JP3616028B2 - Rise control circuit used in switching converter - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチングコンバータに用いられる立ち上がり制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
過電流制御回路を備えるスイッチングコンバータの従来例について、図4を参照しながら説明する。
外部から入力端子11,12に入力される直流電力は、スイッチング素子SWを介してトランス13の一次側巻線に印加される。スイッチング素子SWは制御回路2から出力される信号によって周期的にオンオフを繰り返すので、トランス13の一次側巻線に流れる励磁電流i1も周期的にオンオフを繰り返す。このため、トランス13の二次側巻線には交流電力が誘起する。
【0003】
トランス13の二次側巻線に現れた交流電力は、ダイオード24,25で構成される整流回路で整流され、コイル26及びコンデンサ19で構成される平滑回路で平滑されて直流電力に変換される。この直流電力が負荷18に供給される。また、制御回路2は出力端子16に現れた出力電圧を検出し、出力電圧と目標電圧との差異あるいは出力電圧の変化をスイッチング素子SWのオンオフデューティに反映し、出力電圧を安定化する。
【0004】
この種のスイッチングコンバータにおいては、部品の故障などが生じた場合に過大な電流が流れるのを防止するために、過電流に対する保護回路が設けられている。
図4のスイッチングコンバータにおいては、スイッチング素子SWと直列に接続された抵抗器27によって、トランス13の一次側巻線に流れる励磁電流i1を検出することができる。過電流検出回路1は、抵抗器27に現れる電圧として励磁電流i1の大きさを検出する。
【0005】
過電流検出回路1が過大電流を検出した場合には、出力電力を抑制するための制御信号が過電流検出回路1から制御回路2に入力される。その場合、制御回路2はスイッチング素子SWのオンオフデューティを低減し、トランス13の入力電力を抑制する。これにより、出力端子16,17に現れる出力電力も制限される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図4に示すようなスイッチングコンバータにおいて出力電圧を安定化するためには、コンデンサ19の容量を大きくする必要がある。ところが、コンデンサ19の容量が大きいと次のような問題が発生する。
入力端子11,12への電力供給が遮断され、コンデンサ19が放電している状態で入力端子11,12への電力供給が開始された場合を想定する。このときにはコンデンサ19に対して急速充電が行われるので、トランス13の二次側巻線に接続された回路のインピーダンスが小さくなり、トランス13の二次側巻線には一時的に定常電流よりも大きな突入電流(i2)が流れる。従って、このときにはトランス13の一次側巻線にも過大な電流(i1)が流れる。
【0007】
トランス13の一次側巻線にも過大な電流(i1)が流れると、過電流検出回路1は電流が過大であることを検出し、制御回路2はスイッチング素子SWのオンデューティを抑制する。
スイッチング素子SWのオンデューティが小さくなると、トランス13の二次側巻線に現れる出力電力が抑制され、コンデンサ19に流れる電流が抑制されるのでコンデンサ19の充電に要する時間が長くなる。このため、電源を投入してから出力端子16,17に定常電圧が現れるまでの出力電圧の立ち上がりが遅くなる。出力電圧の立ち上がりを早くするためには、コンデンサ19の容量を小さくせざるを得ない。
【0008】
本発明は、トランスの二次側の平滑回路に容量の大きなコンデンサを接続した場合であっても短時間で出力電圧を立ち上げることが可能なスイッチングコンバータに用いられる立ち上がり制御回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1のスイッチングコンバータに用いられる立ち上がり制御回路は、トランスと、前記トランスの一次側に配置されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御するスイッチング制御部と、前記トランスの二次側に発生する電力を整流及び平滑する平滑部と、前記トランスの一次側に流れる電流を第1電圧として検出する入力電流検出部と、前記入力電流検出部から出力される第1電圧と予め定められた第2電圧とを比較して、前記第1電圧が前記第2電圧よりも高いとき、前記トランスの一次側に流れる電流が過電流であると判断する電流検出部と、前記電流検出部が前記トランスの一次側に流れる電流を過電流と判断したとき、前記スイッチング制御部の制御を抑制する過電流抑制部とを備えるスイッチングコンバータに用いられる立ち上がり制御回路において、前記立ち上がり制御回路は、前記トランスの一次側に直流電力が供給開始/供給停止されるタイミングと同期して状態変化する2値信号を受け、前記直流電力供給開始時に生じる前記2値信号の状態変化に基づいて、所定時間に亘ってトランジスタをオンするベース電圧を発生するトランジスタ制御手段と、前記トランジスタがオンすることによって、前記入力電流検出部から出力される第1電圧を前記第2電圧よりも低下させる第1電圧制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項1においては、少なくとも電源を投入した直後は、立ち上がり制御回路の制御によって過電流抑制の抑制を緩和あるいは抑制を禁止する状態に自動的に切り替わる。