JP3389158B2

JP3389158B2 - 絶縁型スイッチング電源制御回路

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Publication number: JP3389158B2
Application number: JP22118899A
Authority: JP
Inventors: 誠高島
Original assignee: Cosel Co Ltd
Current assignee: Cosel Co Ltd
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2003-03-24
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JP2001045751A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、パルス状出力の
デュティーを変更して、出力電圧を制御するフォワード
型のスイッチング電源制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスイッチング電源制御回路として
は、例えば図６に示すような回路があった。この回路
は、トランス１は一次巻線２と二次巻線３とを有すると
ともに、第三の巻線４を備え、トランス１の一次巻き線
２には電源３０の入力電圧ＶＩＮが接続され、これを変
圧して二次巻き線３及び第三の巻き線４から出力してい
る。トランス１の二次巻線３には、整流用のダイオード
５と平滑用のコイル６が直列に接続され、さらに整流用
のダイオード７と平滑用コンデンサ８が並列に接続され
ている。整流された出力電圧Ｖｏ（電流Ｉｏ）は、出力
端子Ｔｏを介して負荷Ｌｏに接続されている。

【０００３】また、整流された出力電圧Ｖｏは、差動増
幅器である誤差アンプ９に接続され、この誤差アンプ９
の他の入力端子には、基準電圧源１０の基準電圧Ｖｒｅ
ｆが印加されている。誤差アンプ９の出力は、フォトカ
プラＰＣ１に設けた発光ダイオードＬＤ１のカソード側
が接続され、発光ダイオードＬＤ１のアノード側には、
抵抗１１を介して出力電圧Ｖｏが印加されている。

【０００４】また、安定な電圧源Ｖｒを電源として、抵
抗１２と直列にフォトトランジスタＰＴ１が設けられ、
このフォトトランジスタＰＴ１はフォトカプラＰＣ１の
受光素子として設けられ、発光ダイオードＬＤ１の発光
を受けて作動する。これにより、フォトトランジスタＰ
Ｔ１のコレタタには、トランス１の整流された出力電圧
Ｖｏに関する帰還電圧による第１の出力電圧情報信号Ｖ
ＦＢが発生する。第１の出力電圧情報信号ＶＦＢは、誤
差アンプ９の出力、すなわち出力電圧Ｖｏと基準電圧Ｖ
ｒｅｆの差に応じて変化する。

【０００５】次に、図６に示す出力制御回路３２につい
て、図７を基にして説明する。出力制御回路３２は、電
圧源Ｖｒに接続され、パルス状の出力信号ＯＵＴを発す
るもので、図７において、電圧源Ｖｒとタイミング抵抗
ＲＴは直列に接続され、所定の電圧源Ｖｒと抵抗ＲＴを
利用して任意の充放電設定基準電流ＩＲを設定する。電
圧源Ｖｒは、その充放電設定基準電流ＩＲに比例した電
流を流す充電用電流源ＩＳ１に接続されている。さら
に、電圧源Ｖｒは、充放電設定基準電流ＩＲに比例した
電流、または充放電設定基準電流ＩＲ同様に電圧源Ｖｒ
や任意の定電圧源と任意の抵抗によって設定された電流
に比例した電流を流す放電用電流源ＩＳ２が接続されて
いる。

【０００６】充電用電流源ＩＳ１と放電用電流源ＩＳ２
との間に容量ＣＴが接続され、この容量ＣＴは充電用電
流源ＩＳ１により充電され、放電用電流源ＩＳ２により
放電される三角波発生用のタイミング容量である。この
容量ＣＴの両端で、基準三角波電圧Ｖｏｓｃが発生す
る。充電用電流源ＩＳ１と容量ＣＴの間、及び放電用電
流源ＩＳ２と容量ＣＴとの間の各々に充放電を切り換え
る切り換えスイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられ、容量Ｃ
Ｔの充放電を切り換えている。

