JP3301986B2 - Switching power supply circuit - Google Patents

Switching power supply circuit

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JP3301986B2
JP3301986B2 JP01884999A JP1884999A JP3301986B2 JP 3301986 B2 JP3301986 B2 JP 3301986B2 JP 01884999 A JP01884999 A JP 01884999A JP 1884999 A JP1884999 A JP 1884999A JP 3301986 B2 JP3301986 B2 JP 3301986B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、トランスの1次側
に流れる電流をスイッチングすることによってトランス
の2次側に所定の電源電圧を発生するスイッチング電源
回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply circuit for generating a predetermined power supply voltage on a secondary side of a transformer by switching a current flowing on a primary side of the transformer.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビやビデオテープレコーダ等の電子
機器の電源に使用される電源回路には、スイッチング電
源回路が使用される。このようなスイッチング電源回路
には、3端子から5端子程度の集積回路が使用され、ト
ランスの1次側をスイッチングするスイッチングトラン
ジスタとこのスイッチングトランジスタを駆動する駆動
回路が集積される。
2. Description of the Related Art A switching power supply circuit is used as a power supply circuit used for a power supply of an electronic device such as a television or a video tape recorder. In such a switching power supply circuit, an integrated circuit having three to five terminals is used, and a switching transistor for switching the primary side of the transformer and a driving circuit for driving the switching transistor are integrated.

【0003】図5は、このようなスイッチング電源回路
を示すブロック図である。交流電源は、ブリッジ整流回
路1によって直流に整流され、トランス2の1次側巻き
線の一端に供給される。1次側巻き線の他端は、スイッ
チング駆動用IC3に接続される。トランス2の2次側
巻き線2aの出力は、ダイオード4によって整流され、
電子機器の主電源V1として内部回路に供給されるとと
もに、電子機器を制御するためのマイコン5にもスイッ
チ6を介して供給される。また、2次側巻き線2bの出
力は、ダイオード7によって整流され、フォトトランジ
スタ8を介してIC3の電源として供給される。このフ
ォトトランジスタ8は、主電源V1の安定化の制御のた
めの帰還信号入力として用いられ、主電源V1に接続さ
れたフォトダイオード9と光学的に結合される。トラン
ス2の2次側巻き線2cは、ダイオード10によって整
流され、電子機器のスタンバイ状態におけるマイコン5
の電源V3としてスイッチ6を介してマイコン5に印加
される。
FIG. 5 is a block diagram showing such a switching power supply circuit. The AC power is rectified into DC by the bridge rectifier circuit 1 and supplied to one end of the primary winding of the transformer 2. The other end of the primary winding is connected to the switching drive IC 3. The output of the secondary winding 2a of the transformer 2 is rectified by the diode 4,
The power is supplied to an internal circuit as a main power supply V1 of the electronic device, and is also supplied to a microcomputer 5 for controlling the electronic device via a switch 6. The output of the secondary winding 2b is rectified by the diode 7 and supplied as power to the IC 3 via the phototransistor 8. The phototransistor 8 is used as a feedback signal input for controlling stabilization of the main power supply V1, and is optically coupled to a photodiode 9 connected to the main power supply V1. The secondary winding 2c of the transformer 2 is rectified by the diode 10 and the microcomputer 5 in the standby state of the electronic device.
Is applied to the microcomputer 5 via the switch 6 as the power supply V3.

【0004】IC3は、最初の電源投入時にIC3を駆
動するためにIC3の各部に電圧を供給するためのスタ
ート回路11と、フォトトランジスタ8によってIC3
の電源に帰還された信号を検出するエラー検出回路12
と、スタンバイ状態においてスイッチング動作を間欠的
に行うための間欠帰還を決定するタイマー回路13と、
トランス2の1次側巻き線をスイッチングするMOSト
ランジスタ14と、マイコン5からの信号によって開閉
が制御されるスイッチ15によって発振周波数が切り替
えられる発振回路16と、発振回路16の発振出力をエ
ラー検出回路12の出力に基づいてパルス幅変調するP
WM回路17と、パルス幅変調された信号をタイマー回
路13の出力状態に従ってMOSトランジスタ14に印
加するロジック回路18から構成される。
The IC 3 includes a start circuit 11 for supplying a voltage to each part of the IC 3 to drive the IC 3 when the power is first turned on, and a phototransistor 8 for the IC 3.
Error detection circuit 12 for detecting a signal fed back to the power supply
A timer circuit 13 for determining intermittent feedback for intermittently performing a switching operation in a standby state;
A MOS transistor 14 for switching the primary winding of the transformer 2, an oscillation circuit 16 whose oscillation frequency is switched by a switch 15 whose opening and closing are controlled by a signal from the microcomputer 5, and an error detection circuit for detecting the oscillation output of the oscillation circuit 16 P that performs pulse width modulation based on the output of
It comprises a WM circuit 17 and a logic circuit 18 for applying a pulse-width-modulated signal to the MOS transistor 14 according to the output state of the timer circuit 13.