このため、電源投入時には、平滑部に設けられるコンデンサに急速充電するために一時的に過大な電流が流れてもその電流が抑制されないので、短時間でコンデンサを充電し、短時間で出力電圧を立ち上げることができる。
【0011】
電源の投入時以外のタイミングでは、過電流抑制部の抑制機能が働くので、部品の故障などによって過大な電流が流れれば直ちに電流を抑制し、回路等を保護することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
本発明のスイッチングコンバータに用いられる立ち上がり制御回路の1つの実施の形態について、図1及び図2を参照しながら説明する。
【0017】
図1はこの形態のスイッチングコンバータの主要部を示す電気回路図である。図2は立ち上がり制御回路56の動作例を示すタイムチャートである。
この形態では、請求項1の入力電流検出,過電流抑制部,及び立ち上がり制御回路は、それぞれ抵抗器27,過電流検出回路55及び立ち上がり制御回路56に対応する。また、請求項1の第1電圧は電圧V1に対応し、請求項2の第2電圧は電圧V2に対応する。
【0018】
1を参照すると、このスイッチングコンバータにはトランス13,スイッチング素子(FET)14,制御回路15,抵抗器21,27,コンデンサ19,22,28,ダイオード23〜25,コイル26,過電流検出回路55及び立ち上がり制御回路56が備わっている。
【0019】
外部から入力端子11,12に入力される直流電力は、スイッチング素子14を介してトランス13の一次側巻線に印加される。スイッチング素子14は制御回路15から出力される信号によって周期的にオンオフを繰り返すので、トランス13の一次側巻線に流れる励磁電流i1も周期的にオンオフを繰り返す。このため、トランス13の二次側巻線には交流電力が誘起する。
【0020】
トランス13の二次側巻線に現れた交流電力は、ダイオード24,25で構成される整流回路で整流され、コイル26及びコンデンサ19で構成される平滑回路で平滑されて直流電力に変換される。この直流電力が負荷18に供給される。また、制御回路15は出力端子16に現れた出力電圧を検出し、出力電圧と目標電圧との差異や出力電圧の変化をスイッチング素子14のオンオフデューティに反映し、出力電圧を安定化する。
【0021】
このスイッチングコンバータには、部品の故障などが生じた場合に過大な電流が流れるのを防止するための保護回路として過電流検出回路55を備えている。また、このスイッチングコンバータでは、スイッチング素子14と直列に接続された抵抗器27がトランス13の一次側巻線に流れる励磁電流i1を検出する。過電流検出回路55は、抵抗器27に現れる電圧Vdとして励磁電流i1の大きさを検出する。
【0022】
過電流検出回路55が過大電流を検出した場合には、過電流検出回路55から出力される制御信号SG1に従って、制御回路15はスイッチング素子14のオンデューティを小さくする。
スイッチング素子14のオンデューティが小さくなると、トランス13の一次側巻線(N1)の入力電力が抑制され、二次側巻線(N2)の出力電力も制限される。従って、過大な電流が流れるのを防止することができる。
【0023】
但し、電源投入時には容量の大きいコンデンサ19を急速充電するために大きな電流が流れるので、この場合にも過電流検出回路55が過大電流を検出する可能性がある。過電流検出回路55が過大電流を検出すると、出力電力が抑制されるので、出力端子16,17に現れる出力電圧の立ち上がりが遅くなる。
出力電圧の立ち上がりを早くするために、図1のスイッチングコンバータには立ち上がり制御回路56が設けてある。立ち上がり制御回路56の制御入力端子60に印加される信号SG2は、図2に示すように、入力端子11,12の入力電圧Vinのオンオフと同期して変化する二値信号である。
【0024】
すなわち、図示しない主電源が投入されて所定の直流電力が電圧Vinとして入力端子11,12に現れると信号SG2は低レベルLから高レベルHに変化し、主電源が遮断されて入力端子11,12への電力供給が停止すると、信号SG2は高レベルHから低レベルLに変化する。
立ち上がり制御回路56は、抵抗器36,38,42,43,トランジスタ37,ダイオード39及びコンデンサ41を備えている。