【０００７】充放電の切り換えスイッチＳＷ１，ＳＷ２
の間には、容量ＣＴに接続して上限検出コンパレータＣ
ＯＭＨ、下限検出コンパレータＣＯＭＬが接続されてい
る。さらに、上限検出コンパレータＣＯＭＨ、下限検出
コンパレータＣＯＭＬには、各々上限設定電圧ＶＨ、下
限設定電圧ＶＬが入力している。この上限検出コンパレ
ータＣＯＭＨ、下限検出コンパレータＣＯＭＬにより、
容量ＣＴに発生する基準三角波電圧Ｖｏｓｃの波形の上
限と下限を設定している。上限検出コンパレータＣＯＭ
Ｈ、下限検出コンパレータＣＯＭＬの各出力は、容量Ｃ
Ｔに発生した電圧によりそれぞれ出力を反転させ、充放
電切り換えタイミング発生用のＲＳフリップフロップＲ
ＳＦＦの各Ｒ、Ｓ端子に各々入力している。

【０００８】フリップフロツプＲＳＦＦの出力Ｑは、切
り換えスイッチＳＷ１に接続しているとともに、論理否
定回路ＮＯＴを介してＳＷ２に接続し、各切り換えスイ
ッチＳＷ１，ＳＷ２を交互にオンオフする。

【０００９】さらに、基準三角波電圧Ｖｏｓｃは、コン
パレータＣＯＭＰの反転入力端子に接続し、コンパレー
タＣＯＭＰの非反転入力端子に入力した第１の出力電圧
情報信号ＶＦＢと比較される。そして、コンパレータＣ
ＯＭＰの出力とフリップフロツプＲＳＦＦの出力Ｑは論
理積回路ＡＮＤを経て論理積をとることにより、比較結
果による時比率Ｄｕｔｙを持った制御パルス信号が出力
され、パルス状出力がドライブ回路３４を介してＯＵＴ
端子より出力される。

【００１０】また、出力制御回路３２は、後述するＶＦ
端子電圧が所定の閾値電圧Ｖｔｈ以下になると放電用電
流源ＩＳ２を徐々に減らす放電電流制御回路３６を具備
している。さらに、基準三角波電圧Ｖｏｓｃの一周期毎
にリセットされるラッチ回路３８を備えている。

【００１１】そして、図６の回路において、トランス１
の第３の巻線４には１次巻線２に発生する入力電圧ＶＩ
Ｎを巻数比で変圧したパルス電圧が発生しており、巻線
４に接続された整流用のダイオード１３と平滑用のコン
デンサ１４で整流平滑し、ＶＩＮにほぼ比例した電圧が
ドライブ回路３４の電源Ｖｃｃに供給される。一次巻線
２には、スイッチ素子１６が接続され、スイッチ素子１
６のゲートに出力制御回路３２のＯＵＴ端子が接続さ
れ、ＯＵＴ端子の制御パルス電圧によってスイッチ素子
１６がオンオフし、トランス１が駆動される。

【００１２】さらに、出力制御回路３２のＯＵＴ端子に
は、制御パルス電圧の平均電圧を出力する抵抗１７とコ
ンデンサ１８で構成される平均値回路１５が接続されて
いる。平均値回路１５の出力は、出力制御回路３２のＶ
Ｆ端子に接続され、平均値回路１５による制御パルス電
圧の平均電圧の出力を第２の出力電圧情報信号ＶＦとし
てＶＦ端子へ入力している。

【００１３】また、スイッチ素子１６には抵抗１９が直
列に接続され、スイッチ素子１６に流れる電流を電圧に
変換する。この抵抗１９は電流検出抵抗であり、抵抗１
９の検出電圧をＶｏｓｃの一周期毎にリセットされるラ
ッチ回路３８に与え、抵抗１９の検出電圧が規定値を越
えたとき、ラッチ回路３８によって強制的にスイッチ素
子１６をオフさせるパルスバイパルス過電流保護回路を
構成している。

