JP3458370B2 - Resonant converter - Google Patents

Resonant converter

Info

Publication number
JP3458370B2
JP3458370B2 JP29652895A JP29652895A JP3458370B2 JP 3458370 B2 JP3458370 B2 JP 3458370B2 JP 29652895 A JP29652895 A JP 29652895A JP 29652895 A JP29652895 A JP 29652895A JP 3458370 B2 JP3458370 B2 JP 3458370B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
switching element
resonance
main switching
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP29652895A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09140131A (en
Inventor
増生 花若
伸夫 上原
知宏 西山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP29652895A priority Critical patent/JP3458370B2/en
Publication of JPH09140131A publication Critical patent/JPH09140131A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3458370B2 publication Critical patent/JP3458370B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる電圧共振型コ
ンバータにかかり、特に発振周波数をほぼ一定にするこ
とで高効率で安定動作を実現する改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called voltage resonance type converter, and more particularly to an improvement for realizing stable operation with high efficiency by making an oscillation frequency substantially constant.

【0002】[0002]

【従来の技術】本出願人は、特開平3−18274号公
報に開示されているに、電流が流れない期間を持つ不連
続モードの電流共振型コンバータを提案している。この
ような回路構成においては、フライバックコンバータ方
式スイッチング電源における不連続モード時に、スイッ
チ素子の持つ出力寄生容量とトランスのインダクタンス
でスイッチ素子に印加する電圧が共振することを利用し
ている。そして、スイッチング電源のスイッチング損失
を低減するために、電圧又は電流のどちらかが零のとき
ターンオン/オフを行うようにしている。
2. Description of the Related Art The applicant of the present application has proposed a discontinuous mode current resonance type converter having a period in which no current flows, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-18274. In such a circuit configuration, the output parasitic capacitance of the switch element and the inductance of the transformer resonate the voltage applied to the switch element in the discontinuous mode of the flyback converter type switching power supply. In order to reduce the switching loss of the switching power supply, the turn-on / off is performed when either the voltage or the current is zero.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の構成に
よると入力電圧や負荷の変動により発振周波数が大きく
変動してしまい、安定動作を確保するのが困難になると
いう課題があった。例えば、軽負荷状態では共振の最初
の零電圧でスイッチ素子をターンオフすると、発振周波
数が著しく高くなる。他方、起動時や過負荷状態では、
負荷側に供給すべきエネルギが増大することから、電流
ピーク値を一定とするとパルス幅を拡げる必要が生じ
て、発振周波数が極端に低下する。
However, according to the conventional structure, the oscillation frequency fluctuates greatly due to the fluctuations of the input voltage and the load, and it is difficult to secure stable operation. For example, in a light load state, when the switch element is turned off at the first zero voltage of resonance, the oscillation frequency becomes extremely high. On the other hand, at startup or overload,
Since the energy to be supplied to the load side increases, if the current peak value is kept constant, it becomes necessary to widen the pulse width, and the oscillation frequency drops extremely.

【0004】本発明は上述の課題を解決したもので、ス
イッチ素子の持つ出力寄生容量とトランスのインダクタ
ンスでスイッチ素子に印加する電圧が共振することを利
用してスイッチング損失を低減させると共に、入力電圧
や負荷の変動しても発振周波数が安定な共振型コンバー
タを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The switching loss is reduced and the input voltage is reduced by utilizing the resonance of the voltage applied to the switch element due to the output parasitic capacitance of the switch element and the inductance of the transformer. It is an object of the present invention to provide a resonant converter whose oscillation frequency is stable even when the load or load changes.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】(1)主スイッチング素
子のオンオフにより誘起するスイッチング信号を整流平
滑化して主出力電圧を得る共振型コンバータであって、
前記主スイッチング素子に印加される共振電圧の最も低
くなる時期にトリガ信号を出力する零電圧検出部と、前
記主スイッチング素子の容量成分とインダクタンスとの
共振の期間を定めるマスク信号を発生する軽負荷オン時
設定部と、前記マスク信号がオフすると同時に共振数変
動幅信号を出力する重負荷オン時設定部と、前記マスク
信号が有効な間、前記トリガ信号を無効にすると共に、
不連続モードである前記トリガ信号又は連続モードであ
前記共振数変動幅信号のタイムアップの何れかに基づ
き前記主スイッチング素子をターンオンする、オン期間
制御部と、前記主出力電圧と基準電圧との比較に基づ
き、前記主スイッチング素子をターンオフするパルス幅
制御部と、を具備することを特徴とする共振型コンバー
タ。 (2)トランスの一次巻線に印加される直流電圧を主ス
イッチング素子によりオンオフし、前記トランスの二次
巻線に誘起するスイッチング信号を整流平滑化して主出
力電圧を得るフライバック形コンバータ方式の共振型コ
ンバータであって、前記トランスのバイアス巻線に誘起
するスイッチング信号を入力して、前記主スイッチング
素子に印加される共振電圧の最も低くなる時期にトリガ
信号を出力する零電圧検出部と、前記主スイッチング素
子の容量成分と前記一次巻線のインダクタンスとの共振
数の最小値を定めるマスク信号を発生する軽負荷オン時
設定部と、前記共振数の最小値からの変動数を定める共
振数変動幅信号を出力する重負荷オン時設定部と、前記
マスク信号と前記共振数変動幅信号とを交互に出力する
モード切替え部と、前記マスク信号が有効な間、前記ト
リガ信号を無効にすると共に、前記マスク信号が有効な
間の後、不連続モードである前記トリガ信号又は連続モ
ードである前記共振数変動幅信号のタイムアップの何れ
か先に有効となる時期に前記主スイッチング素子をター
ンオンする、オン期間制御部と、前記主出力電圧と基準
電圧との比較に基づき、前記主スイッチング素子がター
ンオフするパルス幅制御部と、を具備することを特徴と
する共振型コンバータ。
(1) A resonant converter that obtains a main output voltage by rectifying and smoothing a switching signal induced by turning on / off a main switching element,
A zero voltage detector that outputs a trigger signal at the time when the resonance voltage applied to the main switching element becomes the lowest, and a light load that generates a mask signal that determines the period of resonance between the capacitance component and the inductance of the main switching element. An ON-time setting unit, a heavy-load ON-time setting unit that outputs a resonance number fluctuation width signal at the same time when the mask signal is turned OFF, and the trigger signal is invalid while the mask signal is valid,
The trigger signal in the discontinuous mode or the continuous mode
Wherein to turn on the main switching element based on either the time-up of the resonance speed fluctuation width signal that the on-period control unit, based on a comparison between the main output voltage and a reference voltage, turning off the main switching element pulses And a width control unit. (2) A flyback converter system in which a DC voltage applied to a primary winding of a transformer is turned on / off by a main switching element, and a switching signal induced in a secondary winding of the transformer is rectified and smoothed to obtain a main output voltage . Resonance type
A converter, the enter the switching signal induced in the bias winding of the transformer, and the main zero voltage detector for outputting a trigger signal to the most lowered timing of the switching element resonant voltage applied to said main A light load ON setting unit that generates a mask signal that determines the minimum value of the resonance number of the capacitance component of the switching element and the inductance of the primary winding, and a resonance number variation width that determines the number of variations from the minimum value of the resonance number. A heavy load on-time setting unit that outputs a signal, a mode switching unit that alternately outputs the mask signal and the resonance number fluctuation width signal, and while the mask signal is valid, while disabling the trigger signal, After the mask signal is valid , the trigger signal or continuous mode in discontinuous mode is used.
Mode, which turns on the main switching element at a time when any one of the time-ups of the resonance number fluctuation width signal that is the first mode is turned on, based on a comparison between the ON period control unit and the main output voltage and the reference voltage, A pulse width controller for turning off the main switching element.