【0005】図5の動作を説明する。電源が投入されて
いない状態では、トランスの2次側巻き線2bには電圧
が発生していないため、IC3には電源電圧が供給され
ていないので、IC3は動作していない。最初に電源が
投入されるとブリッジ整流回路1によって整流された電
圧が、トランス2の1次側巻き線からスタート回路11
を介してIC3に供給される。これにより、IC3の動
作が開始され、発振回路16の発振が開始する。このと
きの発振回路16の発振周波数は、100KHzであ
る。電源投入時のエラー検出回路12は、デューティ比
が徐々に大きくなるような出力を発生するため、発振出
力はPWM回路17によって初期状態のパルス幅変調を
行う。PWM回路17の出力はロジック回路18を介し
てMOSトランジスタ14に印加され、MOSトランジ
スタ14は、パルス幅変調された信号に従って1次側巻
き線のスイッチング動作を行う。これにより、トランス
2の各2次側巻き線に電圧が発生する。これによりマイ
コン5も動作し、マイコン5は、その出力信号によって
発行ダイオード9を動作させる。従って、フォトトラン
ジスタ8がオンして、2次側巻き線2bの電圧がIC3
に供給される。IC3に電圧が供給されると、スタート
回路11は、動作を停止し、1次側巻き線からIC3の
内部に電源供給することを止める。これにより通常の動
作状態が持続される。
The operation of FIG. 5 will be described. When no power is supplied, no voltage is generated in the secondary winding 2b of the transformer, and no power supply voltage is supplied to the IC 3, so that the IC 3 does not operate. When the power is turned on for the first time, the voltage rectified by the bridge rectifier circuit 1 is supplied from the primary winding of the transformer 2 to the start circuit 11.
Is supplied to the IC 3 via the. Thereby, the operation of the IC 3 is started, and the oscillation of the oscillation circuit 16 is started. The oscillation frequency of the oscillation circuit 16 at this time is 100 KHz. The error detection circuit 12 at power-on generates an output such that the duty ratio gradually increases, so that the oscillation output is subjected to pulse width modulation in an initial state by the PWM circuit 17. The output of the PWM circuit 17 is applied to the MOS transistor 14 via the logic circuit 18, and the MOS transistor 14 performs the switching operation of the primary winding according to the pulse width modulated signal. As a result, a voltage is generated in each secondary winding of the transformer 2. Thereby, the microcomputer 5 also operates, and the microcomputer 5 operates the emitting diode 9 according to the output signal. Therefore, the phototransistor 8 is turned on, and the voltage of the secondary winding 2b becomes IC3.
Supplied to When a voltage is supplied to the IC 3, the start circuit 11 stops operating and stops supplying power from the primary winding to the inside of the IC 3. Thereby, the normal operation state is maintained.