【００１４】以上の構成の従来のスイッチング電源制御
回路は、前記過電流保護回路において、過電流保護動作
によって出力電圧Ｖｏが低下した場合においても、出力
ラッチ回路３８などの動作遅延時間によって出力電流が
増大してしまう場合がある。図６の従来例においては、
第２の出力電圧情報信号ＶＦが規定値Ｖｔｈ以下になる
と、ＩＳ２を減少させて制御パルスの最小オフ時間を長
くし、それによって出力電流の増大を抑制する機能を有
する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のスイッチング電源制御回路にあっては、出力
の負荷電流Ｉｏが急変したとき、出力電圧Ｖｏの過渡的
な変動が大きくなるという間題点があった。

【００１６】ここで先ず、図２（Ａ）の破線で示す、従
来のスイッチング電源制御回路における静的な第２の出
力電圧情報信号ＶＦと負荷電流Ｉｏ特性に示されるよう
に、負荷電流Ｉｏが定格を越えて過電流保護動作が働く
負荷電流領域（コイル６の電流が連続になる領域）にお
いては、第２の出力電圧情報信号ＶＦは、出力電圧Ｖｏ
にほぼ比例した電圧になる。従って、放電電流制御回路
３６による過電流保護機能により、電流Ｉｏの増大を抑
制する動作をする。

【００１７】それに対して、負荷電流Ｉｏが少なくコイ
ル６の電流が不連続になる領域においては、コイル６の
電流が連続の領域と比べ、出力電圧Ｖｏを安定化するた
めのＤｕｔｙ制御がコイル６の電流が連続になる領域と
は異なる制御状態となり、出力電圧Ｖｏと第２の出力電
圧情報信号ＶＦの電圧が比例せず、負荷電流Ｉｏの変化
に応じて第２の出力電圧情報信号ＶＦが低めに変動して
しまう。これは、コイル６に電流が流れない期間の分だ
け制御パルスのオフ時間が長くなり、制御パルスのＤｕ
ｔｙが相対的に小さくなるためである。従って、ＶＦ電
圧が、放電電流制御回路３６が動作を開始する閾値Ｖｔ
ｈ以下のときには、制御パルスの最小オフ時間が長くな
るとともに最大オンＤｕｔｙが小さくなる。特に、図８
に示すように、負荷電流Ｉｏが最も少ない無負荷時にお
いては、出力電圧Ｖｏが所定の電圧に保持されているに
も関わらずＶＦ電圧が最も低くなり、第２の出力電圧情
報信号ＶＦが放電電流制御回路３６の動作開始閾値Ｖｔ
ｈ以下では、制御パルス電圧の最小オフ時間が最も長く
なるとともに最大オンＤｕｔｙが最も小さくなる。

【００１８】このような図６の従来のスイッチング電源
制御回路において、図８に示すように、出力の負荷電流
Ｉｏが無負荷から定格に急変したとき、平滑コンデンサ
８だけでは出力電圧Ｖｏを保持できず、出力電圧Ｖｏが
ある程度低下してしまう。そして、出力電圧ＶｏがＶｒ
ｅｆ以下に低下したことを誤差アンプ９が認識すると、
誤差アンプ９の出力電圧はハイになり、フォトカプラＰ
Ｃ１の発光ダイオードＬＤ１の電流が流れなくなる。す
ると、フォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタＰＴ１
の電流も流れなくなり、図８に示すように、第１の出力
電圧情報信号ＶＦＢは基準三角波電圧Ｖｏｓｃとクロス
しない電圧まで上昇する。これにより、その時の制御パ
ルスは、Ｖｏｓｃで規定される最小オフ時間で決まる最
大オンＤｕｔｙまでＤｕｔｙが大きくなり、出力電圧Ｖ
ｏを上昇させ、元の電圧まで戻すようなフィードバック
がかかる。

【００１９】しかしながら、無負荷時には第２の出力電
圧情報信号ＶＦが閾値Ｖｔｈ以下に低下しており、この
ときの最大オンＤｕｔｙは最小となっているので、その
状態で負荷が定格に急変した時に出力電圧Ｖｏを上昇さ
せようとしても、図８に示すように、制御パルスのＤｕ
ｔｙがそのときの最大オンＤｕｔｙに制限されて小さ
く、出力電圧Ｖｏを上昇させる力が弱く、出力電圧Ｖｏ
がすぐには上昇できず、結果として過度的な変動が大き
くなってしまうという問題点があった。一方、過度的な
変動を小さくするためには、出カの平滑コンデンサ８を
大きな容量すればよいが、平滑コンデンサ８を大きくす
ると、装置が大型化してしまうという間題点があった。