【0025】
主電源が投入され、信号SG2が低レベルLから高レベルHに変化するときには、図2に示すようなパルス状の波形が信号SG3に現れる。すなわち、コンデンサ41に電荷が充電されるまでの間はコンデンサ41のインピーダンスが小さいので、一時的に大きな電圧が信号SG3に現れる。
信号SG3の電圧がトランジスタ37の特性によって定まる閾値Vthを超えている間は、トランジスタ37は導通状態になる。この例では、主電源を投入してから10msecの間だけトランジスタ37が導通状態になるように回路の特性を決定してある。
【0026】
過電流検出回路55における演算増幅器29及び抵抗器31は、差動増幅器を構成している。この差動増幅器の一方の入力端子には電圧V1が印加され、他方の入力端子には電圧V2が印加される。
電圧V2は、固定された基準電圧Vrefを抵抗器32,33で分圧して得られるので一定である。
【0027】
電圧V1は、抵抗器27が検出した電流i1に比例する電圧Vdを抵抗器34,35で構成される分圧回路で分圧して得られるので、電流i1に応じて変化する。また、トランジスタ37が導通している場合には、抵抗器36が抵抗器35と並列に接続されて分圧回路の分圧比が変化するので、電圧V1はトランジスタ37のオンオフに応じて変化する。
【0028】
トランジスタ37が非導通の場合には、抵抗器27を流れる電流1が予め定めた上限値(過電流)を超えると(V1>V2)になり、演算増幅器29の出力する信号SG1の電圧が負になる。この場合、制御回路15はスイッチング素子14に与える制御信号SG4のオンデューティを通常よりも小さくする。これにより、トランス13の二次側巻線に現れる出力電力が抑制される。
【0029】
一方、トランジスタ37が導通状態になると、電圧V1が小さくなり、一時的に電流1が上限値を超えた場合であっても(V1<V2)になり、演算増幅器29の出力する信号SG1の電圧が正になる。この場合、制御回路15はスイッチング素子14に与える制御信号SG4のオンデューティを制御可能な範囲内で最大にする。
【0030】
すなわち、主電源の投入直後には、大きな電流が流れる場合であっても立ち上がり制御回路56の制御によってスイッチング素子14のオンデューティが大きくなるので、トランス13の二次側巻線に大きな電力が出力され、コンデンサ19が短時間で充電される。従って、出力端子16,17の電圧の立ち上がりを早くすることができる。
【0031】
主電源投入時以外の定常動作においては、立ち上がり制御回路56のトランジスタ37が非導通になっているので、何らかの異常が発生して電流1が上限値を超えると、制御回路15の制御によりトランス13の二次側巻線に現れる出力電力が抑制され、電流が抑制される。
本発明に関係するスイッチングコンバータ
図3は、本発明に関係するスイッチングコンバータの主要部を示す電気回路図である。
【0032】
3において、第1の実施の形態と対応する要素は図1と同じ符号を付けて示してある。第1の実施の形態と同一の部分については、以下の説明を省略する。
図3のスイッチングコンバータにおいては、主電源投入時の出力端子16,17の電圧の立ち上がりを早くするために、電圧V2を制御するように構成してある。
【0033】
すなわち、トランジスタ52及び抵抗器53で構成される直列回路を抵抗器32と並列に接続してある。トランジスタ52が導通状態になると、抵抗器53が抵抗器32と並列に接続されるので、電圧V2が通常よりも高くなる。
時定数回路51は、入力される信号SG2の立ち上がりに同期したタイミング(主電源投入時)で、一時的に(例えば10msec)信号SG5を低レベルLに制御する。信号SG5が低レベルLのときには、トランジスタ52が導通状態になり、電圧V2が大きくなる。
【0034】
トランジスタ52が非導通の場合には、抵抗器27を流れる電流1が予め定めた上限値(過電流)を超えると(V1>V2)になり、演算増幅器29の出力する信号SG1の電圧が負になる。この場合、制御回路15はスイッチング素子14に与える制御信号SG4のオンデューティを通常よりも小さくする。これにより、トランス13の二次側巻線に現れる出力電力が抑制される。
【0035】
一方、トランジスタ52が導通状態になると、電圧V2が大きくなり、一時的に電流1が上限値を超えた場合であっても(V1<V2)になり、演算増幅器29の出力する信号SG1の電圧が正になる。この場合、制御回路15はスイッチング素子14に与える制御信号SG4のオンデューティを制御可能な範囲内で最大にする。
【0036】
すなわち、主電源の投入直後には、大きな電流が流れる場合であってもトランジスタ52の制御によってスイッチング素子14のオンデューティが大きくなるので、トランス13の二次側巻線に大きな電力が出力され、コンデンサ19が短時間で充電される。従って、出力端子16,17の電圧の立ち上がりを早くすることができる。