【0006】(3)前記オン期間制御部は、前記主スイ
ッチング素子がオン状態のときに前記トリガ信号が入力
された場合にも、前記主スイッチング素子のオン状態を
継続することを特徴とする(1)又は(2)何れかに記
載の共振型コンバータ。 (4)前記マスク信号と前記オン期間制御部のQ出力
のオア回路を具備することを特徴とする(1)又は
(2)何れかに記載の共振型コンバータ。 (5)前記主スイッチング素子のオンと同時にトリガマ
スク期間を開始し、時間が経過したとき、前記主スイッ
チング素子をターンオフする最大オン期間設定部を具備
することを特徴とする(1)から(4)何れかに記載の
共振型コンバータ。 (6)前記軽負荷オン時設定部と前記オン期間制御部と
の間に配置され、前記軽負荷オン時設定部のコンデンサ
が十分放電する遅延を設ける遅延回路を具備することを
特徴とする(1)から(5)何れかに記載の共振型コン
バータ。
(3) The on-period control section is characterized in that the on-state of the main switching element is continued even when the trigger signal is input when the main switching element is in the on state ( The resonant converter according to either 1) or (2). (4) The resonant converter according to any one of (1) and (2), further including an OR circuit for the mask signal and the Q output of the ON period control unit . (5) A maximum on-period setting unit that starts a trigger mask period at the same time as turning on the main switching element and turns off the main switching element when a time elapses is provided. (1) to (4) ) A resonant converter according to any one of the above. (6) A delay circuit is provided between the light load ON time setting unit and the ON period control unit, and a delay circuit is provided to provide a delay for the capacitor of the light load ON time setting unit to be sufficiently discharged ( The resonant converter according to any one of 1) to 5).

【0007】[0007]

【作用】本発明の構成によれば、零電圧検出部10は、
スイッチング損失を極小化するターンオン時期に対応す
るトリガ信号を出力する。軽負荷オン時設定部21は、
スイッチング素子とトランスのLC共振数の最小値を定
めるマスク信号を発生して、発振周波数の上限を定めて
いる。重負荷オン時設定部23は、LC共振数の変動幅
を定める共振数変動幅信号を発生して、発振数の変動幅
を定めている。モード切替え部24は、マスク信号の後
に共振数変動幅信号を出力することで、実質的に発振周
波数の下限を定めている。
According to the structure of the present invention, the zero voltage detecting section 10 is
It outputs a trigger signal corresponding to the turn-on timing that minimizes switching loss. When the light load is ON, the setting unit 21
A mask signal that determines the minimum value of the LC resonance number of the switching element and the transformer is generated to determine the upper limit of the oscillation frequency. The heavy load on-time setting unit 23 generates a resonance number fluctuation width signal that determines the fluctuation width of the LC resonance number, and determines the fluctuation width of the oscillation number. The mode switching unit 24 outputs the resonance number fluctuation width signal after the mask signal, thereby substantially defining the lower limit of the oscillation frequency.

【0008】オン期間制御部30は、マスク信号が有効
な間はトリガ信号を無効にして、共振周波数が徒に高く
なるのを防止して、マスク信号の定める期間の経過後は
トリガ信号又は共振数変動幅信号のタイムアップの何れ
か先に有効となるもの従って主スイッチング素子をター
ンオンする。ここで、トリガ信号が先着の場合は不連続
モードと呼ばれるもので、零電圧検出部10によりスイ
ッチング損失が極小化され、共振数変動幅信号のタイム
アップが先着の場合は連続モードと呼ばれるもので、発
振周期がマスク信号と共振数変動幅信号を加算した期間
という上限に制限される。パルス幅制御部40は、主ス
イッチング素子をターンオフする時期を定め、主出力電
圧を安定化する。
The ON period control section 30 invalidates the trigger signal while the mask signal is valid to prevent the resonance frequency from becoming excessively high, and after the lapse of the period determined by the mask signal, trigger signal or resonance. The main switching element is turned on according to whichever of the time fluctuations of the number fluctuation width signal becomes valid first. Here, when the trigger signal is the first arrival, it is called the discontinuous mode, and when the zero voltage detection unit 10 minimizes the switching loss and the resonance frequency fluctuation width signal reaches the first arrival, it is called the continuous mode. The oscillation cycle is limited to the upper limit of the period in which the mask signal and the resonance number fluctuation width signal are added. The pulse width control unit 40 stabilizes the main output voltage by determining when to turn off the main switching element.

【0009】[0009]

【実施例】以下図面を用いて、本発明を説明する。図1
は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である。図に
おいて、商用の交流電源は、入力フィルタを介してダイ
オードブリッジDBと接続される。入力フィルタは供給
される交流電流にノイズ成分が重畳するのを防止する。
ダイオードブリッジDBで整流された電流は、入力コン
デンサC1により平滑化されて、トランスの一次巻線N
1に印加される。主スイッチング素子Q1は、ここでは
FETが用いられ、ゲート端子に加えられるオンオフ制
御信号に従ってドレイン端子ソース端子間をオンオフす
る。寄生容量C0は、FETのドレイン端子ソース端子
間に製造上発生するもので、トランスのインダクタンス
とLC共振する。抵抗R2は、FETのソース端子を接
地する電流検出抵抗である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 3 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, a commercial AC power supply is connected to a diode bridge DB via an input filter. The input filter prevents noise components from being superimposed on the supplied alternating current.
The current rectified by the diode bridge DB is smoothed by the input capacitor C1, and the primary winding N of the transformer is
1 is applied. The main switching element Q1 is an FET here, and turns on / off between the drain terminal and the source terminal according to an on / off control signal applied to the gate terminal. The parasitic capacitance C0 is generated between the drain terminal and the source terminal of the FET during manufacturing, and has LC resonance with the inductance of the transformer. The resistor R2 is a current detection resistor that grounds the source terminal of the FET.

【0010】トランスの二次巻線N2には、スイッチン
グ信号が誘起されるので、ダイオードD2で整流し、出
力コンデンサC2で平滑化して主出力電圧Voutを得て
いる。バイアス巻線N3にも、スイッチング信号が誘起
されるので、ダイオードD3で整流し、コンデンサC3
で平滑化して補助電源電圧Vccを得ている。
Since a switching signal is induced in the secondary winding N2 of the transformer, it is rectified by the diode D2 and smoothed by the output capacitor C2 to obtain the main output voltage Vout. Since a switching signal is also induced in the bias winding N3, it is rectified by the diode D3, and the capacitor C3 is rectified.
To obtain the auxiliary power supply voltage Vcc.