【００２０】この発明は、前記従来の技術の問題点に鑑
みてなされたもので、小型で負荷変動に対しても出力の
変動が小さい絶縁型スイッチング電源制御回路を提供す
ることを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この発明は、基準三角波
を発生させるためのタイミング容量を有する基準三角波
電圧発生回路と、電源の出力が基準電圧以上の場合にフ
ォトカプラを介して帰還される出力電圧制御用の第１の
出力電圧情報信号と前記基準三角波電圧とを比較して出
力電圧の制御パルス信号を発生するコンパレータとを有
し、基準三角波の立下り時間を前記制御パルス信号がオ
ンできない時間とし、かつ前記制御パルス信号の平均電
圧である第２の出力電圧情報信号が所定値以下になると
前記タイミング容量の放電電流を減らして最小オフ時間
を長くする機能を有する制御回路を備えた絶縁型スイッ
チング電源制御回路である。そして、少なくとも前記第
１の出力電圧情報信号が出力されている期間は、前記第
２の出力電圧情報信号を前記所定値よりも高い値に上げ
るバイアス回路を設けたものである。

【００２２】前記バイアス回路は、前記第２の出力電圧
情報が入力した前記制御回路の端子にコレクタが接続さ
れエミッタが電圧源に接続されたバイアス用トランジス
タと、このバイアス用トランジスタのベースにコレクタ
が接続されエミッタが接地されているとともにベースが
前記フォトカプラのフォトトランジスタのエミッタに接
続されたフォトトランジスタ電流検知用トランジスタと
から成る。これにより、前記フォトカプラ電流をモニタ
し、前記フォトトランジスタがオンして前記第１の出力
電圧情報信号が出力されている期間は、前記フォトトラ
ンジスタ電流検知用トランジスタにより前記バイアス用
トランジスタがオンして、前記第２の出力電圧情報を前
記所定値よりも高い値に上げることにより、前記タイミ
ング容量の放電電流が変化しないようにし、前記三角波
の立下り時間および最小オフ時間を一定に保つようにし
たものである。

【００２３】またこの発明は、電源の出力電流を検知す
る出力電流検知手段と、この出力電流検知手段により得
られた出力電流検知信号が所定の値以下の場合に、前記
第２の出力電圧情報信号を前記所定値よりも高い値に上
げるバイアス回路を設けたものである。これにより、出
力電流が所定の値以下の期間は前記バイアス回路によっ
て前記第２の出力電圧情報を前記所定値よりも高い値に
上げ、前記タイミング容量の放電電流が変化しないよう
にし、前記三角波の立下り時間および最小オフ時間を一
定に保つようにした絶縁型スイッチング電源制御回路で
ある。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面に基づいて説明する。図１はこの発明の絶縁型
スイッチング電源用制御回路の第一の実施形態を示す。
この実施形態のスイッチング電源制御回路も前記従来の
技術と同様の構成を有し、トランス１は一次巻線２と二
次巻線３とを有するとともに、第三の巻線４を備え、ト
ランス１の一次巻き線２には電源３０の入力電圧ＶＩＮ
が接続され、これを変圧して二次巻き線３及び第三の巻
き線４から所望の電圧を出力している。トランス１の二
次巻線３には、整流用のダイオード５と平滑用のコイル
６が直列に接続され、さらに整流用のダイオード７と平
滑用コンデンサ８が並列に接続されている。整流された
出力電圧Ｖｏ（電流Ｉｏ）は、出力端子Ｔｏを介して負
荷Ｌｏに接続されている。

