is on, the other switching elements are turned off, and the switching element to be turned on is switched to alternately reverse the direction of the voltage applied to the primary winding of the transformer (so-called "Takiishi"). method). Thereby, electric power is induced on the secondary winding side. By switching the input power applied to the primary winding side of the transformer by the plurality of switching elements in this manner, the use efficiency of the transformer can be increased.
As a method of using a plurality of switching elements on the primary side of the transformer in this way, there are the so-called half-bridge method, full-bridge method, push-pull method, and the like.
【0021】一対のスイッチ素子は、トランスの2次巻
線の両端とこの両端を互いに接続する接続点との間に個
々に挿入され、かつ制御信号により制御されると共に出
力側から戻る戻り電流、すなわち整流電流を流す。1次
巻線に一方向の電圧が印加されているときは、一対のス
イッチ素子の一方がオンし、前記接続点→一対のスイッ
チ素子の一方→2次巻線の中点の経路で第1の整流電流
が流れ、1次巻線に他方向の電圧が印加されているとき
は、一対のスイッチ素子の他方がオンし、前記接続点→
一対のスイッチ素子の他方→2次巻線の中点の経路で第
2の整流電流が流れる。A pair of switch elements are individually inserted between both ends of the secondary winding of the transformer and a connection point connecting these ends to each other, and are controlled by a control signal and returned from the output side. That is, a rectified current flows. When a voltage in one direction is applied to the primary winding, one of the pair of switching elements is turned on, and the first point is connected to the connection point → one of the pair of switching elements → the middle point of the secondary winding. When a voltage in the other direction is applied to the primary winding, the other of the pair of switch elements is turned on, and the connection point →
The second rectified current flows through the path from the other of the pair of switch elements to the middle point of the secondary winding.
【0022】平滑手段は、2次巻線の中点と前記接続点
との間に設けられ両点間の電力を平滑して出力する。す
なわち、トランスの1次巻線に一方向の電圧が印加され
ているときには、前記第1の整流電流による電力を蓄え
ながら平滑して出力側へ出力する。また、トランスの1
次巻線に他方向の電圧が印加されているときには、前記
第2の整流電流による電力を蓄えながら平滑して出力側
へ出力する。この平滑手段は、例えば電力を蓄積するた
めのチョークコイル及び平滑するためのコンデンサによ
り構成することができる。また、1次巻線への電圧の印
加が停止しているときは、平滑手段に蓄えられた電力に
よる転流電流が分流して第1、第2の整流電流と同一の
経路で各々流れる。The smoothing means is provided between the middle point of the secondary winding and the connection point, and smoothes and outputs power between the two points. That is, when a voltage in one direction is applied to the primary winding of the transformer, the power is smoothed while storing the power by the first rectified current and output to the output side. Also, the transformer 1
When a voltage in the other direction is applied to the next winding, the power is smoothed while storing the power by the second rectified current and output to the output side. This smoothing means can be composed of, for example, a choke coil for storing power and a capacitor for smoothing. Further, when the application of the voltage to the primary winding is stopped, the commutation current due to the electric power stored in the smoothing means is shunted and flows through the same paths as the first and second rectified currents.
【0023】一対の検出素子は、一対のスイッチ素子と
各々直列に接続されると共に前記戻り電流を検出する。
すなわち整流電流又は転流電流がこの検出素子を流れる
ことにより、流れた電流に応じた電圧を検出することが
できる。The pair of detecting elements are connected in series with the pair of switching elements, respectively, and detect the return current.
In other words, when a rectified current or a commutation current flows through this detecting element, a voltage corresponding to the flowing current can be detected.
【0024】一対の積分手段は、一対の検出素子により
各々検出された戻り電流に応じた検出電圧の一部を各々
積分することにより基準電圧を生成する。この基準電圧
の生成は、例えば検出素子として直列に接続した複数の
抵抗を用い、これら複数の抵抗のうち一部の抵抗で検出
される電圧を積分することにより容易に実現することが
できる。The pair of integrators respectively generate a reference voltage by integrating a part of the detection voltage corresponding to the return current detected by the pair of detection elements. The generation of the reference voltage can be easily realized by, for example, using a plurality of resistors connected in series as a detecting element and integrating a voltage detected by a part of the plurality of resistors.
【0025】このように、基準電圧は検出電圧の一部を
積分した電圧となるので、検出素子に電流が流れはじめ
ると基準電圧は徐々に上昇し、検出素子に電流が流れな
くなると基準電圧は徐々に下降する。すなわち、検出電
圧の一部に追従するように基準電圧が変化する。As described above, since the reference voltage is a voltage obtained by integrating a part of the detection voltage, the reference voltage gradually rises when a current starts flowing through the detection element, and when no current flows through the detection element, the reference voltage becomes higher. Gradually descend. That is, the reference voltage changes so as to follow a part of the detection voltage.
【0026】一対の比較手段は、検出電圧と基準電圧と
を入力して比較し、比較結果に応じた制御信号を一対の
スイッチ素子に各々出力する。例えば検出電圧が基準電
圧よりも高い場合にはスイッチ素子をオンさせるような
制御信号を出力し、検出電圧が基準電圧よりも低い場合
にはスイッチ素子をオフさせるような制御信号を出力す
る。The pair of comparing means inputs and compares the detection voltage and the reference voltage, and outputs a control signal corresponding to the comparison result to each of the pair of switch elements. For example, when the detection voltage is higher than the reference voltage, a control signal for turning on the switch element is output, and when the detection voltage is lower than the reference voltage, a control signal for turning off the switch element is output.
【0027】ところで、所謂多石方式の電源装置におい
ては、前述したように、1次巻線への電圧の印加が停止
するオフ期間が存在し、このオフ期間は平滑手段に蓄え
られた電力による転流電流が分流して各々の検出素子や
スイッチ素子を流れる。このため、オフ期間に各々の検
出素子やスイッチ素子を流れる電流は、1次巻線へ電圧
が印加されているときに流れる第1、第2の整流電流と
比べて小さくなる。従って、検出電圧をそのまま積分し
た電圧を基準電圧とした場合には、オフ期間において検
出電圧よりも基準電圧の方が大きくなってしまう場合が
あり、スイッチ素子をオンすることができなくなってし
まう場合がある。By the way, in the power supply device of the so-called multi-stone type, as described above, there is an off period in which the application of the voltage to the primary winding is stopped, and this off period depends on the power stored in the smoothing means. The commutation current shunts and flows through each detection element and switch element. For this reason, the current flowing through each detection element or switch element during the off period is smaller than the first and second rectified currents flowing when a voltage is applied to the primary winding. Therefore, when a voltage obtained by integrating the detection voltage as it is is used as the reference voltage, the reference voltage may be larger than the detection voltage in the off period, and the switching element cannot be turned on. There is.
【0028】しかしながら、積分手段は、前述したよう
に検出電圧の一部を積分することにより基準電圧を生成
するので、オフ期間においても基準電圧が検出電圧を超
えることがなく、オフ期間でも確実にスイッチ素子をオ
ンさせることができ、多石方式の電源装置においても電
源効率を向上させることができる。However, since the integrating means generates the reference voltage by integrating a part of the detection voltage as described above, the reference voltage does not exceed the detection voltage even in the off period, and is surely in the off period. The switch element can be turned on, and the power efficiency can be improved even in the multi-stone power supply device.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】〔第1実施形態〕以下、図面を参
照して本発明の第1実施形態について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0030】図1には、本発明に係る電源装置10が示
されている。図1に示すように、電源装置10はPチャ
ンネルのMOS−FET12を備えており、MOS−F
ET12のソース端子には電源側端子14が接続されて
いる。電源側端子14には直流電圧Vinが印加され
る。MOS−FET12のドレイン端子はチョークコイ
ル16の一方の端子及びNチャンネルのMOS−FET
18のドレイン端子が接続されている。MOS−FET
12のゲート端子はチョッパードライブ回路20が接続
されている。チョッパードライブ回路20は、MOS−
FET12のゲート端子に制御信号(パルス信号)を出
力する。FIG. 1 shows a power supply device 10 according to the present invention. As shown in FIG. 1, a power supply device 10 includes a P-channel MOS-FET 12 and a MOS-F
The power terminal 14 is connected to the source terminal of the ET 12. A DC voltage Vin is applied to the power supply terminal 14. The drain terminal of the MOS-FET 12 is connected to one terminal of the choke coil 16 and an N-channel MOS-FET.
18 drain terminals are connected. MOS-FET
A chopper drive circuit 20 is connected to the gate terminal 12. The chopper drive circuit 20 includes a MOS-
A control signal (pulse signal) is output to the gate terminal of the FET 12.
【0031】チョークコイル16の他方の端子は、コン
デンサ(例えば電解コンデンサ)22の一方の端子及び
負荷側端子24に接続されている。コンデンサ22の他
方の端子はGND(接地)端子26に接続されている。
負荷側端子24とGND端子との間には負荷(例えば抵
抗)30が接続されている。The other terminal of the choke coil 16 is connected to one terminal of a capacitor (for example, an electrolytic capacitor) 22 and a load terminal 24. The other terminal of the capacitor 22 is connected to a GND (ground) terminal 26.
A load (for example, a resistor) 30 is connected between the load terminal 24 and the GND terminal.