【0037】
主電源投入時以外の定常動作においては、トランジスタ52が非導通になっているので、何らかの異常が発生して電流1が上限値を超えると、制御回路15の制御によりトランス13の二次側巻線に現れる出力電力が抑制され、電流が抑制される。
【0038】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の立ち上がり制御回路によれば、トランスの二次側の平滑回路に容量の大きなコンデンサを接続した場合であっても電源投入時には短時間で出力電圧を立ち上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態のスイッチングコンバータの主要部を示す電気回路図である。
【図2】立ち上がり制御回路の動作例を示すタイムチャートである。
【図3】本発明に関係するスイッチングコンバータの主要部を示す電気回路図である。
【図4】従来例のスイッチングコンバータを示すブロック図である。
【符号の説明】
1 過電流検出回路
2 制御回路
11,12 入力端子
13 トランス
14 スイッチング素子
15 制御回路
16,17 出力端子
18 負荷
19,22,28 コンデンサ
21,27 抵抗器
23,24,25 ダイオード
26 コイル
29 演算増幅器
31〜36 抵抗器
37,52 トランジスタ
38,42,43,53 抵抗器
39 ダイオード
41 コンデンサ
51 時定数回路
55 過電流検出回路
56 立ち上がり制御回路
60 制御入力端子
SW スイッチング素子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rise control circuit used for a switching converter.
[0002]
[Prior art]
A conventional switching converter including an overcurrent control circuit will be described with reference to FIG.
DC power input to the input terminals 11 and 12 from the outside is applied to the primary winding of the transformer 13 via the switching element SW. Since the switching element SW is periodically turned on and off by a signal output from the control circuit 2, the excitation current i1 flowing through the primary winding of the transformer 13 is also periodically turned on and off. For this reason, AC power is induced in the secondary winding of the transformer 13.
[0003]
The AC power that appears in the secondary winding of the transformer 13 is rectified by a rectifier circuit including diodes 24 and 25, smoothed by a smoothing circuit including a coil 26 and a capacitor 19, and converted into DC power. . This DC power is supplied to the load 18. Further, the control circuit 2 detects the output voltage appearing at the output terminal 16, reflects the difference between the output voltage and the target voltage or the change in the output voltage in the on / off duty of the switching element SW, and stabilizes the output voltage.
[0004]
In this type of switching converter, an overcurrent protection circuit is provided in order to prevent an excessive current from flowing when a component failure occurs.