【0011】零電圧検出部10は、バイアス巻線N3に
発生するスイッチング信号を入力して、主スイッチング
素子Q1に印加される共振電圧の最も低くなる時期に一
致するトリガ信号を出力する。ここでは、バイアス巻線
N3にダイオードD4のアノード端子を接続し、カソー
ド端子を抵抗R5を介してトランジスタQ2のベース端
子に接続する。コンデンサC4はトランジスタQ2のコ
レクタ端子とエミッタ端子間に接続され、抵抗R6は一
端がトランジスタQ2のコレクタ端子と接続され、他端
が基準電圧源Vref3と接続されている。コンデンサC4
と抵抗R6の時定数は、共振周期の四半分だけ遅延させ
る。これは、バイアス巻線N3に現れる電圧は、共振振
幅の1/2の点がグランドとなるため、トランジスタQ2
が零電圧を検出してターンオフするタイミングは、主ス
イッチング素子Q1に印加する共振電圧の最下点より四
半周期早くなるから、これを補償するためである。
The zero voltage detector 10 inputs the switching signal generated in the bias winding N3 and outputs a trigger signal which coincides with the time when the resonance voltage applied to the main switching element Q1 becomes the lowest. Here, the anode terminal of the diode D4 is connected to the bias winding N3, and the cathode terminal is connected to the base terminal of the transistor Q2 via the resistor R5. The capacitor C4 is connected between the collector terminal and the emitter terminal of the transistor Q2, the resistor R6 has one end connected to the collector terminal of the transistor Q2, and the other end connected to the reference voltage source Vref3. Capacitor C4
And the time constant of the resistor R6 is delayed by a quarter of the resonance period. This is because the voltage appearing in the bias winding N3 is at the point where 1/2 of the resonance amplitude is the ground, so the transistor Q2
This is because the timing at which the zero voltage is detected and turned off is earlier than the lowest point of the resonance voltage applied to the main switching element Q1 by a quarter cycle.

【0012】軽負荷オン時設定部21、重負荷オン時設
定部23並びにモード切替え部24は、主スイッチング
素子Q1の寄生容量C0と一次巻線N1を有するトラン
スのインダクタンスとの間で生じるLC共振数の範囲を
定めるもので、ここでは軽負荷オン時設定部21のマス
ク信号がLC共振数の最小値を定め、重負荷オン時設定
部23の共振数変動幅信号がLC共振数の変動幅を定
め、モード切替え部24はマスク信号の後に共振数変動
幅信号を出力することで、発振周期の最大値を定めてい
る。ここで、LC共振数とは、ターンオフ期間のある時
間内のLC共振の波数であり、共振周波数とは、1秒間
のLC共振の波数である。また、発振周波数とは、1秒
間の主スイッチング素子Q1のスイッチング回数を言
い、この発振の一周期は[ターンオン期間]+[ターン
オフ期間]となる。
The light load ON time setting unit 21, the heavy load ON time setting unit 23, and the mode switching unit 24 are LC resonances generated between the parasitic capacitance C0 of the main switching element Q1 and the inductance of the transformer having the primary winding N1. In this case, the mask signal of the light load on-time setting unit 21 determines the minimum value of the LC resonance number, and the resonance number fluctuation width signal of the heavy load on time setting unit 23 indicates the fluctuation range of the LC resonance number. The mode switching unit 24 outputs the resonance number fluctuation width signal after the mask signal, thereby determining the maximum value of the oscillation cycle. Here, the LC resonance number is the LC resonance wave number within a certain time of the turn-off period, and the resonance frequency is the LC resonance wave number for 1 second. The oscillation frequency means the number of times of switching of the main switching element Q1 per second, and one cycle of this oscillation is [turn-on period] + [turn-off period].

【0013】軽負荷オン時設定部21には、電流値を可
変できる定電流源CC1が設けられ、バイアス部211
に接続される電流設定抵抗R7により定電流値が設定さ
れる。FETQ3は、ドレイン端子が定電流源CC1と
接続されたもので、FETQ3がオフすると定電流源C
C1によりコンデンサC5を充電する。コンパレータC
P1は、コンデンサC5の電圧を基準電圧Vref1と比較
するもので、充電電圧が基準電圧Vref1より高くなる
と、出力をHにする。定電流源CC1によりコンデンサ
C5を基準電圧Vref1まで充電する時間により、トリガ
マスク期間を定めている。
The light load on-time setting unit 21 is provided with a constant current source CC1 capable of varying a current value, and a bias unit 211
A constant current value is set by the current setting resistor R7 connected to. The FET Q3 has a drain terminal connected to the constant current source CC1, and when the FET Q3 is turned off, the constant current source C
The capacitor C5 is charged by C1. Comparator C
P1 compares the voltage of the capacitor C5 with the reference voltage Vref1, and when the charging voltage becomes higher than the reference voltage Vref1, the output becomes H. The trigger mask period is defined by the time for charging the capacitor C5 to the reference voltage Vref1 by the constant current source CC1.

【0014】重負荷オン時設定部23には、電流値を可
変できる定電流源CC2が設けられ、バイアス部211
と電流設定抵抗R7は軽負荷オン時設定部21と共通に
なっている。FETQ4は、ドレイン端子が定電流源C
C2と接続されたもので、FETQ4がオフすると定電
流源CC2によりコンデンサC6を充電する。コンパレ
ータCP2は、コンデンサC6の電圧を基準電圧Vref2
と比較するもので、充電電圧が基準電圧Vref2より高く
なると、出力をHにする。定電流源CC2によりコンデ
ンサC6を基準電圧Vref2まで充電する時間により、共
振数変動幅信号の期間を定めている。
The heavy load-on setting unit 23 is provided with a constant current source CC2 whose current value can be varied, and a bias unit 211.
The current setting resistor R7 and the current setting resistor R7 are common to the light load ON setting unit 21. The drain terminal of the FET Q4 is a constant current source C
It is connected to C2, and when the FET Q4 is turned off, the constant current source CC2 charges the capacitor C6. The comparator CP2 compares the voltage of the capacitor C6 with the reference voltage Vref2.
When the charging voltage becomes higher than the reference voltage Vref2, the output is set to H. The period of the resonance number fluctuation width signal is determined by the time taken to charge the capacitor C6 to the reference voltage Vref2 by the constant current source CC2.