【0032】MOS−FET18のソース端子は検出抵
抗32の一方の端子及びコンデンサ34の一方の端子に
接続されている。検出抵抗32の他方の端子は抵抗36
の一方の端子及びGND端子26に接続されている。コ
ンデンサ34の他方の端子及び抵抗36の他方の端子は
比較器38の反転入力端子に接続されている。コンデン
サ34及び抵抗36は積分回路40を構成しており、こ
の積分回路40の出力電圧が基準電圧Vrefとされる
(図7(A)も参照)。比較器38の非反転入力端子は
コンデンサ22の他方の端子に接続されている。比較器
38の非反転入力端子に入力される電圧が検出電圧とな
る。比較器38の出力端子は、駆動回路42の入力端子
に接続されている。駆動回路42の出力端子はMOS−
FET18のゲート端子に接続されている。また、MO
S−FET18は、その特性により寄生ダイオード18
Aを備えている。The source terminal of the MOS-FET 18 is connected to one terminal of the detection resistor 32 and one terminal of the capacitor 34. The other terminal of the detection resistor 32 is a resistor 36
And the GND terminal 26. The other terminal of the capacitor 34 and the other terminal of the resistor 36 are connected to the inverting input terminal of the comparator 38. The capacitor 34 and the resistor 36 constitute an integrating circuit 40, and the output voltage of the integrating circuit 40 is used as a reference voltage Vref (see also FIG. 7A). The non-inverting input terminal of the comparator 38 is connected to the other terminal of the capacitor 22. The voltage input to the non-inverting input terminal of the comparator 38 becomes the detection voltage. The output terminal of the comparator 38 is connected to the input terminal of the drive circuit 42. The output terminal of the drive circuit 42 is a MOS-
It is connected to the gate terminal of FET18. Also, MO
The S-FET 18 has a parasitic diode 18 due to its characteristics.
A is provided.
【0033】なお、比較器38のGND端子39は、検
出抵抗32の一方の端子に接続されている。従って、反
転入力端子に入力される基準電圧、及び非反転入力端子
に入力される検出電圧は、GND端子39の電位に対し
てプラス電位で入力される。The GND terminal 39 of the comparator 38 is connected to one terminal of the detection resistor 32. Therefore, the reference voltage input to the inverting input terminal and the detection voltage input to the non-inverting input terminal are input at a positive potential with respect to the potential of the GND terminal 39.
【0034】次に、第1実施形態の作用を説明する。Next, the operation of the first embodiment will be described.
【0035】まず、チョッパドライブ回路20からの制
御信号によりMOS−FET12がオンされると、図示
しない直流電源により供給された電流がチョークコイル
16を介してコンデンサ22を充電しながら負荷30へ
出力される。First, when the MOS-FET 12 is turned on by a control signal from the chopper drive circuit 20, a current supplied from a DC power supply (not shown) is output to the load 30 while charging the capacitor 22 via the choke coil 16. You.
【0036】次に、MOS−FET12がオフされる
と、チョークコイル16に蓄積されたエネルギーがコン
デンサ22、負荷30を経由して検出抵抗32、MOS
−FET18の寄生ダイオード18Aに転流電流として
流れる。Next, when the MOS-FET 12 is turned off, the energy stored in the choke coil 16 passes through the capacitor 22, the load 30, the detection resistor 32, the MOS
-Flows as a commutation current through the parasitic diode 18A of the FET 18;
【0037】このとき、比較器38により、非反転入力
端子に入力される検出電圧と反転入力端子に入力される
積分回路40から出力される基準電圧とが比較される。
そして、検出電圧が基準電圧以上の場合は、比較器38
は駆動回路42を介してMOS−FET18のゲート端
子にハイレベルを出力する。これによりMOS−FET
18がオンし、転流電流はMOS−FET18を流れて
負荷30側へ供給される。At this time, the comparator 38 compares the detection voltage input to the non-inverting input terminal with the reference voltage output from the integrating circuit 40 input to the inverting input terminal.
When the detected voltage is equal to or higher than the reference voltage, the comparator 38
Outputs a high level to the gate terminal of the MOS-FET 18 via the drive circuit 42. With this, MOS-FET
18 turns on, and the commutation current flows through the MOS-FET 18 and is supplied to the load 30 side.
【0038】図2には各部の電圧及び電流の波形図が示
されている。図2(A)は比較器38の反転入力端子に
入力される基準電圧、すなわち積分回路40の出力電圧
の波形、及び比較器38の非反転入力端子に入力される
検出電圧の波形が、図2(B)には比較器38の出力電
圧が、図2(C)には寄生ダイオード18Aを流れる電
流の波形が、図2(D)にはMOS−FET18を流れ
る電流の波形がそれぞれ示されている。FIG. 2 shows voltage and current waveform diagrams of each part. FIG. 2A shows the waveform of the reference voltage input to the inverting input terminal of the comparator 38, that is, the waveform of the output voltage of the integrating circuit 40, and the waveform of the detection voltage input to the non-inverting input terminal of the comparator 38. 2 (B) shows the output voltage of the comparator 38, FIG. 2 (C) shows the waveform of the current flowing through the parasitic diode 18A, and FIG. 2 (D) shows the waveform of the current flowing through the MOS-FET 18. ing.
【0039】前述したように、比較器38の反転入力端
子に入力される基準電圧は、検出抵抗32による電圧降
下を積分した電圧となっている。従って、図2(A)に
示すように、検出抵抗32による電圧降下、言い換えれ
ば検出抵抗32を流れる転流電流に応じて基準電圧が変
化する。すなわち、転流電流が小さくなるに従って基準
電圧も小さくなり、転流電流が大きくなるに従って基準
電圧も大きくなる。このため、転流電流が流れた場合に
は軽負荷時から重負荷時まで確実にMOS−FET18
をオンさせることができ、図8の実線Aで示すように、
軽負荷時から重負荷時に亘って電力損失を抑えることが
できる。また、転流電流が小さくなるに従って基準電圧
も小さくなり、転流電流が大きくなるに従って基準電圧
も大きくなるので、重負荷時においてMOS−FET1
2がオンのとき、すなわち転流電流が流れない場合にお
いてサージ電圧が発生した場合でも誤ってMOS−FE
T18がオンしてしまうのを防ぐことができる。従っ
て、貫通電流が流れるのを防ぐことができるため、電力
損失を抑えることができる。As described above, the reference voltage input to the inverting input terminal of the comparator 38 is a voltage obtained by integrating the voltage drop caused by the detection resistor 32. Accordingly, as shown in FIG. 2A, the reference voltage changes according to the voltage drop due to the detection resistor 32, in other words, the commutation current flowing through the detection resistor 32. That is, the reference voltage decreases as the commutation current decreases, and the reference voltage increases as the commutation current increases. For this reason, when a commutation current flows, the MOS-FET 18 can be reliably used from a light load to a heavy load.
Can be turned on, as shown by the solid line A in FIG.
Power loss can be suppressed from a light load to a heavy load. Further, the reference voltage decreases as the commutation current decreases, and the reference voltage increases as the commutation current increases.
2 is on, that is, even when a surge voltage occurs when no commutation current flows, the MOS-FE
It is possible to prevent T18 from being turned on. Therefore, it is possible to prevent a through current from flowing, so that power loss can be suppressed.
【0040】〔第2実施形態〕次に、本発明の第2実施
形態について説明する。第2実施形態では、第1実施形
態において説明した電源装置10の詳細な回路構成につ
いて説明する。なお、図1に示す電源装置10と同一部
分については同一符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, a detailed circuit configuration of the power supply device 10 described in the first embodiment will be described. Note that the same parts as those of the power supply device 10 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0041】図3に示す電源装置10は、負荷側に出力
される出力電圧Voutを検出するための検出回路44
を備えている。検出回路44で検出された出力電圧は、
チョッパードライブ回路20の比較演算部46に出力さ
れる。比較演算部46では、設定部48で設定された目
標制御値と検出回路44で検出された出力電圧とを比較
し、比較結果に応じた制御信号をMOS−FET12の
ゲート端子に出力する。すなわち、チョッパードライブ
回路20は、出力電圧が目標制御値と一致するようにフ
ィードバック制御する。The power supply 10 shown in FIG. 3 has a detection circuit 44 for detecting an output voltage Vout output to the load side.
It has. The output voltage detected by the detection circuit 44 is
It is output to the comparison operation unit 46 of the chopper drive circuit 20. The comparison operation unit 46 compares the target control value set by the setting unit 48 with the output voltage detected by the detection circuit 44, and outputs a control signal corresponding to the comparison result to the gate terminal of the MOS-FET 12. That is, the chopper drive circuit 20 performs feedback control so that the output voltage matches the target control value.
【0042】また、駆動回路42は、NPNのトランジ
スタ50とPNPのトランジスタ52とで構成されてい
る。トランジスタ50のコレクタ端子はチョークコイル
16の他方の端子に接続されており、エミッタ端子はト
ランジスタ52のエミッタ端子に接続されている。トラ
ンジスタ52のコレクタ端子は検出抵抗32の一方の端
子に接続されている。トランジスタ50、52のベース
端子は比較器38の出力端子が接続されている。このよ
うな駆動回路42は、比較器38の出力を増幅してMO
S−FET18のゲート端子に出力する。The drive circuit 42 includes an NPN transistor 50 and a PNP transistor 52. The collector terminal of the transistor 50 is connected to the other terminal of the choke coil 16, and the emitter terminal is connected to the emitter terminal of the transistor 52. The collector terminal of the transistor 52 is connected to one terminal of the detection resistor 32. The output terminals of the comparator 38 are connected to the base terminals of the transistors 50 and 52. Such a drive circuit 42 amplifies the output of the comparator 38 and
It outputs to the gate terminal of S-FET18.
【0043】このように、MOS−FET18、検出抵
抗32、比較器38、積分回路40、駆動回路42で同
期整流回路15を構成しており、同期整流回路15の入
力端Aはコンデンサ22の他端に、出力端Bはチョーク
コイル16の一端にそれぞれ接続されている。As described above, the synchronous rectifier circuit 15 is constituted by the MOS-FET 18, the detection resistor 32, the comparator 38, the integrating circuit 40, and the drive circuit 42. The input terminal A of the synchronous rectifier circuit 15 The output terminal B is connected to one end of the choke coil 16.
【0044】次に、第2実施形態の作用を説明する。Next, the operation of the second embodiment will be described.
【0045】まず、チョッパドライブ回路20からの制
御信号によりMOS−FET12がオンされるとドレイ
ン電流ID1が流れ、チョークコイル16を介してコンデ
ンサ22を充電しながら負荷30へ出力される。First, when the MOS-FET 12 is turned on by a control signal from the chopper drive circuit 20, a drain current ID1 flows and is output to the load 30 while charging the capacitor 22 through the choke coil 16.