【００２５】また、整流された出力電圧Ｖｏは、差動増
幅器である誤差アンプ９に接続され、この誤差アンプ９
の他の入力端子には、基準電圧源１０の基準電圧Ｖｒｅ
ｆが印加されている。誤差アンプ９の出力は、フォトカ
プラＰＣ１に設けた発光ダイオードＬＤ１のカソード側
が接続され、発光ダイオードＬＤ１のアノード側には、
抵抗１１を介して出力電圧Ｖｏが印加されている。

【００２６】また、安定な電圧源Ｖｒを電源として、抵
抗１２と直列にフォトトランジスタＰＴ１が設けられ、
このフォトトランジスタＰＴ１はフォトカプラＰＣ１の
受光素子として設けられ、発光ダイオードＬＤ１の発光
を受けて作動する。これにより、フォトトランジスタＰ
Ｔ１のコレタタには、トランス１の整流された出力電圧
Ｖｏに関する帰還電圧による第１の出力電圧情報信号Ｖ
ＦＢが発生する。第１の出力電圧情報信号ＶＦＢは、誤
差アンプ９の出力、すなわち出力電圧Ｖｏと基準電圧Ｖ
ｒｅｆの差に応じて変化する。

【００２７】トランス１の第３の巻線４には１次巻線２
に発生する入力電圧ＶＩＮを巻数比で変圧したパルス電
圧が発生しており、巻線４に接続された整流用のダイオ
ード１３と平滑用のコンデンサ１４で整流平滑し、ＶＩ
Ｎにほぼ比例した電圧が出力制御回路３２のドライブ回
路の電源Ｖｃｃに供給される。なお、出力制御回路３２
は、図７に示す従来の回路と同様である。また、一次巻
線２には、スイッチ素子１６が接続され、スイッチ素子
１６のゲートに出力制御回路３２のＯＵＴ端子が接続さ
れ、ＯＵＴ端子の制御パルス電圧によってスイッチ素子
１６がオンオフし、トランス１が駆動される。

【００２８】さらに、出力制御回路３２のＯＵＴ端子に
は、制御パルス電圧の平均電圧を出力する抵抗１７とコ
ンデンサ１８で構成される平均値回路１５が接続されて
いる。平均値回路１５の出力は、出力制御回路３２のＶ
Ｆ端子に接続され、平均値回路１５による制御パルス電
圧の平均電圧の出力を第２の出力電圧情報信号ＶＦとし
てＶＦ端子へ入力している。

【００２９】また、この実施形態においても、スイッチ
素子１６には抵抗１９が直列に接続され、スイッチ素子
１６に流れる電流を電圧に変換する。この抵抗１９は電
流検出抵抗であり、抵抗１９の検出電圧をＶｏｓｃの一
周期毎にリセットされるラッチ回路に与え、抵抗１９の
検出電圧が規定値を越えたとき、ラッチ回路によって強
制的にスイッチ素子１６をオフさせるパルスバイパルス
過電流保護回路を構成している。

【００３０】さらに、この実施形態の出力制御回路３２
の第２の出力電圧情報信号ＶＦのＶＦ端子には、第２の
出力電圧情報信号ＶＦを閾値Ｖｔｈ以上に上げるバイア
ス手段であるバイアス回路２５が接続されている。この
バイアス回路２５は、フォトカプラＰＣ１のフォトトラ
ンジスタ電流Ｉｃ１を検知する手段として、フォトトラ
ンジスタＰＴ１のエミッタがベースに接続されたフォト
トランジスタ電流検知用トランジスタ２４を有し、この
トランジスタ２４のエミッタはグランド電位に接続され
ている。さらに、トランジスタ２４のコレクタと電圧源
Ｖｒ間に接続された抵抗２２，２３を備え、抵抗２２，
２３間にＶＦ電圧バイアス用トランジスタ２１のベース
が接続されている。ＶＦ電圧バイアス用トランジスタ２
１のエミッタは、電圧源Ｖｒに接続され、コレクタがバ
イアス電圧調整用抵抗２０を介してＶＦ端子に接続され
ている。