【0006】次に、スタンバイ状態、即ち、電子機器の
内部が電源を必要とせずマイコン5だけが動作状態にな
る状態では、マイコン5は、その出力によってスイッチ
6を制御してマイコン5自身の電源を電流容量の少ない
2次巻き線2cからの電源に切り替えるとともに、発光
ダイオード9の動作を停止させる。更に、スイッチ6を
オンして発振回路16の発振周波数を20KHzに切り
替える。これにより、フォトトランジスタ8がオフする
ため2次巻き線2bからIC3への電源供給が停止され
るので、IC3の電源はスタート回路11から供給され
る。このとき、IC3の電源に接続されたコンデンサ1
9には、充電電流が流れ、IC3の電源電圧は上昇す
る。タイマー回路13は、電源電圧が所定のレベル、例
えば、5.6Vに達するとスタート回路11からの電源
供給を停止する。するとコンデンサ19からは放電電流
が流れることになり、電源電圧が低下する。タイマー回
路13は、電源電圧の電圧が所定電圧、例えば、4.7
Vに低下すると再びスタート回路11からの電源供給を
開始させる。このような動作により、IC3の電源電圧
ラインには、4.7Vと5.6Vの振幅の三角波が繰り
返し発生する。そして、タイマー回路13は、この三角
波の周期を計数して、例えば、8周期ごとにロジック回
路18を制御して、PWM回路17の出力をMOSトラ
ンジスタ14に印加する。尚、MOSトランジスタ14
を制御する期間は、コンデンサ19の放電期間、即ち、
三角波の下降期間である。従って、MOSトランジスタ
14は20KHzの周波数で所定間隔で所定時間駆動さ
れることになる。これにより、スタンバイ状態での消費
電力が削減されることになる。
Next, in a standby state, that is, in a state where the inside of the electronic device does not require a power supply and only the microcomputer 5 is in an operating state, the microcomputer 5 controls the switch 6 based on the output to control the power supply of the microcomputer 5 itself. Is switched to the power supply from the secondary winding 2c having a small current capacity, and the operation of the light emitting diode 9 is stopped. Further, the switch 6 is turned on to switch the oscillation frequency of the oscillation circuit 16 to 20 KHz. As a result, since the phototransistor 8 is turned off, the power supply from the secondary winding 2b to the IC 3 is stopped, so that the power of the IC 3 is supplied from the start circuit 11. At this time, the capacitor 1 connected to the power supply of the IC 3
9, a charging current flows, and the power supply voltage of the IC 3 rises. When the power supply voltage reaches a predetermined level, for example, 5.6 V, the timer circuit 13 stops the power supply from the start circuit 11. Then, a discharge current flows from the capacitor 19, and the power supply voltage decreases. The timer circuit 13 determines that the power supply voltage is a predetermined voltage, for example, 4.7.
When the voltage drops to V, the power supply from the start circuit 11 is started again. With such an operation, a triangular wave having an amplitude of 4.7 V and 5.6 V is repeatedly generated in the power supply voltage line of the IC 3. Then, the timer circuit 13 counts the cycle of the triangular wave, controls the logic circuit 18 every eight cycles, for example, and applies the output of the PWM circuit 17 to the MOS transistor 14. The MOS transistor 14
Is controlled during the discharging period of the capacitor 19, that is,
This is the falling period of the triangular wave. Therefore, the MOS transistor 14 is driven at a predetermined interval for a predetermined time at a frequency of 20 KHz. As a result, power consumption in the standby state is reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図5に示されたスイッ
チング電源回路の間欠動作は、図4の(a)及び(b)
に示すような動作となる。即ち、図4の(a)は、タイ
マー回路13によって作成されたスイッチング期間を示
すが、MOSトランジスタ14は、8周期毎にスイッチ
ングされ、その期間にトランスの2次巻き線2Cに電圧
が発生し、これによりマイコン5への電源が供給される
のである。しかし、マイコン5に供給される電圧は、図
4の(b)に示される電圧の如く、スイッチング期間に
電圧が急激に上昇し、スイッチング期間が終了すると電
圧は、低下しマイコン5の通常動作電圧5V以下になっ
てしまう。
The intermittent operation of the switching power supply circuit shown in FIG. 5 corresponds to FIGS. 4 (a) and 4 (b).
The operation is as shown in FIG. 4A shows the switching period created by the timer circuit 13. The MOS transistor 14 is switched every eight periods, and a voltage is generated in the secondary winding 2C of the transformer during that period. Thus, power is supplied to the microcomputer 5. However, as shown in FIG. 4B, the voltage supplied to the microcomputer 5 sharply increases during the switching period, and decreases when the switching period ends. It becomes 5V or less.

【0008】従って、スイッチング期間では急激な電圧
上昇によりマイコン5の耐圧を越えた電圧となってマイ
コン5の破壊が起こる可能性があり、また、5V以下に
なる期間が長くなって、マイコン5の動作が停止する危
惧もあった。
Therefore, during the switching period, the voltage may exceed the withstand voltage of the microcomputer 5 due to a sudden increase in voltage, and the microcomputer 5 may be destroyed. There was a fear that the operation would stop.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した点に
鑑みて創作されたものであり、トランスの1次側に流れ
る電流をスイッチングするスイッチング素子と、前記ト
ランスの2次側からの帰還信号を検出するエラー検出回
路と、該エラー検出回路の検出出力に基づき前記発振回
路の出力をパルス幅変調するパルス幅変調回路と、通常
動作状態とスタンバイ状態によって前記パルス幅変調回
路の出力を連続的又は間欠的にスイッチング素子に供給
するロジック回路と、電源投入時に前記パルス幅変調の
デューティ比を最小値から徐々に大きくするソフトスタ
ート回路と、前記待機モード時の間欠周波数を作成する
タイマー回路と、前記スタンバイ状態時に前記間欠周波
数を高くする間欠周波数変更回路と、前記ソフトスター
ト回路に接続され、前記スタンバイ状態時にソフトスタ
ートの時間を長くするソフトスタート変更回路を備える
ことにより、スタンバイ状態時の間欠期間を短くすると
ともに、スイッチング期間におけるスイッチングパルス
のデューティ比の増加率を低下して、マイコンに加わる
電源電圧の急激な上昇と5V以下になる期間を短くした
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has a switching element for switching a current flowing through a primary side of a transformer, and a feedback element from a secondary side of the transformer. An error detection circuit for detecting a signal; a pulse width modulation circuit for pulse width modulating the output of the oscillation circuit based on a detection output of the error detection circuit; and an output of the pulse width modulation circuit in a normal operation state and a standby state. A logic circuit that supplies the switching element intermittently or intermittently, a soft start circuit that gradually increases the duty ratio of the pulse width modulation from a minimum value when power is turned on, and a timer circuit that creates an intermittent frequency in the standby mode. An intermittent frequency changing circuit that increases the intermittent frequency during the standby state; and By providing a soft-start changing circuit that extends the soft-start time in the standby state, the intermittent period in the standby state is shortened, the rate of increase in the duty ratio of the switching pulse during the switching period is reduced, and power supplied to the microcomputer is reduced. This is a period in which the voltage sharply rises and the period during which the voltage becomes 5 V or less is shortened.