【0046】次に、MOS−FET12がオフされる
と、チョークコイル16に蓄積されたエネルギーがコン
デンサ22、負荷30を経由して検出抵抗32を転流電
流ISとして流れる。Next, when the MOS-FET 12 is turned off, flows energy capacitor 22 accumulated in the choke coil 16, a detection resistor 32 via the load 30 as a commutation current I S.
【0047】このとき、検出電圧と、検出抵抗32の抵
抗値と転流電流との積による電圧降下を積分回路40に
より積分した基準電圧とが比較器38により比較され
る。そして、検出電圧が基準電圧以上の場合は、比較器
38は駆動回路42にハイレベルを出力する。駆動回路
42は、比較器38からの出力を増幅してMOS−FE
T18のゲート端子に出力する。これによりMOS−F
ET18がオンし、転流電流ISはMOS−FET1
8、及び寄生ダイオード18Aを流れて(図中ID、及
びId)負荷30側へ供給される。At this time, the comparator 38 compares the detection voltage with a reference voltage obtained by integrating the voltage drop caused by the product of the resistance value of the detection resistor 32 and the commutation current by the integration circuit 40. When the detected voltage is equal to or higher than the reference voltage, the comparator 38 outputs a high level to the drive circuit 42. The drive circuit 42 amplifies the output from the comparator 38 and
Output to the gate terminal of T18. This allows MOS-F
ET18 is turned on, and the commutation current I S becomes MOS-FET1.
8, and flows through the parasitic diode 18A (I D and I d in the figure) and is supplied to the load 30 side.
【0048】ここで、MOS−FET18に生じるオン
損失Poffは下記(2)式の如く計算できる。Here, the on-loss P off occurring in the MOS-FET 18 can be calculated as in the following equation (2).
【0049】Poff=Ron×(ID)2 ・・・(2) 但し、ID={(Toff/3T)・(Ia 2+Ia×Ib+I
b 2)}1/2、RonはMOS−FET18のオン抵抗、T
はMOS−FET18のオンオフ周期、ToffはT時間
のうちMOS−FET18がオンしている時間、Ia、
Ibは図4に示す転流時の電流。P off = R on × (I D ) 2 (2) where I D = {(T off / 3T) · (I a 2 + I a × I b + I
b 2 )} 1/2 , R on is the on-resistance of MOS-FET 18, T
The time off cycle of the MOS-FET 18, T off is the MOS-FET 18 of the T time are on, I a,
Ib is the current at the time of commutation shown in FIG.
【0050】そして、MOS−FET18を駆動するた
めには以下の(3)式を満たすことが必要となる。In order to drive the MOS-FET 18, it is necessary to satisfy the following expression (3).
【0051】R×IS>Vref ・・・(3) 但し、Rは検出抵抗32の抵抗値。R × I S > Vref (3) where R is the resistance value of the detection resistor 32.
【0052】図4には各部の電圧及び電流の波形図が示
されている。図4(A)は比較器38の反転入力端子に
入力される基準電圧Vref、すなわち積分回路40の
出力電圧の波形、及び比較器38の非反転入力端子に入
力される検出電圧Vonの波形が、図4(B)には比較
器38の出力電圧が、図4(C)には寄生ダイオード1
8Aを流れる電流の波形が、図4(D)にはMOS−F
ET18を流れる電流の波形が、図4(E)には転流電
流IS(=ID+Id)の波形がそれぞれ示されている。FIG. 4 is a waveform diagram showing the voltage and current of each part. FIG. 4A shows the waveform of the reference voltage Vref input to the inverting input terminal of the comparator 38, that is, the waveform of the output voltage of the integrating circuit 40 and the waveform of the detection voltage Von input to the non-inverting input terminal of the comparator 38. 4 (B) shows the output voltage of the comparator 38, and FIG.
The waveform of the current flowing through 8A is shown in FIG.
FIG. 4E shows the waveform of the current flowing through the ET 18, and FIG. 4E shows the waveform of the commutation current I S (= I D + I d ).
【0053】前述したように、比較器38の反転入力端
子に入力される基準電圧は、検出抵抗32による電圧降
下を積分した電圧となっている。従って、図4(A)に
示すように、検出抵抗32による電圧降下、言い換えれ
ば検出抵抗32を流れる転流電流に応じて基準電圧が変
化する。すなわち、転流電流が小さくなるに従って基準
電圧も小さくなり、転流電流が大きくなるに従って基準
電圧も大きくなる。このため、転流電流が流れた場合に
は軽負荷時から重負荷時まで確実にMOS−FET18
をオンさせることができ、図8の実線Aで示すように、
軽負荷時から重負荷時に亘って電力損失を抑えることが
できる。また、転流電流が小さくなるに従って基準電圧
も小さくなり、転流電流が大きくなるに従って基準電圧
も大きくなるので、MOS−FET12がオンのとき、
すなわち転流電流が流れない場合においてサージ電圧が
発生した場合でも誤ってMOS−FET18がオンして
しまうのを防ぐことができる。従って、貫通電流が流れ
るのを防ぐことができるため、電力損失を抑えることが
できる。As described above, the reference voltage input to the inverting input terminal of the comparator 38 is a voltage obtained by integrating the voltage drop caused by the detection resistor 32. Therefore, as shown in FIG. 4A, the reference voltage changes according to the voltage drop due to the detection resistor 32, in other words, the commutation current flowing through the detection resistor 32. That is, the reference voltage decreases as the commutation current decreases, and the reference voltage increases as the commutation current increases. For this reason, when a commutation current flows, the MOS-FET 18 can be reliably used from a light load to a heavy load.
Can be turned on, as shown by the solid line A in FIG.
Power loss can be suppressed from a light load to a heavy load. Further, the reference voltage decreases as the commutation current decreases, and the reference voltage increases as the commutation current increases. Therefore, when the MOS-FET 12 is on,
That is, it is possible to prevent the MOS-FET 18 from being turned on by mistake even when a surge voltage occurs when no commutation current flows. Therefore, it is possible to prevent a through current from flowing, so that power loss can be suppressed.
【0054】〔第3実施形態〕次に、本発明の第3実施
形態について説明する。第3実施形態では、第2実施形
態において説明した電源装置10の変形例について説明
する。なお、図3に示す電源装置10と同一部分につい
ては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, a modified example of the power supply device 10 described in the second embodiment will be described. The same parts as those of power supply device 10 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0055】図5に示す電源装置10が図3に示す電源
装置10と異なる点は、図3に示す電源装置10では比
較器38のGND端子39が検出抵抗32の一方の端子
に接続されているのに対し、図5に示す電源装置10で
は接地されている点、図3に示す電源装置10では、抵
抗36の一方の端子が接地され、コンデンサ34の一方
の端子が検出抵抗32の一方の端子に接続されているの
に対し、図5に示す電源装置10では、抵抗36の一方
の端子が検出抵抗32の一方の端子に接続され、コンデ
ンサ34の一方の端子が接地されている点(図7も参
照)である。これにより、検出電圧及び基準電圧は、図
6(A)に示すようにGND端子39の電位に対してマ
イナス電位で入力される。この点以外は第2実施形態と
同様なので説明を省略する。The power supply device 10 shown in FIG. 5 is different from the power supply device 10 shown in FIG. 3 in that the GND terminal 39 of the comparator 38 is connected to one terminal of the detection resistor 32 in the power supply device 10 shown in FIG. In contrast, the power supply device 10 shown in FIG. 5 is grounded, whereas the power supply device 10 shown in FIG. 3 has one terminal of the resistor 36 grounded and one terminal of the capacitor 34 connected to one terminal of the detection resistor 32. 5, the power supply device 10 shown in FIG. 5 has one terminal of the resistor 36 connected to one terminal of the detection resistor 32, and one terminal of the capacitor 34 grounded. (See also FIG. 7). As a result, the detection voltage and the reference voltage are input at a minus potential with respect to the potential of the GND terminal 39 as shown in FIG. Except for this point, the second embodiment is the same as the second embodiment, and the description is omitted.
【0056】〔第4実施形態〕次に、本発明の第4実施
形態について説明する。第4実施形態では、トランスの
1次側のスイッチング素子がオンのときにチョークコイ
ルにエネルギーを蓄えながら出力し、スイッチング素子
がオフのときにチョークコイルに蓄えられたエネルギー
を放出する所謂フォワード型の電源装置に本発明を適用
した場合について説明する。なお、図3に示す電源装置
10と同一部分については同一符号を付し、その詳細な
説明を省略する。[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, a so-called forward type that outputs while storing energy in a choke coil when the switching element on the primary side of the transformer is on, and releases energy stored in the choke coil when the switching element is off. A case where the present invention is applied to a power supply device will be described. The same parts as those of power supply device 10 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0057】図9に示す電源装置10は、トランス11
を備えている。トランス11の1次巻線11Aの一端
は、例えば交流電圧を全波整流した後図示しない平滑コ
ンデンサにより平滑された直流電圧が供給される電源端
13Aが接続され、他端はMOS−FET17のドレイ
ン端子が接続されている。MOS−FET17のゲート
端子は制御回路19が接続されており、ソース端子は電
源端(接地端)13Bに接続されている。MOS−FE
T17のゲート端子に制御回路19により制御信号が入
力されることによりトランス11の1次巻線11Aに印
加される直流電圧がスイッチングされる。これにより、
トランス11の2次巻線11B側には、交流電圧が誘起
される。The power supply 10 shown in FIG.
It has. One end of the primary winding 11A of the transformer 11 is connected to a power supply end 13A to which a DC voltage supplied by, for example, full-wave rectification of an AC voltage and then smoothed by a smoothing capacitor (not shown) is connected, and the other end is a drain of the MOS-FET 17 Terminal is connected. The gate terminal of the MOS-FET 17 is connected to the control circuit 19, and the source terminal is connected to the power supply terminal (ground terminal) 13B. MOS-FE
When a control signal is input from the control circuit 19 to the gate terminal of T17, the DC voltage applied to the primary winding 11A of the transformer 11 is switched. This allows
An AC voltage is induced on the secondary winding 11B side of the transformer 11.