【００３１】この実施形態のスイッチング電源用制御回
路の動作は、図３に示すように、出力の負荷電流Ｉｏが
無負荷から定格に急変したとき、出力電圧Ｖｏが低下し
てしまう。そして、出力電圧ＶｏがＶｒｅｆ以下に低下
したことを誤差アンプ９が認識すると、誤差アンプ９の
出力電圧はハイになり、フォトカプラＰＣ１の発光ダイ
オードＬＤ１の電流が流れなくなる。すると、フォトカ
プラＰＣ１のフォトトランジスタＰＴ１の電流も流れな
くなり、図３に示すように、第１の出力電圧情報信号Ｖ
ＦＢは基準三角波電圧Ｖｏｓｃとクロスしない電圧まで
上昇する。

【００３２】ここで、この実施形態のスイッチング電源
用制御回路における静的なＶＦ−Ｉｏ特性と静的なＶｏ
−Ｉｏ特性は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、出力
電流Ｉｏがゼロから過電流保護動作の開始までの範囲に
おいては、フォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタ電
流Ｉｃ１が流れている。その状態においてフォトトラン
ジスタ電流検知用トランジスタ２４を介して、常にバイ
アス用トランジスタ２１はオンしているので、第２の出
力電圧情報信号ＶＦの電圧は閾値Ｖｔｈ以上の電位にバ
イアスされている。このバイアス区間は、負荷電流Ｉｏ
が小さく、コイル６の電流が不連続になる領域において
も第２の出力電圧情報信号ＶＦの電圧は閾値Ｖｔｈを越
える電圧を維持している。従って、出力の負荷電流Ｉｏ
が無負荷から定格負荷に急変したときでも、前記従来の
技術のように放電電流制御回路は動作せず、最大オンＤ
ｕｔｙが小さくならないので、出力電圧Ｖｏを上昇させ
るカが強く（Ｄｕｔｙが従来と比較して大きく）、比較
的短期間で出力電圧Ｖｏが上がり、過度的な変動を小さ
くすることが出来る。

【００３３】一方、出力電流Ｉｏが増大し過電流保護機
能が動作している範囲においては、図２（Ａ）に示すよ
うに、Ｉｃ１が流れていないので、フォトトランジスタ
電流検知用トランジスタ２４はオフし、それに伴いバイ
アス用トランジスタ２１もオフするので、第２の出力電
圧情報信号ＶＦのバイアスはなくなり、出力制御回路３
２のＶＦ端子への電圧供給は平均値回路１５のみとな
る。これにより、第２の出力電圧情報信号ＶＦの電圧は
出力電圧Ｖｏにほぼ比例した電圧となり、第２の出力電
圧情報信号ＶＦが前記従来の技術と同様にそのまま供給
されることになる。そして、第２の出力電圧情報信号Ｖ
Ｆが低下したときに放電電流制御回路が動作し、出力電
圧Ｖｏの低下時の出力電流Ｉｏの増大を抑制する機能を
果たす。

【００３４】この実施形態のスイッチング電源用制御回
路は、無負荷状態から負荷が急変した場合も、出力制御
回路の最大オンＤｕｔｙが小さくならないように、第２
の出力電圧情報信号ＶＦの電圧を閾値Ｖｔｈを越える電
圧に維持しているので、出力電圧が急変しても出力電圧
Ｖｏの上昇を素早く行わせることができる。従って、出
力電圧Ｖｏの過度的な変動を小さくすることができ、出
力平滑コンデンサ８を小さな容量にすることができ、装
置の小型化にも寄与する。