【0010】また、前記間欠周波数変更回路は、前記ト
ランスの1次側から供給される電圧による充電と放電を
繰り返す電源ラインに接続された第1のコンデンサと、
該第1のコンデンサに並列に接続される第2のコンデン
サと第1のスイッチの直列回路から構成され、スタンバ
イ状態時には前記電源ラインのコンデンサ容量を小さく
して間欠周波数を高くすることにより、間欠期間を変更
するための特別な端子をICに設ける必要が無くなる。
The intermittent frequency changing circuit includes a first capacitor connected to a power supply line that repeats charging and discharging with a voltage supplied from a primary side of the transformer;
It is composed of a series circuit of a second capacitor and a first switch connected in parallel to the first capacitor. In the standby state, the intermittent period is increased by reducing the capacitance of the power supply line and increasing the intermittent frequency. It is not necessary to provide a special terminal for changing the value on the IC.

【0011】また、前記ソフトスタート回路には、第3
のコンデンサが接続されるとともに、該第3のコンデン
サに直列接続される第4のコンデンサと第2のスイッチ
の直列回路が設けられ、前記スタンバイ状態時は、ソフ
トスタート回路のコンデンサ容量を大きくしてソフトス
タート時間を長くすることにより、ソフトスタート時間
を長くするための端子もICに設ける必要もないもので
ある。
The soft start circuit has a third
And a series circuit of a fourth capacitor and a second switch connected in series with the third capacitor is provided. In the standby state, the capacity of the soft start circuit is increased. By extending the soft start time, there is no need to provide a terminal for increasing the soft start time in the IC.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
回路図であり、図5と同一部分については同一図番を付
して説明を略す。電源ラインVcの電圧変動を検出する
エラー検出回路12には、ソフトスタート回路19が設
けられる。ソフトスタート回路19には、ソフトスター
ト時間を決定するための第3のコンデンサC3と第4の
コンデンサC4が並列にIC3の外部に接続され、コン
デンサC4の他端にはマイコン5の制御信号CONT1
によって制御されるスイッチSW2が直列に接続されて
いる。このコンデンサC4とスイッチSW2は、ソフト
スタート変更回路を構成している。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. A soft start circuit 19 is provided in the error detection circuit 12 that detects a voltage fluctuation of the power supply line Vc. In the soft start circuit 19, a third capacitor C3 and a fourth capacitor C4 for determining a soft start time are connected in parallel to the outside of the IC 3, and a control signal CONT1 of the microcomputer 5 is connected to the other end of the capacitor C4.
The switches SW2 controlled by the switches are connected in series. The capacitor C4 and the switch SW2 constitute a soft start changing circuit.

【0013】また、電源ラインVcの端子には、第1の
コンデンサC1と第2のコンデンサC2がIC3の外部
に並列接続され、コンデンサC2の他端にはマイコン5
の制御信号CONT2で制御されるスイッチSW1が直
列接続されている。このコンデンサC2とスイッチSW
1は、間欠周波数変更回路を構成している。
A first capacitor C1 and a second capacitor C2 are connected in parallel to the terminal of the power supply line Vc outside the IC 3, and the microcomputer 5 is connected to the other end of the capacitor C2.
The switch SW1 controlled by the control signal CONT2 is connected in series. This capacitor C2 and switch SW
Reference numeral 1 denotes an intermittent frequency changing circuit.

【0014】図1において、電源の投入時及び通常動作
状態には、マイコン5は、制御信号CONT1をローレ
ベルにする。このとき、スイッチSW1は、閉じた状態
にあり、スイッチSW2は開いた状態にある。従って、
電源ラインVcに接続されたコンデンサC1とC2が並
列接続された状態で、その容量は加算された値であり、
図5の従来例で示したコンデンサC0と同じ値となって
いる。一方、ソフトスタート回路19に接続された容量
は、コンデンサC3の容量となっている。
In FIG. 1, the microcomputer 5 sets the control signal CONT1 to a low level when the power is turned on and in a normal operation state. At this time, the switch SW1 is in a closed state, and the switch SW2 is in an open state. Therefore,
In the state where the capacitors C1 and C2 connected to the power supply line Vc are connected in parallel, the capacitance is an added value,
It has the same value as the capacitor C0 shown in the conventional example of FIG. On the other hand, the capacitance connected to the soft start circuit 19 is the capacitance of the capacitor C3.