【0058】2次巻線11Bの一端は、転流電流を同期
整流する同期整流回路15Bの出力端B及びチョークコ
イル16の一端に接続されており、同期整流回路15B
の入力端Aは、同期整流回路15Aの入力端Aと共にコ
ンデンサ22の他端及びGND端子26に接続されてい
る。一方、2次巻線11Bの他端は、整流電流を同期整
流する同期整流回路15Aの出力端Bに接続されてい
る。One end of the secondary winding 11B is connected to the output end B of the synchronous rectifier circuit 15B for synchronously rectifying the commutation current and one end of the choke coil 16, and is connected to the synchronous rectifier circuit 15B.
Is connected to the other end of the capacitor 22 and the GND terminal 26 together with the input terminal A of the synchronous rectifier circuit 15A. On the other hand, the other end of the secondary winding 11B is connected to an output terminal B of a synchronous rectifier circuit 15A for synchronously rectifying a rectified current.
【0059】なお、同期整流回路15A,15Bは、駆
動回路42が抵抗43を介してMOS−FET18のゲ
ート端子と接続されている点で図3に示した同期整流回
路15と異なっているが、実質的に図3に示した同期整
流回路と同一のため、同期整流回路15A,15Bにつ
いての詳細な説明は省略する。The synchronous rectifier circuits 15A and 15B differ from the synchronous rectifier circuit 15 shown in FIG. 3 in that the drive circuit 42 is connected to the gate terminal of the MOS-FET 18 via the resistor 43. Since it is substantially the same as the synchronous rectifier circuit shown in FIG. 3, detailed description of the synchronous rectifier circuits 15A and 15B is omitted.
【0060】また、検出回路44で検出された出力電圧
は、トランス11の1次側の信号とと2次側の信号とを
絶縁するフォトカプラ21を介して制御回路19へフィ
ードバックされる。制御回路19では、検出した出力電
圧が目標電圧となるようにMOS−FET17へ供給す
る制御信号のデューティを制御する。The output voltage detected by the detection circuit 44 is fed back to the control circuit 19 via the photocoupler 21 that insulates the primary and secondary signals of the transformer 11 from each other. The control circuit 19 controls the duty of the control signal supplied to the MOS-FET 17 so that the detected output voltage becomes the target voltage.
【0061】次に、第4実施形態の作用について説明す
る。Next, the operation of the fourth embodiment will be described.
【0062】制御回路19に内蔵された図示しない発振
器によりMOS−FET17のゲート端子に所定周期で
オンオフを繰り返す制御信号が出力され、MOS−FE
T17がオンするとドレイン電流IDSがトランス11の
1次巻線11Aを流れ、2次巻線11Bに電圧が誘起さ
れる。この誘起された電圧による電流がチョークコイル
16に蓄積されながらコンデンサ22により平滑されて
負荷側へ出力される。また、負荷側から整流電流I
1(=ID1+Id1)が同期整流回路15Aを流れる。An oscillator (not shown) built in the control circuit 19 outputs a control signal to the gate terminal of the MOS-FET 17 to be repeatedly turned on and off at a predetermined cycle.
T17 is turned on the drain current I DS flows through the primary winding 11A of the transformer 11, the voltage in the secondary winding 11B is induced. The current caused by the induced voltage is smoothed by the capacitor 22 while being accumulated in the choke coil 16 and output to the load side. Also, the rectified current I
1 (= I D1 + I d1 ) flows through the synchronous rectifier circuit 15A.
【0063】次に、MOS−FET17がオフされる
と、チョークコイル16に蓄積されたエネルギーがコン
デンサ22、負荷を経由して転流電流I2(=ID2+I
d2)として同期整流回路15Bを流れる。Next, when the MOS-FET 17 is turned off, the energy accumulated in the choke coil 16 passes through the capacitor 22 and the load, and the commutation current I 2 (= I D2 + I
d2 ) flows through the synchronous rectifier circuit 15B.
【0064】整流時には、同期整流回路15Aの検出抵
抗32の抵抗値R1と整流電流I1との積による電圧降
下、すなわち検出電圧V1(=R1×I1)と、この検出
電圧V1を積分回路40により積分した基準電圧Vrefと
が比較器38により比較される。そして、検出電圧V1
が基準電圧Vref以上の場合は、比較器38は駆動回路
42にハイレベルを出力する。駆動回路42は、比較器
38からの出力を増幅してMOS−FET18のゲート
端子に出力する。これによりMOS−FET18がオン
し、整流電流I1はMOS−FET18及び寄生ダイオ
ード18Aを流れる(図9において示すID1及びId1、
図10も参照)。At the time of rectification, the voltage drop due to the product of the resistance value R 1 of the detection resistor 32 of the synchronous rectifier circuit 15A and the rectified current I 1 , that is, the detection voltage V 1 (= R 1 × I 1 ) and the detection voltage V The comparator 38 compares the reference voltage Vref obtained by integrating 1 with the integration circuit 40. Then, the detection voltage V 1
Is higher than the reference voltage Vref , the comparator 38 outputs a high level to the drive circuit 42. The drive circuit 42 amplifies the output from the comparator 38 and outputs the amplified output to the gate terminal of the MOS-FET 18. Thus MOS-FET 18 is turned on, the rectified current I 1 represents the flow through the MOS-FET 18 and the parasitic diode 18A (FIG. 9 I D1 and I d1,
See also FIG. 10).
【0065】このように、基準電圧Vrefは検出電圧V1
を積分した電圧のため、図10に示すように、整流電流
I1が小さくなるに従って基準電圧Vrefも小さくなり、
整流電流I1が大きくなるに従って基準電圧Vrefも大き
くなる。このため、図10に示すように、整流電流I1
が流れた場合には軽負荷時から重負荷時まで確実にMO
S−FET18をオンさせることができ、図8の実線A
で示すように、軽負荷時から重負荷時に亘って電力損失
を抑えることができる。なお、転流時についての動作は
整流時と同様であるので説明を省略する。[0065] In this way, the reference voltage V ref is the detection voltage V 1
10, the reference voltage V ref also decreases as the rectified current I 1 decreases, as shown in FIG.
Reference voltage V ref in accordance with rectified current I 1 is greater increases. Therefore, as shown in FIG. 10, the rectified current I 1
When the load is flowing, the MO
The S-FET 18 can be turned on, and the solid line A in FIG.
As shown by, power loss can be suppressed from a light load to a heavy load. Note that the operation at the time of commutation is the same as that at the time of rectification, and a description thereof will be omitted.
【0066】〔第5実施形態〕次に、本発明の第5実施
形態について説明する。第5実施形態では、第4実施形
態において説明した電源装置10の変形例について説明
する。なお、図9に示す電源装置10と同一部分につい
ては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。[Fifth Embodiment] Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, a modified example of the power supply device 10 described in the fourth embodiment will be described. The same parts as those of the power supply device 10 shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0067】図11に示す電源装置10が図9に示す電
源装置10と異なる点は、図9に示す電源装置10では
比較器38のGND端子39が検出抵抗32の一方の端
子に接続されているのに対し、図11に示す電源装置1
0では接地されている点、図9に示す電源装置10で
は、抵抗36の一方の端子が接地され、コンデンサ34
の一方の端子が検出抵抗32の一方の端子に接続されて
いるのに対し、図11に示す電源装置10では、抵抗3
6の一方の端子が検出抵抗32の一方の端子に接続さ
れ、コンデンサ34の一方の端子が接地されている点で
ある。これにより、検出電圧V1、V2及び基準電圧V
refは、図12に示すようにGND端子39の電位に対
してマイナス電位で入力される。なお、動作については
第4実施形態と同様なので説明を省略する。The power supply device 10 shown in FIG. 11 is different from the power supply device 10 shown in FIG. 9 in that the GND terminal 39 of the comparator 38 is connected to one terminal of the detection resistor 32 in the power supply device 10 shown in FIG. In contrast, the power supply 1 shown in FIG.
0, the terminal is grounded. In the power supply device 10 shown in FIG.
11 is connected to one terminal of the detection resistor 32, whereas the power supply 10 shown in FIG.
6 is connected to one terminal of the detection resistor 32 and one terminal of the capacitor 34 is grounded. As a result, the detection voltages V 1 and V 2 and the reference voltage V
ref is input as a negative potential with respect to the potential of the GND terminal 39 as shown in FIG. The operation is the same as that of the fourth embodiment, and the description is omitted.
【0068】〔第6実施形態〕次に、本発明の第6実施
形態について説明する。第6実施形態では、トランスの
1次側のスイッチング素子がオンのときにトランスにエ
ネルギーを蓄え、スイッチング素子がオフのときに出力
側へ電力を送る所謂フライバック型の電源装置に本発明
を適用した場合について説明する。なお、図9に示す電
源装置10と同一部分については同一符号を付し、その
詳細な説明を省略する。[Sixth Embodiment] Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the sixth embodiment, the present invention is applied to a so-called flyback type power supply device that stores energy in a transformer when a switching element on the primary side of the transformer is on and sends power to an output side when the switching element is off. A description will be given of the case in which this is done. The same parts as those of the power supply device 10 shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0069】図13に示す電源装置10が図9に示す電
源装置10と異なる点は、トランス11の1次巻線11
Aと2次巻線11Bとの極性が異なる点、チョークコイ
ル16及び転流用の同期整流回路15Bが無い点であ
る。すなわち、図13に示す電源装置10は、MOS−
FET17がオンのときにトランス11にエネルギーを
蓄え、MOS−FET17がオフのときに出力側へ電力
を送るフライバック型の電源装置である。The power supply device 10 shown in FIG. 13 is different from the power supply device 10 shown in FIG.
A and A have different polarities between the secondary winding 11B and the absence of the choke coil 16 and the synchronous rectifier circuit 15B for commutation. That is, the power supply device 10 shown in FIG.
This is a flyback type power supply device that stores energy in the transformer 11 when the FET 17 is on and sends power to the output side when the MOS-FET 17 is off.