【００３５】次に、この発明の第二の実施形態につい
て、図４，図５を基にして説明する。ここで前記実施形
態と同様の構成は同一の符号を付して説明を省略する。
この実施形態では、出力電流Ｉｏを検知する手段として
検出抵抗２６を、出力の−側と平滑用コンデンサ８の間
に挿入し、検出抵抗２６に発生する電圧が電流アンプ２
７に入力されている。電流アンプ２７は、負荷電流Ｉｏ
に比例した電圧Ｖ２７を出力し、この電圧Ｖ２７が比較
器２９で所定の基準電圧Ｖ２８と比較される。比較器２
９の出力は、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＬＤ
２のカソードに接続されている。また、フォトカプラＰ
Ｃ２のフォトトランジスタＰＴ２のコレクタは、電圧源
Ｖｒに接続され、エミッタは抵抗４２を介して接地され
ているとともにフォトトランジスタ電流検知用トランジ
スタ４０のべ−スに接続されている。トランジスタ４０
は、エミッタが接地され、トランジスタ４０のコレクタ
は、電圧源Ｖｒに抵抗２２，２３を介して接続されてい
る。抵抗２２，２３間は、ＶＦバイアス用トランジスタ
２１のベースに接続されている。ＶＦ電圧バイアス用ト
ランジスタ２１のエミッタは電圧源Ｖｒに接続され、コ
レクタはバイアス電圧調整用抵抗２０を介して出力制御
回路３２のＶＦ端子に接続されている。

【００３６】この実施形態のスイッチング電源用制御回
路の動作は、電流アンプ２７の出力電圧Ｖ２７が基準電
圧Ｖ２８以下の時には比較器２９の出力がローとなって
フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＬＤ２が発光し、
フォトトランジスタＰＴ２に電流Ｉｃ２が流れる。逆
に、電流アンプ２７の電圧Ｖ２７が基準電圧Ｖ２８以上
の時には比較器２９の出力がハイとなって、フォトトラ
ンジスタＰＣ２には電流Ｉｃ２が流れない。

【００３７】従って、図５（Ａ）に示すように、出力電
流Ｉｏがゼロから出力電流信号電圧Ｖ２７が基準電圧Ｖ
２８よりも低い範囲においては、フォトカプラＰＣ２の
フォトトランジスタ電流Ｉｃ２が流れており、その状態
において常にバイアス用トランジスタ４０はオンしてい
るので、第２の出力電圧情報信号ＶＦの電圧は閾値Ｖｔ
ｈ以上の電位にバイアスされており、コイル６の電流が
不連続になる領域においても出力制御回路３２のＶＦ端
子は閾値Ｖｔｈを越える電圧を維持している。従って、
出力の負荷電流Ｉｏが無負荷から定格負荷に急変したと
きでも放電電流制御回路は動作しないので最大オンＤｕ
ｔｙが小さくならない。

【００３８】一方、出力電流信号Ｖ２７が基準電圧Ｖ２
８を越えている区間においてはＩｃ２が流れていないの
で、フォトトランジスタ電流検知用トランジスタ３０は
オフし、それに伴いバイアス用トランジスタ２１もオフ
するので出力制御回路３２のＶＦ端子へのバイアスはな
くなり、ＶＦ端子への電圧供給は平均値回路１５のみと
なる。これにより、第２の出力電圧情報信号ＶＦの電圧
は出力電圧Ｖｏにほぼ比例した電圧となり、第２の出力
電圧情報信号ＶＦが前記従来の技術と同様にそのまま供
給されることになる。そして、第２の出力電圧情報信号
ＶＦが低下したときに放電電流制御回路が動作し、出力
電圧Ｖｏの低下時の出力電流Ｉｏの増大を抑制する機能
を果たす。

【００３９】なお、この発明の平均値回路１５は、制御
パルス信号の平均電圧を検知可能であれば良く、前記実
施形態の構造には限らない。さらに、出力電流Ｉｏを検
知する手段は、出力電流を検知するほか、適宜の方法で
出力電流を検知して電圧変換し、所定の基準電圧と比較
しても良い。

【００４０】

【発明の効果】この発明は、過電流保護動作時の出力電
圧の低下に伴う出力電流の増大を抑制する機能を維持し
つつ、負荷急変時の出力電圧の過度的な変動を小さくす
ることができる。しかも、それに伴って出力平滑コンデ
ンサを小さな容量にすることができるので、装置の小型
化にも寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施形態の絶縁型スイッチング
電源用制御回路の概略回路図である。