【0015】電源投入時にIC3には、トランス2の1
次巻き線から電圧がスタート回路11を介して供給さ
れ、この電圧は、電源ラインVcのコンデンサC1とC
2に充電され、IC3の電源として保持される。また、
通常動作状態においては、トランス2の2次巻き線2b
からフォトトランジスタ8を介して電圧がコンデンサC
1及びC3に充電されてIC3の電源となる。このよう
に、電源投入時と通常動作状態においては、電源ライン
Vcの容量を大きくする必要があるため、コンデンサC
1とC2が並列に接続された状態にしている。
When the power is turned on, the IC 3
A voltage is supplied from the next winding via the start circuit 11, and this voltage is supplied to the capacitors C1 and C1 of the power supply line Vc.
2 and is held as the power source of the IC 3. Also,
In the normal operation state, the secondary winding 2b of the transformer 2
From the capacitor C via the phototransistor 8
1 and C3 are charged to become the power source of IC3. As described above, when the power is turned on and in the normal operation state, it is necessary to increase the capacity of the power supply line Vc.
1 and C2 are connected in parallel.

【0016】一方、ソフトスタート回路19に接続され
た容量は、電源投入時にはソフトスタート時間をあまり
長くする必要はなく、そのためにコンデンサC3のみが
ソフトスタート回路19に接続された状態にしている。
On the other hand, the capacity connected to the soft start circuit 19 does not require a very long soft start time when the power is turned on. For this reason, only the capacitor C3 is connected to the soft start circuit 19.

【0017】しかし、スタンバイ状態になるとマイコン
5は、制御信号CONT1をハイレベルとしてフォトト
ランジスタ8をオフ状態とするとともにスイッチSW1
を開き、SW2を閉じる。従って、この状態では電源ラ
インVcには、コンデンサC1のみが接続され、従来の
場合よりも、電源ラインVcに接続された容量は、小さ
くなっている。また、ソフトスタート回路19にはコン
デンサC3とC4が並列接続された状態であり、その容
量は大きくなり、ソフトスタート時間が長く設定され
る。
However, when the microcomputer 5 enters the standby state, the microcomputer 5 sets the control signal CONT1 to the high level to turn off the phototransistor 8, and switches the switch SW1.
And close SW2. Therefore, in this state, only the capacitor C1 is connected to the power supply line Vc, and the capacitance connected to the power supply line Vc is smaller than in the conventional case. Further, the capacitors C3 and C4 are connected in parallel to the soft start circuit 19, the capacity thereof becomes large, and the soft start time is set long.

【0018】図2は、エラー検出回路12と、PWM回
路17と、スタート回路19の具体的な回路である。P
WM回路17は、発振回路16からの三角波出力が入力
に印加されたコンパレータ20と、コンパレータ20の
他方の入力に基準電圧を印加するローパスフィルタ21
で構成される。エラー検出回路12は、電源ラインVc
の電圧が抵抗22,23,24によって分圧された電圧
と基準電圧Vrefを比較するコンパレータ25と、コ
ンパレータ25の出力が印加されたPチャネルMOS2
6と、カレントミラー回路を構成するチャネルMOS2
7,28とで構成され、MOS28のドレインは、抵抗
29を介してローパスフィルタ21に接続される。
FIG. 2 shows specific circuits of the error detection circuit 12, the PWM circuit 17, and the start circuit 19. P
The WM circuit 17 includes a comparator 20 to which a triangular wave output from the oscillation circuit 16 is applied to an input, and a low-pass filter 21 to apply a reference voltage to the other input of the comparator 20.
It consists of. The error detection circuit 12 is connected to the power supply line Vc
And a reference voltage Vref, and a P-channel MOS 2 to which an output of the comparator 25 is applied.
6 and a channel MOS 2 forming a current mirror circuit
, And the drain of the MOS 28 is connected to the low-pass filter 21 via the resistor 29.