【0070】次に、第6実施形態の作用について説明す
る。Next, the operation of the sixth embodiment will be described.
【0071】制御回路19に内蔵された図示しない発振
器によりMOS−FET17のゲート端子に所定周期で
オンオフを繰り返す制御信号が出力され、MOS−FE
T17がオンするとドレイン電流IDSがトランス11の
1次巻線11Aを流れ、2次巻線11Bに電圧が誘起さ
れる。そして、MOS−FET17がオフすると、2次
巻線11Bに蓄積されたエネルギーがコンデンサ22に
より平滑されて負荷側へ出力される。また、負荷側から
整流電流I1(=ID1+Id1)が同期整流回路15Aを
流れる。An oscillator (not shown) built in the control circuit 19 outputs a control signal to the gate terminal of the MOS-FET 17 to repeatedly turn on and off at a predetermined cycle.
T17 is turned on the drain current I DS flows through the primary winding 11A of the transformer 11, the voltage in the secondary winding 11B is induced. When the MOS-FET 17 is turned off, the energy stored in the secondary winding 11B is smoothed by the capacitor 22 and output to the load side. A rectified current I 1 (= I D1 + I d1 ) flows through the synchronous rectifier circuit 15A from the load side.
【0072】整流時には、同期整流回路15Aの検出抵
抗32の抵抗値R1と整流電流I1との積による電圧降
下、すなわち検出電圧V1(=R1×I1)と、この検出
電圧V1を積分回路40により積分した基準電圧Vrefと
が比較器38により比較される。そして、図14に示す
ように、検出電圧V1が基準電圧Vref以上の場合は、比
較器38は駆動回路42にハイレベルを出力する。駆動
回路42は、比較器38からの出力を増幅してMOS−
FET18のゲート端子に出力する。これによりMOS
−FET18がオンし、整流電流I1はMOS−FET
18及び寄生ダイオード18Aを流れる(図13におい
て示すID1及びId1、図14も参照)。At the time of rectification, the voltage drop due to the product of the resistance value R 1 of the detection resistor 32 of the synchronous rectifier circuit 15A and the rectified current I 1 , that is, the detection voltage V 1 (= R 1 × I 1 ) and the detection voltage V The comparator 38 compares the reference voltage Vref obtained by integrating 1 with the integration circuit 40. Then, as shown in FIG. 14, when the detection voltage V 1 is equal to or higher than the reference voltage V ref, the comparator 38 outputs a high level to the drive circuit 42. The drive circuit 42 amplifies the output from the comparator 38 and
Output to the gate terminal of FET18. This allows MOS
-FET 18 is turned on, and the rectified current I 1 is
18 and the parasitic diode 18A (I D1 and I d1 shown in FIG. 13; see also FIG. 14).
【0073】このように、基準電圧Vrefは検出電圧V1
を積分した電圧のため、図14に示すように、整流電流
I1が小さくなるに従って基準電圧Vrefも小さくなり、
整流電流I1が大きくなるに従って基準電圧Vrefも大き
くなる。このため、図14に示すように、整流電流I1
が流れた場合には軽負荷時から重負荷時まで確実にMO
S−FET18をオンさせることができ、図8の実線A
で示すように、軽負荷時から重負荷時に亘って電力損失
を抑えることができる。[0073] In this way, the reference voltage V ref is the detection voltage V 1
14, the reference voltage V ref also decreases as the rectified current I 1 decreases, as shown in FIG.
Reference voltage V ref in accordance with rectified current I 1 is greater increases. Therefore, as shown in FIG. 14, the rectified current I 1
When the load is flowing, the MO
The S-FET 18 can be turned on, and the solid line A in FIG.
As shown by, power loss can be suppressed from a light load to a heavy load.
【0074】〔第7実施形態〕次に、本発明の第7実施
形態について説明する。第7実施形態では、第6実施形
態において説明した電源装置10の変形例について説明
する。なお、図13に示す電源装置10と同一部分につ
いては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。[Seventh Embodiment] Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. In the seventh embodiment, a modified example of the power supply device 10 described in the sixth embodiment will be described. The same parts as those of power supply device 10 shown in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0075】図15に示す電源装置10が図13に示す
電源装置10と異なる点は、図13に示す電源装置10
では比較器38のGND端子39が検出抵抗32の一方
の端子に接続されているのに対し、図15に示す電源装
置10では接地されている点、図13に示す電源装置1
0では、抵抗36の一方の端子が接地され、コンデンサ
34の一方の端子が検出抵抗32の一方の端子に接続さ
れているのに対し、図15に示す電源装置10では、抵
抗36の一方の端子が検出抵抗32の一方の端子に接続
され、コンデンサ34の一方の端子が接地されている点
である。これにより、検出電圧V1及び基準電圧V
refは、図16に示すようにGND端子39の電位に対
してマイナス電位で入力される。なお、動作については
第6実施形態と同様なので説明を省略する。Power supply device 10 shown in FIG. 15 is different from power supply device 10 shown in FIG. 13 in that power supply device 10 shown in FIG.
13, the GND terminal 39 of the comparator 38 is connected to one terminal of the detection resistor 32, whereas the power supply device 10 shown in FIG. 15 is grounded, and the power supply device 1 shown in FIG.
0, one terminal of the resistor 36 is grounded, and one terminal of the capacitor 34 is connected to one terminal of the detection resistor 32. On the other hand, in the power supply device 10 shown in FIG. The terminal is connected to one terminal of the detection resistor 32, and the one terminal of the capacitor 34 is grounded. As a result, the detection voltage V 1 and the reference voltage V
ref is input at a negative potential with respect to the potential of the GND terminal 39 as shown in FIG. The operation is the same as in the sixth embodiment, and a description thereof will be omitted.
【0076】〔第8実施形態〕次に、本発明の第8実施
形態について説明する。第8実施形態では、トランスの
1次側に複数のスイッチング素子を備え、これらのスイ
ッチング素子を所定のタイミングで交互にオンオフさせ
ることによりトランスの使用効率を高めることができる
所謂多石方式(ハーフブリッジ方式)の電源装置に本発
明を適用した場合について説明する。なお、図9に示す
電源装置10と同一部分については同一符号を付す。[Eighth Embodiment] Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. In the eighth embodiment, a transformer is provided with a plurality of switching elements on the primary side, and these switching elements are alternately turned on and off at a predetermined timing to improve the use efficiency of the transformer. A case in which the present invention is applied to a power supply device of (method) will be described. The same parts as those of the power supply device 10 shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals.
【0077】図17に示すように、電源装置10は、1
次巻線11A及び中点が設けられた2次巻線11Bを備
えたトランス11を備えている。トランス11の1次巻
線11Aの一端は、MOS−FET17Aのソース端子
及びMOS−FET17Bのドレイン端子が接続されて
いる。MOS−FET17Aのドレイン端子は、例えば
交流電圧を全波整流した後図示しない平滑コンデンサに
より平滑された直流電圧が供給される電源端13A及び
コンデンサ23Aの一端に接続されている。コンデンサ
23Aの他端は1次巻線11Aの他端及びコンデンサ2
3Bの一端に接続されている。コンデンサ23Bの他端
はMOS−FET17Bのソース端子に接続されると共
に電源端13B(接地端)に接続されている。MOS−
FET17A,17Bのゲート端子は制御回路19が接
続されている。As shown in FIG. 17, the power supply 10
The transformer 11 includes a secondary winding 11A and a secondary winding 11B provided with a middle point. One end of the primary winding 11A of the transformer 11 is connected to the source terminal of the MOS-FET 17A and the drain terminal of the MOS-FET 17B. The drain terminal of the MOS-FET 17A is connected to, for example, a power supply terminal 13A to which a DC voltage smoothed by a smoothing capacitor (not shown) after an AC voltage is full-wave rectified and one end of a capacitor 23A. The other end of the capacitor 23A is connected to the other end of the primary winding 11A and the capacitor 2A.
It is connected to one end of 3B. The other end of the capacitor 23B is connected to the source terminal of the MOS-FET 17B and to the power supply terminal 13B (ground terminal). MOS-
The control circuit 19 is connected to the gate terminals of the FETs 17A and 17B.
【0078】制御回路19は、出力電圧を検出する検出
回路(図示省略)からフォトカプラ(図示省略)を介し
て入力される検出電圧が目標電圧と一致するようにMO
S−FET17A,17Bを所定のタイミングで交互に
オンオフさせる制御信号をMOS−FET17A、17
Bのゲート端子に出力する。これにより、トランス11
の1次巻線11Aに極性が異なる電圧が交互に印加され
る。すなわち、1次巻線11A側の回路は、所謂ハーフ
ブリッジ型のインバータ回路となっている。The control circuit 19 controls the MO so that the detection voltage input from the detection circuit (not shown) for detecting the output voltage via the photocoupler (not shown) matches the target voltage.
A control signal for turning on and off the S-FETs 17A and 17B alternately at a predetermined timing is supplied to the MOS-FETs 17A and 17B.
It outputs to the gate terminal of B. Thereby, the transformer 11
Are applied alternately to the primary winding 11A. That is, the circuit on the primary winding 11A side is a so-called half-bridge type inverter circuit.
【0079】トランス11の2次巻線11Bの一端は、
同期整流回路15Aの出力端Bが接続されており、2次
巻線11Bの他端は、同期整流回路15Bの出力端Bが
接続されている。なお、同期整流回路15A,15B
は、図9に示した同期整流回路15と同一構成であるた
め、その説明を省略する。One end of the secondary winding 11B of the transformer 11
The output terminal B of the synchronous rectifier circuit 15A is connected, and the other end of the secondary winding 11B is connected to the output terminal B of the synchronous rectifier circuit 15B. The synchronous rectifier circuits 15A, 15B
Has the same configuration as the synchronous rectifier circuit 15 shown in FIG.