【0015】モード切替え部24は、RSフリップフロ
ップ241、オア回路242、遅延回路243、インバ
ータ回路244並びにオア回路245を有している。R
Sフリップフロップ241は、S端子にコンパレータC
P1の出力信号が入力され、R端子にはオア回路245
の論理和信号が入力され、Q端子はFETQ3のゲート
端子と接続されている。オア回路242は、D型フリッ
プフロップ31のQ出力信号とRSフリップフロップ2
41のQ出力信号との論理和をとって、遅延回路243
に出力する。遅延回路243は、コンデンサC5の放電
時間に見合う時間信号を遅延させるもので、例えば10
0nS遅延させる。インバータ回路244は、RSフリ
ップフロップ241のQ出力信号の否定演算を行うもの
で、FETQ4のゲート端子と接続されている。このイ
ンバータ回路244によって、FETQ3,Q4とが交
互にオンするので、タイマ信号τ1と共振数変動幅信号
τ2とがそれぞれ設定される。オア回路245は、D型
フリップフロップ31のQ出力信号とコンパレータCP
2の出力信号の論理和をとる。
The mode switching unit 24 has an RS flip-flop 241, an OR circuit 242, a delay circuit 243, an inverter circuit 244 and an OR circuit 245. R
The S flip-flop 241 has a comparator C at the S terminal.
The output signal of P1 is input, and the OR circuit 245 is connected to the R terminal.
Is input, and the Q terminal is connected to the gate terminal of the FET Q3. The OR circuit 242 receives the Q output signal from the D-type flip-flop 31 and the RS flip-flop 2
The delay circuit 243 is ORed with the Q output signal of 41.
Output to. The delay circuit 243 delays the time signal corresponding to the discharge time of the capacitor C5, and is, for example, 10
Delay 0 nS. The inverter circuit 244 performs a negative operation on the Q output signal of the RS flip-flop 241 and is connected to the gate terminal of the FET Q4. Since the FETs Q3 and Q4 are alternately turned on by the inverter circuit 244, the timer signal τ1 and the resonance number fluctuation width signal τ2 are set respectively. The OR circuit 245 includes a Q output signal of the D flip-flop 31 and the comparator CP.
The output signal of 2 is ORed.

【0016】オン期間制御部30は、軽負荷オン時設定
部21で発生するマスク信号が有効な間、零電圧検出部
10の出力するトリガ信号を無効にすると共に、このマ
スク信号が有効な期間の経過後はトリガ信号又は共振数
変動幅信号のタイムアップの何れか先に有効となる時期
に、主スイッチング素子Q1をターンオンさせるもので
ある。ここでは、D型フリップフロップ31のクロック
端子にトリガ信号が入力され、S端子にはコンパレータ
CP2の出力する共振数変動幅信号が入力され、Q出力
はアンプと抵抗R1を介して主スイッチング素子Q1の
ベース端子と接続されている。またD端子には、遅延回
路243の出力するマスク信号が入力され、R端子には
最大オン期間設定部43の出力端子が接続されている。
さらに、Q出力はオア回路242,245の入力端子と
も接続されている。
The ON period control unit 30 invalidates the trigger signal output from the zero voltage detection unit 10 while the mask signal generated by the light load ON time setting unit 21 is valid, and the period during which the mask signal is valid. After the passage of, the main switching element Q1 is turned on at the time when the trigger signal or the resonance frequency fluctuation width signal is timed up, whichever comes first. Here, the trigger signal is input to the clock terminal of the D-type flip-flop 31, the resonance number fluctuation width signal output from the comparator CP2 is input to the S terminal, and the Q output is the main switching element Q1 via the amplifier and the resistor R1. It is connected to the base terminal of. The mask signal output from the delay circuit 243 is input to the D terminal, and the output terminal of the maximum on-period setting unit 43 is connected to the R terminal.
Further, the Q output is also connected to the input terminals of the OR circuits 242 and 245.

【0017】パルス幅制御部40は、主出力電圧Vout
を基準電圧Vref2と比較して、主出力電圧Voutを所定
電圧に安定化するように主スイッチング素子Q1がター
ンオフする時期を定めるものである。ここでは、トラン
スの一次側と二次側との絶縁を確保するために、主出力
電圧Voutに比例する値となる補助電源電圧Vccを分圧
抵抗R3,R4で分圧して、エラーアンプ41で基準電
圧Vref2と比較している。エラーアンプ41のマイナス
端子と出力端子はコンデンサC7で接続されている。補
正回路42は、エラーアンプ41の出力信号を補正する
もので、例えば誤差電圧を制限するリミッタ回路や負荷
電流の入力電圧依存性を低減している。コンパレータC
P3は、補正回路42の誤差電圧信号と主スイッチング
素子Q1のソース電圧とを比較する。この比較信号をD
型フリップフロップ31のR端子に送ることで、主スイ
ッチング素子Q1がターンオフする。
The pulse width controller 40 controls the main output voltage Vout.
Is compared with the reference voltage Vref2 to determine the time when the main switching element Q1 is turned off so as to stabilize the main output voltage Vout at a predetermined voltage. Here, in order to ensure insulation between the primary side and the secondary side of the transformer, the auxiliary power supply voltage Vcc having a value proportional to the main output voltage Vout is divided by the voltage dividing resistors R3 and R4, and the error amplifier 41 is used. It is compared with the reference voltage Vref2. The minus terminal and the output terminal of the error amplifier 41 are connected by a capacitor C7. The correction circuit 42 corrects the output signal of the error amplifier 41 and reduces, for example, a limiter circuit that limits the error voltage and the input voltage dependency of the load current. Comparator C
P3 compares the error voltage signal of the correction circuit 42 with the source voltage of the main switching element Q1. This comparison signal is D
The main switching element Q1 is turned off by sending it to the R terminal of the type flip-flop 31.

【0018】ここでは、最大オン期間設定部43をコン
パレータCP3とD型フリップフロップ31のR端子の
間に挿入して、コンパレータCP3の出力信号とコンパ
レータCP1の出力信号との論理和をとることで、最大
オン時間を設定している。何らかの原因でコンパレータ
CP3のプラス端子に電流波形が現れなくなる場合や、
起動時や過負荷時にオン期間が極端に長くなることで、
電源自体や接続される負荷を損壊される恐れがある。そ
こで、コンパレータCP1の出力信号を用いて、トリガ
マスク時間が経過したときは、パルス幅制御部40の動
作によらず強制的に主スイッチング素子Q1がターンオ
フする。
Here, the maximum ON period setting section 43 is inserted between the comparator CP3 and the R terminal of the D-type flip-flop 31, and the logical sum of the output signal of the comparator CP3 and the output signal of the comparator CP1 is obtained. , Maximum on time is set. If the current waveform disappears at the positive terminal of the comparator CP3 for some reason,
Because the ON period becomes extremely long during startup or overload,
It may damage the power supply itself or the connected load. Therefore, using the output signal of the comparator CP1, when the trigger mask time has elapsed, the main switching element Q1 is forcibly turned off regardless of the operation of the pulse width control unit 40.