【0019】ソフトスタート回路19は、ローパスフィ
ルタ21と抵抗29にエミッタが接続されたトランジス
タ30と、トランジスタ30のバイアスを設定する抵抗
31,32と、トランジスタ30のベースと接地間に接
続されたNチャネルMOS33とで構成され、トランジ
スタ30のベースは、IC3の外部端子として導出さ
れ、そこにコンデンサC3及びC4とスイッチSW2が
設けられる。NチャネルMOS33のゲートには、タイ
マー回路13から出力されたクロック信号CLが印加さ
れる。クロック信号CLは、PWM出力によってMOS
トランジスタ14をスイッチング動作させる期間に
「L」レベルとなる信号であり、スタンバイ状態におい
ては、タイマー回路13が間欠動作を行う周期、例えば
8周期毎に「L」レベルとなる。
The soft start circuit 19 includes a transistor 30 having an emitter connected to the low-pass filter 21 and the resistor 29, resistors 31 and 32 for setting the bias of the transistor 30, and an N connected between the base of the transistor 30 and the ground. The base of the transistor 30 is led out as an external terminal of the IC 3, and capacitors C 3 and C 4 and a switch SW 2 are provided there. The clock signal CL output from the timer circuit 13 is applied to the gate of the N-channel MOS 33. The clock signal CL is applied to the MOS output by the PWM output.
This signal is at the “L” level during a period in which the transistor 14 performs the switching operation. In the standby state, the signal is at the “L” level every cycle in which the timer circuit 13 performs the intermittent operation, for example, every eight cycles.

【0020】図2において、エラー検出回路12は、電
源ラインVcの分圧された電圧と基準電圧Vrefを比
較することによって、通常動作状態の場合に電源ライン
Vcの電圧が5.6VとなるようにPWM回路17を制
御する。即ち、電源ラインVcの電圧が5.6Vより高
くなった場合にはコンパレータ25の出力電圧が低下
し、PチャネルMOS26がオンして、NチャネルMO
S27に電流を多く流すように作用する。従って、Nチ
ャネルMOS28の電流も増加し、トランジスタ30の
エミッタ電圧が低下するので、コンパレータ20の基準
電圧が低下する。これにより、コンパレータ20の出力
パルスの幅が狭くなる。
In FIG. 2, the error detection circuit 12 compares the divided voltage of the power supply line Vc with the reference voltage Vref so that the voltage of the power supply line Vc becomes 5.6 V in the normal operation state. To control the PWM circuit 17. That is, when the voltage of the power supply line Vc becomes higher than 5.6 V, the output voltage of the comparator 25 decreases, the P-channel MOS 26 turns on, and the N-channel MO
It acts to flow a large amount of current in S27. Therefore, the current of the N-channel MOS 28 also increases, and the emitter voltage of the transistor 30 decreases, so that the reference voltage of the comparator 20 decreases. Thereby, the width of the output pulse of the comparator 20 becomes narrow.

【0021】次に、スタンバイ状態の動作を説明する。
スタンバイ状態になると、マイコン5からの制御信号C
ONT1によって電源ラインVcにコンデンサC1だけ
が接続された状態となる。タイマー回路13は、スター
ト回路11からのコンデンサC1への充電とコンデンサ
C1からの放電を繰り返すため、電源ラインVcの波形
は、図3のVcの如く、5.6Vと4.7V振幅を持っ
た三角波となる。また、コンデンサC1のみの場合は、
その繰り返し周波数は、従来の場合よりも高くなる。本
実施例の場合は、その周波数は2倍に設定している。周
波数の設定は、コンデンサC1とC2を選択することに
よって行える。
Next, the operation in the standby state will be described.
In the standby state, the control signal C from the microcomputer 5
Only the capacitor C1 is connected to the power supply line Vc by the ONT1. Since the timer circuit 13 repeats charging of the capacitor C1 from the start circuit 11 and discharging of the capacitor C1, the waveform of the power supply line Vc has amplitudes of 5.6 V and 4.7 V as shown in FIG. It becomes a triangular wave. When only the capacitor C1 is used,
The repetition frequency is higher than in the conventional case. In the case of the present embodiment, the frequency is set to twice. The frequency can be set by selecting the capacitors C1 and C2.