【0080】また、2次巻線11Bの中点は、チョーク
コイル16の一端に接続されており、チョークコイル1
6の他端は負荷側端子24及びコンデンサ22の一端に
接続されている。コンデンサ22の他端は、GND端子
26及び同期整流回路15A,15Bの入力端Aに接続
されている。The middle point of the secondary winding 11 B is connected to one end of the choke coil 16,
The other end of 6 is connected to the load terminal 24 and one end of the capacitor 22. The other end of the capacitor 22 is connected to the GND terminal 26 and the input terminals A of the synchronous rectifier circuits 15A and 15B.
【0081】次に、第8実施形態の作用を説明する。Next, the operation of the eighth embodiment will be described.
【0082】まず、制御回路19からMOS−FET1
7A,17Bのゲート端子に所定の制御信号、すなわち
MOS−FET17A,17Bを所定周期で交互にオン
オフさせる制御信号が出力される。First, the control circuit 19 sends the MOS-FET 1
A predetermined control signal, that is, a control signal for turning on and off the MOS-FETs 17A and 17B alternately at a predetermined cycle is output to the gate terminals of the gates 7A and 17B.
【0083】そして、MOS−FET17Aがオンする
と、電源端13A→MOS−FET17A→トランス1
1の1次巻線11A→コンデンサ23Bの経路で電流が
流れ、MOS−FET17Bがオンしているときには、
電源端13A→コンデンサ23A→トランス11の1次
巻線11A→MOS−FET17Bの経路で電流が流れ
る。When the MOS-FET 17A is turned on, the power supply terminal 13A → the MOS-FET 17A → the transformer 1
When a current flows through a path from the primary winding 11A to the capacitor 23B and the MOS-FET 17B is turned on,
A current flows through a path of the power supply terminal 13A → the capacitor 23A → the primary winding 11A of the transformer 11 → the MOS-FET 17B.
【0084】従って、1次巻線11Aに流れる電流の向
き(1次巻線11Aに印加される電圧の向き)は、MO
S−FET17AがオンしているときとMOS−FET
17Bがオンしているときとで逆向きとなる。Therefore, the direction of the current flowing through the primary winding 11A (the direction of the voltage applied to the primary winding 11A) is
When the S-FET 17A is on and the MOS-FET
The direction is reversed when 17B is on.
【0085】これにより、トランス11の1次巻線11
Aには、図18に示すように一定のオフ期間Toffを
挟んで、極性の異なる電圧(一次側電圧Vp)が交互に
印加されて互いに逆向きの電流(一次側電流Ip)が交
互に流れる。トランス11の1次巻線11Aに上記のよ
うに電圧が印加されると、2次巻線11Bに2次側巻線
電圧が発生する。Thus, the primary winding 11 of the transformer 11
The A, sandwiching a constant OFF period Toff as shown in FIG. 18, of different polarity voltages (primary voltage Vp) is applied alternately reverse current (primary current Ip) is alternately each other Flows. When the voltage is applied to the primary winding 11A of the transformer 11 as described above, a secondary winding voltage is generated in the secondary winding 11B.
【0086】MOS−FET17Aがオンのとき(図1
8におけるT1期間)には、図17に示すようにトラン
ス11の2次巻線11Bの中点→チョークコイル16→
コンデンサ22及び図示しない負荷→同期整流回路15
Aの経路で図18に示すような二次側電流I1(=ID1
+Id1)が流れる。When the MOS-FET 17A is on (FIG. 1
8, the middle point of the secondary winding 11B of the transformer 11 → the choke coil 16 →
Capacitor 22 and load (not shown) → synchronous rectifier circuit 15
The secondary side current I 1 (= I D1 ) as shown in FIG.
+ I d1 ) flows.
【0087】一方、MOS−FET17Bがオンのとき
(図18におけるT2期間)には、図17に示すように
トランス11の2次巻線11Bの中点→チョークコイル
16→コンデンサ22及び図示しない負荷→同期整流回
路15Bの経路で図18に示すような二次側電流I
2(=ID2+Id2)が流れる。On the other hand, when the MOS-FET 17B is on (period T2 in FIG. 18), the middle point of the secondary winding 11B of the transformer 11 → the choke coil 16 → the capacitor 22 and the load (not shown) as shown in FIG. → The secondary side current I as shown in FIG.
2 (= I D2 + I d2 ) flows.
【0088】なお、MOS−FET17A、17Bが共
にオフの時(図18におけるToffの期間)には、ト
ランス11の2次巻線11Bに電圧が誘起されないた
め、チョークコイル16に蓄えられたエネルギーによ
り、チョークコイル16→コンデンサ22及び負荷→同
期整流回路15A、15B→2次巻線11Bの中点の経
路で二次側電流I1、I2が同時に各々流れる。When both the MOS-FETs 17A and 17B are off (Toff period in FIG. 18 ), no voltage is induced in the secondary winding 11B of the transformer 11, so that the energy stored in the choke coil 16 , The secondary currents I 1 and I 2 simultaneously flow through the path of the choke coil 16 → the capacitor 22 and the load → the synchronous rectifier circuits 15A and 15B → the middle point of the secondary winding 11B.
【0089】また、MOS−FET17Aがオンのとき
(図18におけるT1期間)には、同期整流回路15A
の検出抵抗32の抵抗値R1と二次側電流I1との積によ
る電圧降下、すなわち検出電圧V1(=R1×I1)と、
この検出電圧V1を積分回路40により積分した基準電
圧Vrefとが比較器38により比較される。そして、検
出電圧V1が基準電圧Vref以上の場合は、図18に示す
ように比較器38は駆動回路42にハイレベルを出力す
る。駆動回路42は、比較器38からの出力を増幅して
MOS−FET18のゲート端子に出力する。これによ
りMOS−FET18がオンし、二次側電流I1はMO
S−FET18及び寄生ダイオード18Aを流れる。When the MOS-FET 17A is ON (period T1 in FIG. 18), the synchronous rectifier circuit 15A
, The voltage drop due to the product of the resistance value R 1 of the detection resistor 32 and the secondary current I 1 , that is, the detection voltage V 1 (= R 1 × I 1 ),
The comparator 38 compares the detection voltage V 1 with a reference voltage V ref obtained by integrating the detection voltage V 1 by the integration circuit 40. Then, the detection voltages V 1 is equal to or larger than the reference voltage V ref, the comparator 38, as shown in FIG. 18 outputs a high level to the drive circuit 42. The drive circuit 42 amplifies the output from the comparator 38 and outputs the amplified output to the gate terminal of the MOS-FET 18. As a result, the MOS-FET 18 is turned on, and the secondary side current I 1 becomes MO
It flows through the S-FET 18 and the parasitic diode 18A.
【0090】このように、基準電圧Vrefは検出電圧V1
を積分した電圧のため、図18に示すように、二次側電
流I1が小さくなるに従って基準電圧Vrefも小さくな
り、二次側電流I1が大きくなるに従って基準電圧Vref
も大きくなる。このため、図18に示すように、MOS
−FET17Aがオンのとき、すなわち図18における
T1期間には軽負荷時から重負荷時まで確実にMOS−
FET18をオンさせることができ、図8の実線Aで示
すように、軽負荷時から重負荷時に亘って電力損失を抑
えることができる。なお、MOS−FET17Bがオン
のとき(図18におけるT2期間)の動作は上記と同様
であるので説明を省略する。[0090] In this way, the reference voltage V ref is the detection voltage V 1
For integrating the voltage, as shown in FIG. 18, also decreases the reference voltage V ref in accordance with the secondary-side current I 1 becomes smaller, the reference voltage V ref in accordance with the secondary-side current I 1 increases
Also increases. Therefore, as shown in FIG.
-When the FET 17A is on, that is, during the period T1 in FIG.
The FET 18 can be turned on, and as shown by the solid line A in FIG. 8, power loss can be suppressed from a light load to a heavy load. The operation when the MOS-FET 17B is on (period T2 in FIG. 18) is the same as that described above, and a description thereof will be omitted.
【0091】なお、上記では、1次側の回路をハーフブ
リッジ方式の回路として説明したが、これに限らず、フ
ルブリッジ方式やプッシュプル方式の回路でも本発明を
適用できる。In the above description, the primary-side circuit has been described as a half-bridge type circuit. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a full-bridge type or push-pull type circuit.
【0092】〔第9実施形態〕次に、本発明の第9実施
形態について説明する。第9実施形態では、第8実施形
態において説明した電源装置10の変形例について説明
する。なお、図17に示す電源装置10と同一部分につ
いては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。[Ninth Embodiment] Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. In the ninth embodiment, a modified example of the power supply device 10 described in the eighth embodiment will be described. The same parts as those of power supply device 10 shown in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0093】図19に示す電源装置10が図17に示す
電源装置10と異なる点は、図17に示す電源装置10
では比較器38のGND端子39が検出抵抗32の一方
の端子に接続されているのに対し、図19に示す電源装
置10では接地されている点、図17に示す電源装置1
0では、抵抗36の一方の端子が接地され、コンデンサ
34の一方の端子が検出抵抗32の一方の端子に接続さ
れているのに対し、図19に示す電源装置10では、抵
抗36の一方の端子が検出抵抗32の一方の端子に接続
され、コンデンサ34の一方の端子が接地されている点
である。これにより、検出電圧V1(又は検出電圧V2)
及び基準電圧Vrefは、図20に示すようにGND端子
39の電位に対してマイナス電位で入力される。なお、
動作については第8実施形態と同様なので説明を省略す
る。Power supply device 10 shown in FIG. 19 is different from power supply device 10 shown in FIG. 17 in that power supply device 10 shown in FIG.
19, the GND terminal 39 of the comparator 38 is connected to one terminal of the detection resistor 32, whereas the power supply 10 shown in FIG. 19 is grounded, and the power supply 1 shown in FIG.
0, one terminal of the resistor 36 is grounded, and one terminal of the capacitor 34 is connected to one terminal of the detection resistor 32. On the other hand, in the power supply device 10 shown in FIG. The terminal is connected to one terminal of the detection resistor 32, and the one terminal of the capacitor 34 is grounded. Thereby, the detection voltage V 1 (or the detection voltage V 2 )
The reference voltage Vref is input at a negative potential with respect to the potential of the GND terminal 39 as shown in FIG. In addition,
The operation is the same as in the eighth embodiment, and a description thereof will be omitted.