【0019】このように構成された装置の動作を次に説
明する。軽負荷オン時設定部21は、主スイッチング素
子Q1がオンすると同時にトリガマスク期間の設定を開
始させるため、D型フリップフロップ31のQ出力信号
によってRSフリップフロップ241をリセットし、F
ETQ3をオフして、コンデンサC5の充電を開始す
る。不連続モードでは、トリガマスク期間の終了直後に
主スイッチング素子Q1がターンオン状態になることが
ある。この時、コンデンサC5が充分放電していない状
態で再び充電を開始すると、トリガマスク期間は短くな
って発振周波数が著しく変動する。遅延回路243によ
って、コンデンサC5が充分放電して零電圧になるまで
確実に待つことで、安定した発振周波数が得られる。好
ましくは、FETQ3にMOSFETを用いると、放電
時間が短くて済む。
The operation of the thus constructed device will be described below. The light load on-time setting unit 21 resets the RS flip-flop 241 by the Q output signal of the D-type flip-flop 31 in order to start setting the trigger mask period at the same time when the main switching element Q1 is turned on.
ETQ3 is turned off to start charging the capacitor C5. In the discontinuous mode, the main switching element Q1 may be turned on immediately after the end of the trigger mask period. At this time, if charging is started again while the capacitor C5 is not sufficiently discharged, the trigger mask period becomes short and the oscillation frequency remarkably changes. The delay circuit 243 reliably waits until the capacitor C5 is fully discharged to zero voltage, so that a stable oscillation frequency can be obtained. Preferably, when MOSFET is used for FETQ3, the discharge time is short.

【0020】重負荷オン時設定部23は、マスク信号が
オフすると同時に共振数変動幅信号を出力させるため、
コンパレータCP1の出力信号によってマスク信号がタ
イムアップするとRSフリップフロップ241をセット
し、FETQ4をオフして、コンデンサC6の充電を開
始する。即ち、モード切替え部24によって、マスク信
号τ1と共振数変動幅信号τ2とがそれぞれ交互に設定
される。RSフリップフロップ241の動作には、S端
子にコンパレータCP1からの信号が入ると出力QはH
になり、R端子に信号が入ると出力QはLになる性質が
ある。RSフリップフロップ241の出力QをFETQ
3のゲート端子と、インバータ回路244を通してFE
TQ4のゲート端子に接続することにより、Q3とQ4
は交互にオンオフするから、マスク信号τ1と共振数変
動幅信号τ2とがそれぞれ交互に設定される。
Since the heavy load ON time setting unit 23 outputs the resonance number fluctuation width signal at the same time when the mask signal is turned OFF,
When the mask signal is timed up by the output signal of the comparator CP1, the RS flip-flop 241 is set, the FET Q4 is turned off, and the charging of the capacitor C6 is started. That is, the mode switching unit 24 alternately sets the mask signal τ1 and the resonance number fluctuation width signal τ2. In the operation of the RS flip-flop 241, when the signal from the comparator CP1 is input to the S terminal, the output Q becomes H.
When the signal enters the R terminal, the output Q has the property of becoming L. The output Q of the RS flip-flop 241 is the FET Q
FE through the gate terminal of 3 and the inverter circuit 244
By connecting to the gate terminal of TQ4, Q3 and Q4
Are alternately turned on and off, so that the mask signal τ1 and the resonance number fluctuation width signal τ2 are alternately set.

【0021】オン期間制御部30は、発振周波数をほぼ
一定に制御する動作をする。零電圧検出部10のみであ
れば、常に共振を始めた最初の零電圧で主スイッチング
素子Q1をターンオンさせてしまう。すると、入力電圧
や負荷が変動してスイッチング時間が大きく変動したし
た場合、それに伴って発振周波数も大きく変動する課題
がある。そこで、軽負荷オン時設定部21の出力するマ
スク信号を用いて、発振周波数の上限を定めている。
The ON period control section 30 operates to control the oscillation frequency to be substantially constant. If only the zero voltage detection unit 10 is used, the main switching element Q1 is turned on at the first zero voltage at which resonance is always started. Then, when the input voltage or the load fluctuates and the switching time largely fluctuates, the oscillation frequency also fluctuates greatly. Therefore, the upper limit of the oscillation frequency is set using the mask signal output from the light load on-time setting unit 21.

【0022】先ず、トリガマスク期間で主スイッチング
素子Q1がオフしている場合、D型フリップフロップ3
1のD端子はL状態にあるので、クロック端子にトリガ
信号が入力されても、Q出力信号はL状態を保持する。
即ち、トリガマスク期間はトリガ信号を無効にしてい
る。トリガマスク期間が終了すると、D型フリップフロ
ップ31のD端子はH状態に転じる。不連続モードで
は、主スイッチング素子Q1に共振電圧が加わる現象が
現れるので、零電圧検出のトリガ信号の入力後に、主ス
イッチング素子Q1がターンオンする。そこで、D型フ
リップフロップ31のクロック端子にトリガ信号が入力
されると、Q出力信号はH状態に転じて、主スイッチン
グ素子Q1がターンオンする。
First, when the main switching element Q1 is off during the trigger mask period, the D-type flip-flop 3
Since the D terminal of 1 is in the L state, the Q output signal holds the L state even if the trigger signal is input to the clock terminal.
That is, the trigger signal is invalid during the trigger mask period. When the trigger mask period ends, the D terminal of the D flip-flop 31 shifts to the H state. In the discontinuous mode, a phenomenon in which a resonance voltage is applied to the main switching element Q1 appears, so that the main switching element Q1 turns on after the trigger signal for zero voltage detection is input. Therefore, when a trigger signal is input to the clock terminal of the D-type flip-flop 31, the Q output signal changes to the H state and the main switching element Q1 turns on.

【0023】続いて、連続モードについて説明する。連
続モードは、電源の起動時や過負荷状態のときに現れる
もので、主スイッチング素子Q1に共振現象が現れない
ことを特色とし、主スイッチング素子Q1がターンオン
直後に零電圧検出のトリガ信号が入力される。そこで、
主スイッチング素子Q1がオン状態で、D型フリップフ
ロップ31の出力QがH状態になっているとき、零電圧
検出のトリガ信号が入力されても、主スイッチング素子
Q1のオン状態を維持する必要があるため、オア回路2
42を設けている。オア回路242が存在しないと、主
スイッチング素子Q1のターンオン直後は、D型フリッ
プフロップ31のD端子はL状態にあるから、クロック
端子にトリガ信号が入ると、Q出力はHからLに転じ
て、折角ターンオンした主スイッチング素子Q1が直ち
にターンオフするという不都合を生じる。
Next, the continuous mode will be described. The continuous mode, which appears when the power supply is started up or in an overload state, is characterized by the fact that no resonance phenomenon appears in the main switching element Q1, and a trigger signal for zero voltage detection is input immediately after the main switching element Q1 is turned on. To be done. Therefore,
When the main switching element Q1 is in the ON state and the output Q of the D-type flip-flop 31 is in the H state, it is necessary to maintain the ON state of the main switching element Q1 even if the zero voltage detection trigger signal is input. Because there is, OR circuit 2
42 is provided. Without the OR circuit 242, the D terminal of the D-type flip-flop 31 is in the L state immediately after the main switching element Q1 is turned on. Therefore, when the trigger signal enters the clock terminal, the Q output changes from H to L. However, the inconvenience arises that the main switching element Q1 which has been turned on at all times is immediately turned off.