【0022】更に、タイマー回路13は、電源ラインV
cの三角波をカウンタで計数することによって8周期毎
のコンデンサC1の放電期間、即ち、電源ラインVcの
波形が下降する期間にクロック信号CLを「L」レベル
とする。(図3参照)また、この期間は、ロジック回路
18がPWM出力をMOSトランジスタ14に印加して
スイッチングを行う期間である。尚、スタンバイ状態で
は、制御信号CONT2が「H」レベルとなってスイッ
チSW1が開かれる。これにより発振回路16は、10
0KHzの発振周波数から20KHzの発振周波数に切
り替えられる。クロック信号CLが「H」レベルの期間
は、MOS33がオンしているため、コンデンサC3及
びC4は放電され、トランジスタ30はオフしている。
このとき、エラー検出回路12がパルス幅を最大にしよ
うとしてしてMOS28の電流を最小にしたとしても、
トランジスタ30がオフしているため、エミッタ電圧
は、接地レベルになりコンパレータ20の基準電圧は、
最小レベルになりPWM波形は、最小のパルス幅になっ
ている。
Further, the timer circuit 13 is connected to the power line V
By counting the triangular wave of c by the counter, the clock signal CL is set to the “L” level during the discharge period of the capacitor C1 every eight periods, that is, during the period when the waveform of the power supply line Vc falls. (See FIG. 3) This period is a period in which the logic circuit 18 performs switching by applying the PWM output to the MOS transistor 14. In the standby state, the control signal CONT2 becomes "H" level and the switch SW1 is opened. As a result, the oscillation circuit 16
The oscillation frequency is switched from 0 KHz to 20 KHz. While the clock signal CL is at the “H” level, the MOS 33 is on, the capacitors C3 and C4 are discharged, and the transistor 30 is off.
At this time, even if the error detection circuit 12 tries to maximize the pulse width and minimizes the current of the MOS 28,
Since the transistor 30 is off, the emitter voltage is at the ground level, and the reference voltage of the comparator 20 is
At the minimum level, the PWM waveform has the minimum pulse width.

【0023】図3の如く、クロック信号CLが「L」レ
ベルになると、MOS33がオフするため、コンデンサ
C3及びC4には充電電流が抵抗32を介して流れ始め
る。すると、トランジスタ30のベース電圧が徐々に上
昇することになり、エミッタ電圧が上昇する。従って、
コンパレータ20に印加される基準電圧は、図3のVr
1で示されるように徐々に高くなり、PWM出力のパル
ス幅は徐々に広くなる。
As shown in FIG. 3, when the clock signal CL becomes "L" level, the MOS 33 is turned off, so that a charging current starts flowing through the resistors C32 and C4 through the resistor 32. Then, the base voltage of the transistor 30 gradually increases, and the emitter voltage increases. Therefore,
The reference voltage applied to the comparator 20 is Vr in FIG.
As shown by 1, the pulse width of the PWM output gradually increases.

【0024】このようにスタンバイ状態では、コンデン
サC3とC4が並列接続されるため、時定数が大きく基
準電圧Vr1の上昇はゆっくりとなる。一方、電源投入
時には、スイッチSW2が開いているためにコンデンサ
C3のみが接続された状態で、時定数は小さくなるの
で、基準電圧の上昇はVr2のようにVr1に比べて早
く上昇する。
In the standby state, since the capacitors C3 and C4 are connected in parallel, the time constant is large and the reference voltage Vr1 rises slowly. On the other hand, when the power is turned on, the time constant becomes small in a state where only the capacitor C3 is connected because the switch SW2 is open, so that the reference voltage rises faster than Vr1 like Vr2.

【0025】以上の動作により、図4(c)に示される
ように、間欠動作の周期は、従来の周波数に比べて、例
えば2倍になる。また、間欠動作中に駆動されるMOS
トランジスタ14の駆動パルス幅も電源投入時に比べて
ゆっくり広くなるため、トランス2の2次側に発生する
電圧V3は、図4(d)に示されるように急激な電圧上
昇が抑えられ、また、5V以下に低下する期間も従来に
比べて短くなる。
By the above operation, as shown in FIG. 4C, the period of the intermittent operation is, for example, twice as long as the conventional frequency. Also, the MOS driven during the intermittent operation
Since the drive pulse width of the transistor 14 also becomes wider slowly than when the power is turned on, the voltage V3 generated on the secondary side of the transformer 2 is suppressed from abrupt voltage rise as shown in FIG. The period during which the voltage drops to 5 V or less is also shorter than before.

【0026】[0026]

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、スタンバ
イ状態でのマイコン5に印加される電圧の急激な電圧上
昇が抑えられるのでマイコン5の破壊が防止でき、更
に、電圧が5V以下に低下する期間が短くなるのでマイ
コン5が不動作状態になることが防止できるものであ
る。且つ、間欠動作周期が短くなっても、ソフトスター
ト期間が長くなるため、消費電力も抑制することができ
る。
As described above, according to the present invention, a sharp increase in the voltage applied to the microcomputer 5 in the standby state can be suppressed, so that the microcomputer 5 can be prevented from being destroyed. Since the period of the decrease is short, it is possible to prevent the microcomputer 5 from becoming inoperative. In addition, even if the intermittent operation cycle is shortened, the soft start period is lengthened, so that power consumption can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のスイッチング電源回路を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a switching power supply circuit of the present invention.

【図2】図1に示されたスイッチング電源回路のブロッ
クの具体的回路図である。
FIG. 2 is a specific circuit diagram of a block of the switching power supply circuit shown in FIG.

【図3】本発明の動作を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform chart showing the operation of the present invention.