【0094】〔第10実施形態〕次に、本発明の第10
実施形態について説明する。第10実施形態では、第8
実施形態において説明した電源装置10の変形例につい
て説明する。なお、図17に示す電源装置10と同一部
分については同一符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。[Tenth Embodiment] Next, a tenth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described. In the tenth embodiment, the eighth
A modification of the power supply device 10 described in the embodiment will be described. The same parts as those of power supply device 10 shown in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0095】第8実施形態において説明した図17に示
す電源装置10では、図18に示すToff期間は、前
述したようにチョークコイル16に蓄えられたエネルギ
ーにより、二次側電流I1、I2が同時に各々流れる。こ
のときの二次側電流I1、I2は、図18に示すように、
T1又はT2期間に流れる二次側電流I1、I2と比べて
小さくなる(例えば約1/2)。このため、検出電圧V
1(=R1×I1)、検出電圧V2(=R1×I2)も小さく
なるため、Toff期間において比較器38がオンにな
らない場合があり、同期整流がなされない場合がある。In the power supply device 10 shown in FIG. 17 described in the eighth embodiment, during the Toff period shown in FIG. 18, the secondary currents I 1 and I 2 are generated by the energy stored in the choke coil 16 as described above. Flow simultaneously at the same time. The secondary currents I 1 and I 2 at this time are, as shown in FIG.
It becomes smaller (for example, about 1 /) than the secondary currents I 1 and I 2 flowing during the period T1 or T2. Therefore, the detection voltage V
Since 1 (= R 1 × I 1 ) and the detection voltage V 2 (= R 1 × I 2 ) are also reduced, the comparator 38 may not be turned on during the Toff period, and synchronous rectification may not be performed.
【0096】そこで、第10実施形態では、Toff期
間でも確実に比較器38をオンさせ、同期整流すること
ができる電源装置について図21を参照して説明する。Therefore, in the tenth embodiment, a power supply device capable of turning on the comparator 38 reliably even in the Toff period and performing synchronous rectification will be described with reference to FIG.
【0097】図21に示す電源装置10が図17に示す
電源装置10とが異なる点は、検出抵抗32(抵抗値R
1)が抵抗32A,32Bに分割されており、積分回路
40の抵抗36の一方の端子が抵抗32Aと抵抗32B
との間に接続されている点である。ここで、抵抗32
A、32Bの抵抗値RA,RBは、例えば共にR1/2で
ある。すなわち、基準電圧Vrefは、検出電圧V
A(=RA×I1)を積分した電圧となるため、図17に
示した電源装置10の基準電圧Vrefの1/2の電圧
となる。また、検出電圧V1は、(RA+RB)×I1(=
R1×I1)となる。従って、Toff期間においても基
準電圧Vrefが検出電圧V1(又はV2)を超えること
がなくなる。The power supply device 10 shown in FIG. 21 is different from the power supply device 10 shown in FIG.
1 ) is divided into resistors 32A and 32B, and one terminal of the resistor 36 of the integrating circuit 40 is connected to the resistor 32A and the resistor 32B.
Is connected between Here, the resistance 32
The resistance values R A and R B of A and 32B are, for example, both R 1/2 . That is, the reference voltage Vref is equal to the detection voltage V
Since A (= R A × I 1 ) is integrated, the voltage is。 of the reference voltage Vref of the power supply device 10 shown in FIG. Further, the detection voltage V 1 is (R A + R B ) × I 1 (=
R 1 × I 1 ). Therefore, the reference voltage Vref does not exceed the detection voltage V 1 (or V 2 ) even during the Toff period.
【0098】すなわち、同期整流回路15Aでは、検出
抵抗32A,32Bの合計の抵抗値(RA+RB)と二次
側電流I1との積による電圧降下、すなわち検出電圧V1
(=(RA+RB)×I1)と、検出抵抗32Aの抵抗値
RAと二次側電流I1との積による電圧降下、すなわち検
出電圧VA(=RA×I1)を積分回路40により積分し
た基準電圧Vrefとが比較器38により比較される。そ
して、検出電圧V1が基準電圧Vref以上の場合は、図2
2に示すように比較器38(比較器A)は駆動回路42
にハイレベルを出力する。駆動回路42は、比較器38
からの出力を増幅してMOS−FET18のゲート端子
に出力する。これによりMOS−FET18がオンし、
二次側電流I1はMOS−FET18及び寄生ダイオー
ド18Aを流れる。That is, in the synchronous rectifier circuit 15A, the voltage drop due to the product of the total resistance value (R A + R B ) of the detection resistors 32A and 32B and the secondary current I 1 , that is, the detection voltage V 1
(= (R A + R B ) × I 1 ) and the voltage drop due to the product of the resistance value R A of the detection resistor 32A and the secondary current I 1 , that is, the detection voltage V A (= R A × I 1 ). The comparator 38 compares the reference voltage Vref integrated by the integration circuit 40 with the reference voltage Vref . When the detection voltage V 1 is equal to or higher than the reference voltage V ref , FIG.
As shown in FIG. 2, the comparator 38 (comparator A) is
Output a high level. The drive circuit 42 includes a comparator 38
Is amplified and output to the gate terminal of the MOS-FET 18. As a result, the MOS-FET 18 is turned on,
Secondary current I 1 flows in the MOS-FET 18 and the parasitic diode 18A.
【0099】このように、基準電圧Vrefは検出電圧VA
(=V1/2)を積分した電圧のため、図22に示すよ
うに、二次側電流I1が小さくなるに従って基準電圧V
refも小さくなり、二次側電流I1が大きくなるに従って
基準電圧Vrefも大きくなると共に、検出電圧V1以上に
なることがない。なお、同期整流回路15Bにおいても
同様である。このため、図22に示すように、Toff
期間においても確実にMOS−FET18をオンさせる
ことができ、さらに電力損失を抑えることができる。As described above, the reference voltage V ref is equal to the detection voltage V A.
For (= V 1/2) integrating the voltage, as shown in FIG. 22, the reference voltage V according to the secondary-side current I 1 decreases
The reference voltage V ref also increases as the secondary side current I 1 increases, and the reference voltage V ref does not exceed the detection voltage V 1 . The same applies to the synchronous rectifier circuit 15B. For this reason, as shown in FIG.
The MOS-FET 18 can be reliably turned on even during the period, and the power loss can be further suppressed.
【0100】なお、検出抵抗32A,32Bの抵抗値R
A、RBは、上記ではR1の1/2として説明したが、検
出電圧VAを積分した電圧である基準電圧Vrefが検出電
圧V 1を超えない程度で自由に設定することができる。Note that the resistance values R of the detection resistors 32A and 32B are
A, RBIs R1Was explained as half of the
Output voltage VAReference voltage V which is a voltage obtained by integratingrefIs detected
Pressure V 1Can be set freely so as not to exceed.
【0101】〔第11実施形態〕 次に、本発明の第11実施形態について説明する。第1
1実施形態では、第10実施形態において説明した電源
装置10の変形例について説明する。なお、図21に示
す電源装置10と同一部分については同一符号を付し、
その詳細な説明を省略する。[Eleventh Embodiment] Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described. First
In one embodiment, a modified example of the power supply device 10 described in the tenth embodiment will be described. The same parts as those of the power supply device 10 shown in FIG.
A detailed description thereof will be omitted.
【0102】図23に示す電源装置10が図21に示す
電源装置10と異なる点は、図21に示す電源装置10
では比較器38のGND端子39が検出抵抗32Bの一
方の端子に接続されているのに対し、図23に示す電源
装置10では接地されている点、図21に示す電源装置
10では、コンデンサ34の一方の端子が検出抵抗32
Bの一方の端子に接続されているのに対し、図23に示
す電源装置10では、コンデンサ34の一方の端子が接
地されている点である。これにより、検出電圧V1(又
は検出電圧V2)及び基準電圧Vrefは、図24に示すよ
うにGND端子39の電位に対してマイナス電位で入力
される。なお、動作については第10実施形態と同様な
ので説明を省略する。Power supply device 10 shown in FIG. 23 is different from power supply device 10 shown in FIG. 21 in that power supply device 10 shown in FIG.
23, the GND terminal 39 of the comparator 38 is connected to one terminal of the detection resistor 32B, whereas the power supply device 10 shown in FIG. 23 is grounded, and the power supply device 10 shown in FIG. Of the detection resistor 32
B is connected to one terminal, whereas the power supply device 10 shown in FIG. 23 is such that one terminal of the capacitor 34 is grounded. As a result, the detection voltage V 1 (or the detection voltage V 2 ) and the reference voltage Vref are input at a negative potential with respect to the potential of the GND terminal 39 as shown in FIG. The operation is the same as that of the tenth embodiment, and the description is omitted.
【0103】[0103]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、基準電圧を検出電圧に応じて変更する変更
手段を備えたので、検出素子を流れる電流が小さい場合
でも確実にスイッチ素子をオンさせることができ、電源
効率を向上させることができる、という効果を有する。As described above, according to the first aspect of the present invention, since the changing means for changing the reference voltage in accordance with the detected voltage is provided, the switch can be reliably switched even when the current flowing through the detecting element is small. This has an effect that the element can be turned on and power supply efficiency can be improved.
【0104】請求項2記載の発明によれば、変更手段に
検出電圧を積分する積分手段としたので、検出電圧に応
じて基準電圧を切り換える必要がなく、基準電圧用の電
源が不要になる、という効果を有する。According to the second aspect of the present invention, since the integrating means integrates the detected voltage into the changing means, there is no need to switch the reference voltage according to the detected voltage, and a power supply for the reference voltage becomes unnecessary. It has the effect of.