【0024】今度は、流れ図と波形図を用いて電源装置
の動作を説明する。図2は図1の装置の不連続モード並
びに連続モードにおける動作の説明図である。図3は不
連続モードの波形図、図4は連続モードの波形図で、両
図3,4において、(A)は主スイッチング素子Q1の
ドレイン電流IDとドレイン・ソース間電圧VDS
(B)はバイアス巻線N3に誘起される電圧VFB
(C)はトリガ信号、(D)はコンデンサC5,C6の
充電電圧、(E)はD型フリップフロップ31のD端
子、S端子、R端子並びにQ出力端子信号(OUT)を
示している。
The operation of the power supply device will now be described with reference to the flow chart and the waveform chart. FIG. 2 is an explanatory view of the operation of the apparatus of FIG. 1 in the discontinuous mode and the continuous mode. FIG. 3 is a waveform diagram of the discontinuous mode, and FIG. 4 is a waveform diagram of the continuous mode. In FIGS. 3 and 4, (A) shows the drain current I D of the main switching element Q1 and the drain-source voltage V DS ,
(B) is the voltage V FB induced in the bias winding N3,
(C) shows the trigger signal, (D) shows the charging voltage of the capacitors C5 and C6, and (E) shows the D terminal, S terminal, R terminal and Q output terminal signal (OUT) of the D-type flip-flop 31.

【0025】先ず、主スイッチング素子Q1がのタイ
ミングでオフする(S10)。次に、トランスに流れる
電流が零であれば不連続モードであり、非零であれば連
続モードであるから、零電圧検出のトリガ信号が有効に
動作するか否かの分岐をする(S11)。先ず、不連続
モードであれば、主スイッチング素子Q1のドレイン・
ソース間電圧VDSが、トランスの一次巻線N1と寄生容
量C0により共振する()。そして、バイアス巻線N
3には次の電圧VFBが誘起される。 VFB=(n3/n1)xVDS (1) なお、バイアス巻線電圧VFBのグランドは、一次巻線N
1に印加される入力電圧Vinと、二次巻線N2の主出力
電圧Voutの境界となっている(S12)。
First, the main switching element Q1 is turned off at the timing of (S10). Next, if the current flowing through the transformer is zero, the discontinuous mode is set, and if it is non-zero, the continuous mode is set. Therefore, a branch is made as to whether or not the trigger signal for zero voltage detection operates effectively (S11). . First, in the discontinuous mode, the drain of the main switching element Q1
The source-to-source voltage V DS resonates with the primary winding N1 of the transformer and the parasitic capacitance C0 (). And the bias winding N
The following voltage V FB is induced in 3. V FB = (n3 / n1) × V DS (1) The ground of the bias winding voltage V FB is the primary winding N
It is the boundary between the input voltage Vin applied to No. 1 and the main output voltage Vout of the secondary winding N2 (S12).

【0026】続いて、トリガ信号と共振数変動幅信号τ
2の何れが先着するか比較される(S13)。トリガ信
号は、共振による主スイッチング素子Q1のドレイン・
ソース間電圧VDSの最下点で零電圧検出部10からが出
力されるもので、先着であれば不連続モードである。共
振数変動幅信号τ2は、コンデンサC6の充電電圧がし
きい値電圧Vref2に到達するとコンバレータCP2から
出力されるもので、先着であれば連続モードである。
Subsequently, the trigger signal and the resonance number fluctuation width signal τ
It is compared which of the two arrives first (S13). The trigger signal is the drain of the main switching element Q1 due to resonance.
The voltage is output from the zero-voltage detector 10 at the lowest point of the source-to-source voltage V DS , and the first-arrival mode is the discontinuous mode. The resonance frequency fluctuation width signal τ2 is output from the converter CP2 when the charging voltage of the capacitor C6 reaches the threshold voltage Vref2, and is the continuous mode if it is the first arrival.

【0027】トリガ信号が先着であれば、バイアス巻線
電圧VFBが最小電圧になると(S14)、零電圧検出部
10によりトランジスタQ2がオフする(S16)。そ
して、零電圧検出部10ではコンデンサC4と抵抗R6
の作用で、2π(L10)1/2で表される共振周期の四半
分遅れて()、トリガ信号がD型フリップフロップ3
1のクロック端子に入力される(S18)。このとき、
D型フリップフロップ31のD端子がL状態であればS
11に戻り、不連続モードであればH状態になるまで待
機する(S20)。マスク信号τ1のタイムアップは、
コンデンサC5の充電電圧がしきい値電圧Vref1に到達
するとコンバレータCP1から出力されるもので、の
タイミングでH状態になる。ここで、トリガ信号がクロ
ック端子に入力されると、D型フリップフロップ31の
Q出力端子信号(OUT)がHとなり、主スイッチング
素子Q1をオンする(S22)。このとき、D端子はH
状態を維持する()。
If the trigger signal is first-arrival, when the bias winding voltage V FB reaches the minimum voltage (S14), the zero voltage detector 10 turns off the transistor Q2 (S16). Then, in the zero voltage detection unit 10, the capacitor C4 and the resistor R6 are
By the action of, the trigger signal is delayed by a quarter of the resonance period represented by 2π (L 1 C 0 ) 1/2 (), and the trigger signal becomes the D-type flip-flop 3.
It is input to the clock terminal 1 (S18). At this time,
If the D terminal of the D-type flip-flop 31 is in the L state, S
Returning to step 11, if the mode is discontinuous, the process waits until the H state is reached (S20). The time up of the mask signal τ1 is
When the charging voltage of the capacitor C5 reaches the threshold voltage Vref1, the voltage is output from the converter CP1, and the H state is set at the timing. Here, when the trigger signal is input to the clock terminal, the Q output terminal signal (OUT) of the D-type flip-flop 31 becomes H, and the main switching element Q1 is turned on (S22). At this time, D terminal is H
Maintain state ().

【0028】のタイミングで、パルス幅制御回路40
からパルスを止めるための信号が、D型フリップフロッ
プ31のR端子に加わる(S24)。すると、D型フリ
ップフロップ31のQ出力端子信号(OUT)がLとな
り(S26)、D端子もL状態となって(S28)、主
スイッチング素子Q1がオフして(S30)、1周期が
終了する。
At the timing of, the pulse width control circuit 40
A signal for stopping the pulse is applied to the R terminal of the D flip-flop 31 (S24). Then, the Q output terminal signal (OUT) of the D-type flip-flop 31 becomes L (S26), the D terminal also becomes L state (S28), the main switching element Q1 is turned off (S30), and one cycle ends. To do.