【図２】この発明の第一実施形態の絶縁型スイッチング
電源用制御回路の負荷電流−出力電圧情報信号特性
（Ａ）と、負荷電流−出力電圧特性（Ｂ）を示すグラフ
である。

【図３】この発明の第一実施形態の絶縁型スイッチング
電源用制御回路の各動作波形を示すタイムチャートであ
る。

【図４】この発明の第二実施形態の絶縁型スイッチング
電源用制御回路の概略回路図である。

【図５】この発明の第二実施形態の絶縁型スイッチング
電源用制御回路の負荷電流−出力電圧情報信号特性
（Ａ）と、負荷電流−出力電圧特性（Ｂ）を示すグラフ
である。

【図６】従来の絶縁型スイッチング電源用制御回路の概
略回路図である。

【図７】従来の絶縁型スイッチング電源用制御回路の出
力制御回路を示す概略回路図である。

【図８】従来の絶縁型スイッチング電源用制御回路の各
動作波形を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１トランス２一次巻き線３二次巻き線９誤差アンプ１５平均値回路２５バイアス回路３２出力制御回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基準三角波を発生させるためのタイミン
グ容量を有する基準三角波電圧発生回路と、電源の出力
が基準電圧以上の場合にフォトカプラを介して帰還され
る出力電圧制御用の第１の出力電圧情報信号と前記基準
三角波電圧とを比較して出力電圧の制御パルス信号を発
生するコンパレータとを有し、基準三角波の立下り時間
を前記制御パルス信号がオンできない時間とし、かつ前
記制御パルス信号の平均電圧である第２の出力電圧情報
信号が所定値以下になると前記タイミング容量の放電電
流を減らして最小オフ時間を長くする機能を有する制御
回路を備えた絶縁型スイッチング電源制御回路におい
て、少なくとも前記第１の出力電圧情報信号が出力されてい
る期間は、前記第２の出力電圧情報信号を前記所定値よ
りも高い値に上げるバイアス回路を設け、前記バイアス
回路は、前記第２の出力電圧情報が入力した前記制御回
路の端子にコレクタが接続されエミッタが電圧源に接続
されたバイアス用トランジスタと、このバイアス用トラ
ンジスタのベースにコレクタが接続されエミッタが接地
されているとともにベースが前記フォトカプラのフォト
トランジスタのエミッタに接続されたフォトトランジス
タ電流検知用トランジスタとから成り、前記フォトカプ
ラ電流をモニタし、前記フォトトランジスタがオンして
前記第１の出力電圧情報信号が出力されている期間は、
前記フォトトランジスタ電流検知用トランジスタにより
前記バイアス用トランジスタがオンして、前記第２の出
力電圧情報を前記所定値よりも高い値に上げることによ
り、前記タイミング容量の放電電流が変化しないように
し、前記三角波の立下り時間および最小オフ時間を一定
に保つようにしたことを特徴とする絶縁型スイッチング
電源制御回路。
【請求項２】基準三角波を発生させるためのタイミン
グ容量を有する基準三角波電圧発生回路と、電源の出力
が基準電圧以上の場合に第１のフォトカプラを介して帰
還される出力電圧制御用の第１の出力電圧情報信号と前
記基準三角波電圧とを比較して出力電圧の制御パルス信
号を発生するコンパレータとを有し、基準三角波の立下
り時間を前記制御パルス信号がオンできない時間とし、
かつ前記制御パルス信号の平均電圧である第２の出力電
圧情報信号が所定値以下になると前記タイミング容量の
放電電流を減らして最小オフ時間を長くする機能を有す
る制御回路を備えた絶縁型スイッチング電源制御回路に
おいて、前記電源の出力電流を検知する出力電流検知手段と、こ
の出力電流検知手段により得られた出力電流検知信号が
所定の値以下の場合に前記第２の出力電圧情報信号を前
記所定値よりも高い値に上げるバイアス回路を設け、出
力電流が所定の値以下の期間は前記バイアス回路によっ
て、前記第２の出力電圧情報を前記所定値よりも高い値
に上げることにより、前記タイミング容量の放電電流が
変化しないようにし、前記三角波の立下り時間および最
小オフ時間を一定に保つようにしたことを特徴とする絶
縁型スイッチング電源制御回路。