【0105】請求項3記載の発明によれば、積分手段
は、検出電圧の一部を積分することにより基準電圧を生
成するので、基準電圧が検出電圧を超えることがなく確
実にスイッチ素子をオンさせることができ、多石方式の
電源装置においても電源効率を向上させることができ
る、という効果を有する。According to the third aspect of the present invention, since the integrating means generates the reference voltage by integrating a part of the detection voltage, the switching element is reliably turned on without the reference voltage exceeding the detection voltage. This has the effect that power efficiency can be improved even in a multi-stone power supply device.
【図1】 第1実施形態における電源装置の概略構成図
である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to a first embodiment.
【図2】 第1実施形態における電源装置の各部の電流
及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing current and voltage waveforms of each unit of the power supply device according to the first embodiment.
【図3】 第2実施形態における電源装置の概略構成図
である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to a second embodiment.
【図4】 第2実施形態における電源装置の各部の電流
及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing current and voltage waveforms of respective units of a power supply device according to a second embodiment.
【図5】 第3実施形態における電源装置の概略構成図
である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to a third embodiment.
【図6】 第3実施形態における電源装置の各部の電流
及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing current and voltage waveforms of each part of the power supply device according to the third embodiment.
【図7】 積分回路の回路構成を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of an integration circuit.
【図8】 負荷電流と電源効率との関係を示す線図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between load current and power supply efficiency.
【図9】 第4実施形態における電源装置の概略構成図
である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to a fourth embodiment.
【図10】 第4実施形態における電源装置の各部の電
流及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing current and voltage waveforms of respective parts of a power supply device according to a fourth embodiment.
【図11】 第5実施形態における電源装置の概略構成
図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to a fifth embodiment.
【図12】 第5実施形態における電源装置の各部の電
流及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 12 is a waveform chart showing waveforms of current and voltage of each unit of the power supply device according to the fifth embodiment.
【図13】 第6実施形態における電源装置の概略構成
図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to a sixth embodiment.
【図14】 第6実施形態における電源装置の各部の電
流及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 14 is a waveform diagram showing waveforms of current and voltage of each unit of the power supply device according to the sixth embodiment.
【図15】 第7実施形態における電源装置の概略構成
図である。FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to a seventh embodiment.
【図16】 第7実施形態における電源装置の各部の電
流及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 16 is a waveform chart showing waveforms of current and voltage of each unit of the power supply device according to the seventh embodiment.
【図17】 第8実施形態における電源装置の概略構成
図である。FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to an eighth embodiment.
【図18】 第8実施形態における電源装置の各部の電
流及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 18 is a waveform diagram showing current and voltage waveforms of each unit of the power supply device according to the eighth embodiment.
【図19】 第9実施形態における電源装置の概略構成
図である。FIG. 19 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to a ninth embodiment.
【図20】 第9実施形態における電源装置の各部の電
流及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 20 is a waveform diagram showing waveforms of current and voltage of each unit of the power supply device according to the ninth embodiment.
【図21】 第10実施形態における電源装置の概略構
成図である。FIG. 21 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to a tenth embodiment.
【図22】 第10実施形態における電源装置の各部の
電流及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 22 is a waveform chart showing current and voltage waveforms of respective parts of the power supply device according to the tenth embodiment.
【図23】 第11実施形態における電源装置の概略構
成図である。FIG. 23 is a schematic configuration diagram of a power supply device according to an eleventh embodiment.
【図24】 第11実施形態における電源装置の各部の
電流及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 24 is a waveform chart showing waveforms of current and voltage of each unit of the power supply device according to the eleventh embodiment.
【図25】 従来における電源装置の概略構成図であ
る。FIG. 25 is a schematic configuration diagram of a conventional power supply device.
【図26】 従来における電源装置の概略構成図であ
る。FIG. 26 is a schematic configuration diagram of a conventional power supply device.
【図27】 ダイオードの電圧降下と電流との関係を示
す線図である。FIG. 27 is a diagram showing a relationship between a voltage drop of a diode and a current.
【図28】 ダイオード及びMOS−FETの電圧降下
と電流との関係を示す線図である。FIG. 28 is a diagram showing a relationship between a voltage drop of a diode and a MOS-FET and a current.
【図29】 従来における電源装置の概略構成図であ
る。FIG. 29 is a schematic configuration diagram of a conventional power supply device.
【図30】 従来における電源装置の各部の電流及び電
圧の波形を示す波形図である。FIG. 30 is a waveform diagram showing current and voltage waveforms of various parts of a conventional power supply device.
【図31】 従来における基準電圧電源の回路構成の一
例を示す回路図である。FIG. 31 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a conventional reference voltage power supply.
【図32】 従来における絶縁型の電源装置の概略構成
図である。FIG. 32 is a schematic configuration diagram of a conventional insulated power supply device.
【図33】 従来における絶縁型の電源装置の各部の電
流及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 33 is a waveform diagram showing current and voltage waveforms at various parts of a conventional insulated power supply device.
【図34】 従来における絶縁型の電源装置の概略構成
図である。FIG. 34 is a schematic configuration diagram of a conventional insulated power supply device.
【図35】 従来における絶縁型の電源装置の各部の電
流及び電圧の波形を示す波形図である。FIG. 35 is a waveform diagram showing current and voltage waveforms at various parts of a conventional insulated power supply device.
10 電源装置 12、18 MOS−FET 12A、18A 寄生ダイオード 16 チョークコイル 20 チョッパードライブ回路 22 コンデンサ 30 負荷 32 検出抵抗 38 比較器 40 積分回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power supply device 12, 18 MOS-FET 12A, 18A Parasitic diode 16 Choke coil 20 Chopper drive circuit 22 Capacitor 30 Load 32 Detection resistance 38 Comparator 40 Integrator circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−336282(JP,A) 特開 平9−84337(JP,A) 特開 平10−146051(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/21 H02M 3/155 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-336282 (JP, A) JP-A-9-84337 (JP, A) JP-A-10-146051 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/21 H02M 3/155
Claims (5)
り、前記電源装置の出力側から戻る戻り電流を検出する
検出素子と、前記検出素子により検出された戻り電流に
応じた検出電圧と基準電圧とを入力して比較し、比較結
果に応じた制御信号を出力する比較手段と、前記戻り電
流を流すための素子であり、かつ前記検出素子と直列に
接続されると共に前記制御信号に基づいて前記検出電圧
が前記基準電圧よりも高い場合にオンし、低い場合にオ
フするように制御されるスイッチ素子と、を備えた同期
整流回路において、 前記検出電圧が小さくなるに従って小さくなるように、
かつ前記検出電圧が大きくなるに従って大きくなるよう
に前記基準電圧を変更する変更手段を備えたことを特徴
とする同期整流回路。1. A synchronous rectifier circuit applied to a power supply device.
A detection element for detecting a return current returning from the output side of the power supply device, and a detection voltage and a reference voltage corresponding to the return current detected by the detection element are input and compared, and control is performed according to the comparison result. comparison means for outputting a signal, the return collector
Element for flowing a current, and is connected in series with the detection element and detects the detection voltage based on the control signal.
Turns on when the voltage is higher than the reference voltage, and turns off when the voltage is lower.
A switching element is controlled to off, the synchronous rectifier circuit with, so as to reduce in accordance with the detected voltage is decreased,
A synchronous rectifier circuit comprising: a changing unit that changes the reference voltage so that the reference voltage increases as the detection voltage increases.
る積分手段であることを特徴とする請求項1記載の同期
整流回路。2. The synchronous rectifier circuit according to claim 1, wherein said changing means is integrating means for integrating said detected voltage.
とを備えたトランスと、 前記トランスの1次巻線に一方向の電圧を印加した後に
前記電圧の印加を所定時間停止し、前記1次巻線に他方
向の電圧を印加した後に電圧の印加を所定時間停止する
ことを繰り返す電圧印加手段と、 前記トランスの2次巻線の両端とこの両端を互いに接続
する接続点との間に個々に挿入され、かつ制御信号によ
り制御されると共に出力側から戻る戻り電流を流すため
の一対のスイッチ素子と、 前記2次巻線の中点と前記接続点との間に設けられ両点
間の電力を平滑して出力する平滑手段と、 前記一対のスイッチ素子と各々直列に接続されると共に
前記戻り電流を検出する一対の検出素子と、 前記一対の検出素子により各々検出された戻り電流に応
じた検出電圧の一部を各々積分することにより基準電圧
を生成する一対の積分手段と、 前記検出電圧と前記基準電圧とを入力して比較し、比較
結果に応じた制御信号を前記一対のスイッチ素子に各々
出力する一対の比較手段と、 を備えた電源装置。3. A transformer having a primary winding and a secondary winding provided with a middle point, and applying a voltage in one direction to the primary winding of the transformer and then applying the voltage in a predetermined direction. Voltage applying means for stopping the application for a predetermined time after applying a voltage in the other direction to the primary winding for a predetermined time, and connecting both ends of the secondary winding of the transformer and both ends to each other A pair of switch elements that are individually inserted between the connection points and flow a return current that is controlled by a control signal and returns from the output side; and between a middle point of the secondary winding and the connection point. A smoothing means for smoothing and outputting power between the two points, a pair of detection elements connected in series with the pair of switch elements and detecting the return current, and a pair of detection elements. Detection current according to the detected return current And a pair of integrating means for generating a reference voltage by respectively integrating a part of the detection voltage and the reference voltage, inputting and comparing the detection voltage and the reference voltage, and transmitting a control signal corresponding to the comparison result to the pair of switch elements. And a pair of comparing means for outputting.
前記検出素子を流れる電流が大きくなるに従って前記基
準電圧を大きくすると共に、前記検出素子を流れる電流
が小さくなるに従って前記基準電圧を小さくすることを
特徴とする請求項1又は請求項2記載の同期整流回路。4. The changing means increases the reference voltage as the current flowing through the detection element according to the size of the load increases, and decreases the reference voltage as the current flowing through the detection element decreases. The synchronous rectifier circuit according to claim 1 or 2, wherein:
整流電流又は転流電流であることを特徴とする請求項3
記載の電源装置。5. The return current according to claim 3, wherein the return current is a rectified current or a commutated current according to the size of the load.
The power supply as described.
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