【0029】今度は、連続モードへの分岐について説明
する。S11で連続モードに分岐すると、共振数変動幅
信号τ2がタイムアップしたか判断する(S32)。こ
の判断は、コンデンサC6の充電電圧としきい値電圧V
ref2との比較による。次に、D型フリップフロップ31
のS端子の電位が’のタイミングでHに転ずる(S3
4)。すると、Q出力端子信号(OUT)がHとなり、
主スイッチング素子Q1がオンする(S36)。なお、
D端子もH状態を維持する。続いて、バイアス巻線電圧
FBが零になると(S38)、トランジスタQ2がオフ
する(S40)。そして、零電圧検出部10ではコンデ
ンサC4と抵抗R6の作用で、2π(L 10)1/2で表さ
れる共振周期の四半分遅れて()、トリガ信号がD型
フリップフロップ31のクロック端子に入力される(S
42)。このとき、D型フリップフロップ31のD端子
はH状態を維持しているので、S24に移行する(S4
4)。
Now, the branch to the continuous mode will be explained.
To do. When branching to the continuous mode in S11, the fluctuation range of the resonance number
It is determined whether the signal τ2 has timed up (S32). This
Is determined by the charging voltage of the capacitor C6 and the threshold voltage V
By comparison with ref2. Next, the D-type flip-flop 31
The potential of the S terminal of turns to H at the timing of '(S3
4). Then, the Q output terminal signal (OUT) becomes H,
The main switching element Q1 is turned on (S36). In addition,
The D terminal also maintains the H state. Then the bias winding voltage
VFBIs zero (S38), transistor Q2 is off
Yes (S40). Then, in the zero voltage detecting section 10,
By the action of the sensor C4 and the resistor R6, 2π (L 1C0)1/2Represented by
Delayed by a quarter of the resonance period (), the trigger signal is D type
Input to the clock terminal of the flip-flop 31 (S
42). At this time, the D terminal of the D-type flip-flop 31
Maintains the H state, the process proceeds to S24 (S4
4).

【0030】なお上記実施例においては、パルス幅制御
回路40の出力電圧安定化にあたりバイアス巻線N3か
ら得られる補助電源電圧Vccを主出力電圧Voutに代え
て入力する場合を示したが、直接主出力電圧Voutを帰
還しても差し支えない。この場合、トランスやフォトカ
プラを用いて一次側と二次側との絶縁を確保する。
In the above embodiment, when the output voltage of the pulse width control circuit 40 is stabilized, the auxiliary power supply voltage Vcc obtained from the bias winding N3 is input instead of the main output voltage Vout. It does not matter if the output voltage Vout is fed back. In this case, a transformer or a photocoupler is used to ensure insulation between the primary side and the secondary side.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
零電圧検出部10によりスイッチング損失を極小化する
ターンオン時期に対応するトリガ信号を出力し、軽負荷
オン時設定部21によりスイッチング素子とトランスの
LC共振数の最小値を定めるマスク信号を発生して、オ
ン期間制御部30を介してマスク信号が有効な間はトリ
ガ信号を無効にしているので、共振周波数が徒に高くな
るのを防止できるという効果がある。また、重負荷オン
時設定部22によりスイッチング素子とトランスのLC
共振数の変動幅を定める共振数変動幅信号を発生し、こ
の範囲内での共振周波数の変動を許容して、通常の負荷
電流の供給にあっては不連続モードにより低損失のスイ
ッチングを実現している。
As described above, according to the present invention,
The zero voltage detection unit 10 outputs a trigger signal corresponding to the turn-on timing that minimizes the switching loss, and the light load on-time setting unit 21 generates a mask signal that determines the minimum value of the LC resonance numbers of the switching element and the transformer. Since the trigger signal is invalidated while the mask signal is valid via the ON period control unit 30, it is possible to prevent the resonance frequency from being excessively increased. In addition, when the heavy load is turned on, the setting unit 22 sets the LC of the switching element and the transformer.
Generates a resonance frequency fluctuation range signal that determines the fluctuation range of the resonance frequency, allows fluctuations in the resonance frequency within this range, and realizes low-loss switching in the discontinuous mode when supplying normal load current. is doing.

【0032】さらに、重負荷オン時設定部22とオン期
間制御部30によって、共振数変動幅信号がタイムアッ
プしたときはトリガ信号の入力を待たずに主スイッチン
グ素子をターンオンしてるので、発振周波数が徒に低く
なるのを防止できると共に、連続モードに移行すること
で過負荷時のオン期間が極端に長くなる場合に生ずる主
スイッチング素子の損壊を防止できるという効果もあ
る。
Further, since the heavy load ON time setting unit 22 and the ON period control unit 30 turn on the main switching element without waiting for the input of the trigger signal when the resonance frequency fluctuation width signal has timed up, the oscillation frequency is increased. It is possible to prevent the power supply voltage from becoming excessively low, and it is possible to prevent the main switching element from being damaged when the ON period during overload becomes extremely long by shifting to the continuous mode.

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

【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置の不連続モード並びに連続モードに
おける動作の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view of the operation of the apparatus of FIG. 1 in a discontinuous mode and a continuous mode.

【図3】図1の装置の不連続モードにおける波形図であ
る。
3 is a waveform diagram in the discontinuous mode of the apparatus of FIG.

【図4】図1の装置の連続モードにおける波形図であ
る。
4 is a waveform diagram in the continuous mode of the apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 零電圧検出部 21 軽負荷オン時設定部 23 重負荷オン時設定部 24 モード切替え部 30 オン期間制御部 40 パルス幅制御回路 10 Zero voltage detector 21 Light load ON setting section 23 Heavy load ON setting section 24 Mode switching unit 30 ON period controller 40 pulse width control circuit