【図4】従来と本発明の比較をするための波形図であ
る。
FIG. 4 is a waveform diagram for comparing a conventional device and the present invention.

【図5】従来例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional example.

【符号の説明】 1 ブリッジ整流回路 2 トランス 3 IC 4、7、10 ダイオード 5 マイコン 6、15 スイッチ 8 フォトトランジスタ 9 発光ダイオード 11 スタート回路 12 エラー検出回路 13 タイマー回路 14 スイッチングトランジスタ 16 発振回路 17 パルス幅変調回路 18 ロジック回路 19 ソフトスタート回路 20,25 コンパレータ 26 PチャネルMOS 27,28,33 NチャネルMOS[Description of Signs] 1 Bridge rectifier circuit 2 Transformer 3 IC 4, 7, 10 Diode 5 Microcomputer 6, 15 Switch 8 Phototransistor 9 Light emitting diode 11 Start circuit 12 Error detection circuit 13 Timer circuit 14 Switching transistor 16 Oscillation circuit 17 Pulse width Modulation circuit 18 Logic circuit 19 Soft start circuit 20, 25 Comparator 26 P-channel MOS 27, 28, 33 N-channel MOS

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 3/28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 トランスの1次側に流れる電流をスイッ
チングするスイッチング素子と、前記トランスの2次側
からの帰還信号を検出するエラー検出回路と、該エラー
検出回路の検出出力に基づき発振回路の出力をパルス幅
変調するパルス幅変調回路と、通常動作状態にパルス幅
変調回路の出力を連続的にスイッチング素子に供給し、
スタンバイ状態にパルス幅変調回路の出力を間欠的にス
イッチング素子に供給するロジック回路と、電源投入時
に前記パルス幅変調のデューティ比を最小値から徐々に
大きくするソフトスタート回路と、通常動作状態時は前
記トランスの2次側からの帰還信号を充放電し、スタン
バイ状態時は電源ラインからの信号を前記帰還信号の充
放電より高い間欠周波数で充放電する間欠周波数変更回
路と、前記ソフトスタート回路に接続され、前記スタン
バイ状態時にソフトスタートの時間を長くするソフトス
タート変更回路を備えたことを特徴とするスイッチング
電源回路。
A switching element for switching a current flowing to a primary side of a transformer, an error detection circuit for detecting a feedback signal from a secondary side of the transformer, and an oscillation circuit based on a detection output of the error detection circuit. Pulse width modulation circuit for pulse width modulation of output and pulse width modulation for normal operation
The output of the modulation circuit is continuously supplied to the switching element,
In the standby state, the output of the pulse width modulation circuit is intermittently switched.
A logic circuit for supplying to the switching element, a soft start circuit for gradually increasing the duty ratio of the pulse width modulation from a minimum value at power-on, and a soft start circuit for a normal operation state.
Charge and discharge the feedback signal from the secondary side of the transformer
In the standby state, the signal from the power supply line is filled with the feedback signal.
Intermittent frequency change cycle for charging and discharging at a higher intermittent frequency than discharging
And a soft start changing circuit connected to the soft start circuit and extending the soft start time in the standby state.
【請求項2】 前記間欠周波数変更回路は、前記トラン
スの1次側から供給される電圧により充電と放電を繰り
返す電源ラインに接続された第1のコンデンサと、該第
1のコンデンサに並列に接続される第2のコンデンサと
第1のスイッチの直列回路から構成され、スタンバイ状
態時には第1のスイッチをオフし前記電源ラインのコン
デンサ容量を小さくして間欠周波数を高くすることを特
徴とする請求項1記載のスイッチング電源回路。
2. The intermittent frequency changing circuit includes a first capacitor connected to a power supply line that repeats charging and discharging with a voltage supplied from a primary side of the transformer, and is connected in parallel to the first capacitor. A series circuit of a second capacitor and a first switch, wherein the first switch is turned off in a standby state to reduce the capacitor capacity of the power supply line to increase the intermittent frequency. 2. The switching power supply circuit according to 1.
【請求項3】 前記ソフトスタート回路には、第3のコ
ンデンサが接続されるとともに、該第3のコンデンサに
並列接続される第4のコンデンサと第2のスイッチの直
列回路が設けられ、前記スタンバイ状態時は、第2のス
イッチをオンし、ソフトスタート回路のコンデンサ容量
を大きくしてソフトスタート時間を長くすることを特徴
とする請求項1記載のスイッチング電源回路。
3. The soft start circuit is connected to a third capacitor, and is provided with a series circuit of a fourth capacitor and a second switch connected in parallel to the third capacitor, In the state, the second switch
2. The switching power supply circuit according to claim 1, wherein the switch is turned on to increase the soft start time by increasing the capacitance of the capacitor of the soft start circuit.
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