───────────────────────────────────────────────────── 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 H02J 1/00 H02M 1/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 3/28 H02J 1/00 H02M 1/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】主スイッチング素子のオンオフにより誘起
するスイッチング信号を整流平滑化して主出力電圧を得
る共振型コンバータであって、 前記主スイッチング素子に印加される共振電圧の最も低
くなる時期にトリガ信号を出力する零電圧検出部と、 前記主スイッチング素子の容量成分とインダクタンスと
の共振の期間を定めるマスク信号を発生する軽負荷オン
時設定部と、 前記マスク信号がオフすると同時に共振数変動幅信号を
出力する重負荷オン時設定部と、 前記マスク信号が有効な間、前記トリガ信号を無効にす
ると共に、不連続モードである前記トリガ信号又は連続
モードである前記共振数変動幅信号のタイムアップの何
れかに基づき前記主スイッチング素子をターンオンす
る、オン期間制御部と、 前記主出力電圧と基準電圧との比較に基づき、前記主ス
イッチング素子をターンオフするパルス幅制御部と、を
具備することを特徴とする共振型コンバータ。
1. A resonance type converter for rectifying and smoothing a switching signal induced by turning on / off of a main switching element to obtain a main output voltage, wherein a trigger signal is generated when a resonance voltage applied to the main switching element becomes the lowest. A zero voltage detection unit that outputs, a light load on-time setting unit that generates a mask signal that determines a period of resonance between the capacitance component and the inductance of the main switching element, and a resonance number fluctuation width signal at the same time when the mask signal is turned off. And a heavy load on-time setting unit that outputs, while the mask signal is valid, while disabling the trigger signal, the trigger signal or the continuous signal in the discontinuous mode.
The main switching element is turned on based on any one of the time-ups of the resonance frequency fluctuation width signals that are in the mode, and the main switching element is turned off based on a comparison between the ON period control unit and the main output voltage and the reference voltage. And a pulse width control unit for controlling the resonance width.
【請求項2】トランスの一次巻線に印加される直流電圧
を主スイッチング素子によりオンオフし、前記トランス
の二次巻線に誘起するスイッチング信号を整流平滑化し
て主出力電圧を得るフライバック形コンバータ方式の共
振型コンバータであって、 前記トランスのバイアス巻線に誘起するスイッチング信
号を入力して、前記主スイッチング素子に印加される共
振電圧の最も低くなる時期にトリガ信号を出力する零電
圧検出部と、 前記主スイッチング素子の容量成分と前記一次巻線のイ
ンダクタンスとの共振数の最小値を定めるマスク信号を
発生する軽負荷オン時設定部と、 前記共振数の最小値からの変動数を定める共振数変動幅
信号を出力する重負荷オン時設定部と、 前記マスク信号と前記共振数変動幅信号とを交互に出力
するモード切替え部と、前記マスク信号が有効な間、前
記トリガ信号を無効にすると共に、前記マスク信号が有
効な間の後、不連続モードである前記トリガ信号又は
続モードである前記共振数変動幅信号のタイムアップの
何れか先に有効となる時期に前記主スイッチング素子を
ターンオンする、オン期間制御部と、 前記主出力電圧と基準電圧との比較に基づき、前記主ス
イッチング素子がターンオフするパルス幅制御部と、 を具備することを特徴とする共振型コンバータ。
2. A flyback converter for obtaining a main output voltage by turning on / off a DC voltage applied to a primary winding of a transformer by a main switching element and rectifying and smoothing a switching signal induced in a secondary winding of the transformer. co-scheme
A swing converter , which inputs a switching signal induced in the bias winding of the transformer, and outputs a trigger signal at the time when the resonance voltage applied to the main switching element becomes the lowest, A light load ON setting unit that generates a mask signal that determines the minimum value of the resonance number of the capacitance component of the main switching element and the inductance of the primary winding, and the resonance number that determines the number of fluctuations from the minimum value of the resonance number. A heavy load ON setting unit that outputs a fluctuation width signal, a mode switching unit that alternately outputs the mask signal and the resonance number fluctuation width signal, and disables the trigger signal while the mask signal is valid. Together with the trigger signal or continuation in discontinuous mode after the mask signal is valid.
The main switching element is turned on at a time when any one of the time-ups of the resonance number fluctuation width signal that is a continuous mode is valid first, based on a comparison between the ON period control unit and the main output voltage and the reference voltage, A resonant converter comprising: a pulse width control unit for turning off the main switching element.
【請求項3】前記オン期間制御部は、前記主スイッチン
グ素子がオン状態のときに前記トリガ信号が入力された
場合にも、前記主スイッチング素子のオン状態を継続す
ることを特徴とする請求項1又は請求項2何れかに記載
の共振型コンバータ。
3. The on-period controller is configured to control the main switch.
The trigger signal is input when the trigger element is on.
In this case, keep the main switching element in the ON state.
3. The method according to claim 1 or 2, wherein
Resonant converter.
【請求項4】前記マスク信号と前記オン期間制御部のQ
出力とのオア回路を具備することを特徴とする請求項1
又は請求項2何れかに記載の共振型コンバータ。
4. The mask signal and Q of the ON period control section
2. An OR circuit with an output is provided.
Alternatively, the resonant converter according to claim 2.
【請求項5】前記主スイッチング素子のオンと同時にト
リガマスク期間を開始し、時間が経過したとき、前記主
スイッチング素子をターンオフする最大オン期間設定部
を具備することを特徴とする請求項1から請求項4何れ
かに記載の共振型コンバータ。
5. The main switching device is turned on at the same time when it is turned on.
When the Rigamask period starts and the time elapses, the main
Maximum on-period setting unit that turns off the switching element
It is provided with any one of claims 1 to 4.
A resonant converter according to claim 1.
【請求項6】前記軽負荷オン時設定部と前記オン期間制
御部との間に配置され、 前記軽負荷オン時設定部のコンデンサが十分放電する遅
延を設ける遅延回路を具備することを特徴とする請求項
1から請求項5何れかに記載の共振型コンバータ。
6. The light load ON time setting unit and the ON period control
It is placed between the control unit and the control unit, and delays when the capacitor of the light load ON setting unit is fully discharged.
A delay circuit for providing the delay is provided.
The resonant converter according to any one of claims 1 to 5.
JP29652895A 1995-11-15 1995-11-15 Resonant converter Expired - Lifetime JP3458370B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29652895A JP3458370B2 (en) 1995-11-15 1995-11-15 Resonant converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29652895A JP3458370B2 (en) 1995-11-15 1995-11-15 Resonant converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09140131A JPH09140131A (en) 1997-05-27
JP3458370B2 true JP3458370B2 (en) 2003-10-20

Family

ID=17834703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29652895A Expired - Lifetime JP3458370B2 (en) 1995-11-15 1995-11-15 Resonant converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3458370B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6504267B1 (en) * 2001-12-14 2003-01-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Flyback power converter with secondary-side control and primary-side soft switching
JP4774903B2 (en) * 2005-10-17 2011-09-21 サンケン電気株式会社 Switching power supply
WO2011111483A1 (en) 2010-03-09 2011-09-15 株式会社村田製作所 Switching power supply device
JP5986839B2 (en) * 2012-07-27 2016-09-06 ローム株式会社 DC / DC converter and control circuit thereof, power supply using the same, power adapter, and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09140131A (en) 1997-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7492615B2 (en) Switching power supply
US7208985B2 (en) Semiconductor device for controlling switching power supply
US6043633A (en) Power factor correction method and apparatus
US6639811B2 (en) Switching power supply unit
US7778049B2 (en) Switching power supply
US6788556B2 (en) Switching power source device
JP3116338B2 (en) Switching power supply
KR20050109045A (en) Switching power supply apparatus
US20140078798A1 (en) Power factor controller and method
TW201644168A (en) Power supply, electrical circuit and method with near valley switching
US6738266B2 (en) Switching power supply unit
US11606036B2 (en) Switching power converter and controller for a switching power converter
KR20090011715A (en) Converter and the driving method thereof
US11411489B2 (en) Resonant half-bridge flyback power converter and primary controller circuit and control method thereof
US20200266704A1 (en) Switching power supply controller
US5748461A (en) SMPS with low load switching frequency stabilization
US20210199728A1 (en) Resonance voltage attenuation detection circuit, semiconductor device for switching power, and switching power supply
JP3458370B2 (en) Resonant converter
US6917528B2 (en) Switching power transmission device
EP0386989A2 (en) A switch mode power supply with burst mode standby operation
JP3528917B2 (en) Switching power supply
JP3458369B2 (en) Resonant converter
JP3233099B2 (en) DC-DC converter
JPH09172777A (en) Controller for resonance type converter
CN114679071A (en) Asymmetric half-bridge flyback switching power supply and control chip and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070808

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808

Year of fee payment: 5

S202 Request for registration of non-exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315201

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160808

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160808

Year of fee payment: 13

S212 Written request for registration of transfer of non-exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315211

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160808

Year of fee payment: 13

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term