In the switching converter of FIG. 4, the exciting current i1 flowing through the primary winding of the transformer 13 can be detected by the resistor 27 connected in series with the switching element SW. The overcurrent detection circuit 1 detects the magnitude of the excitation current i1 as a voltage appearing at the resistor 27.
[0005]
When the overcurrent detection circuit 1 detects an excessive current, a control signal for suppressing output power is input from the overcurrent detection circuit 1 to the control circuit 2. In that case, the control circuit 2 reduces the on / off duty of the switching element SW and suppresses the input power of the transformer 13. As a result, the output power appearing at the output terminals 16 and 17 is also limited.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in order to stabilize the output voltage in the switching converter as shown in FIG. 4, it is necessary to increase the capacitance of the capacitor 19. However, when the capacitance of the capacitor 19 is large, the following problem occurs.
Assume that the power supply to the input terminals 11 and 12 is started while the power supply to the input terminals 11 and 12 is cut off and the capacitor 19 is discharged. At this time, since the capacitor 19 is rapidly charged, the impedance of the circuit connected to the secondary side winding of the transformer 13 becomes small, and the secondary side winding of the transformer 13 temporarily has a current higher than the steady current. A large inrush current (i2) flows. Therefore, at this time, an excessive current (i1) also flows through the primary side winding of the transformer 13.
[0007]
When an excessive current (i1) flows also in the primary side winding of the transformer 13, the overcurrent detection circuit 1 detects that the current is excessive, and the control circuit 2 suppresses the on-duty of the switching element SW.
When the on-duty of the switching element SW is reduced, the output power appearing in the secondary winding of the transformer 13 is suppressed, and the current flowing through the capacitor 19 is suppressed, so that the time required for charging the capacitor 19 is increased. For this reason, the rise of the output voltage from when the power is turned on until the steady voltage appears at the output terminals 16 and 17 is delayed. In order to speed up the rise of the output voltage, the capacity of the capacitor 19 must be reduced.
[0008]
The present invention provides a rise control circuit used in a switching converter capable of raising an output voltage in a short time even when a capacitor having a large capacity is connected to a smoothing circuit on the secondary side of a transformer. Objective.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Rise control circuit used in the switching converter of claim 1, a transformer, a switching element arranged on the primary side of the transformer, a switching control unit for controlling the switching element, generated in the secondary side of the transformer A smoothing unit for rectifying and smoothing electric power; an input current detecting unit for detecting a current flowing on a primary side of the transformer as a first voltage; and a first voltage output from the input current detecting unit and a predetermined second A current detection unit that determines that the current flowing on the primary side of the transformer is an overcurrent when the first voltage is higher than the second voltage, and the current detection unit use the current flowing through the primary side when it is determined that the overcurrent, the switching converter and a suppressing overcurrent suppressing portion controlling said switching control unit In the rise control circuit that is, the rising control circuit, the DC power to the primary side of the transformer is synchronized with the timing of stopping supply start / supply receives the binary signal changes state in occurs at the start of the DC power supply wherein Based on the state change of the binary signal, transistor control means for generating a base voltage for turning on the transistor for a predetermined time, and when the transistor is turned on, the first voltage output from the input current detection unit is obtained. And a first voltage control means for lowering the voltage than the second voltage .
[0010]
According to the first aspect, at least immediately after the power is turned on, the control of the overcurrent suppressing unit is automatically switched to a state in which the suppression of the overcurrent suppressing unit is relaxed or inhibited by the control of the rise control circuit . For this reason, when the power is turned on, the capacitor provided in the smoothing section is quickly charged, so even if an excessively large current flows, the current is not suppressed, so the capacitor is charged in a short time and the output voltage is reduced in a short time. Can be launched.
[0011]
Power at the timing other than the introduction of, the function of suppressing the overcurrent suppressing portion acts, such as by component failure to suppress the immediate current if excessive current flows through, Ru can protect the circuit and the like.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
For one embodiment of the rise control circuit used in the switching converter of the present invention, described with reference to FIGS.
[0017]
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing the main part of the switching converter of this embodiment. FIG. 2 is a time chart showing an operation example of the rise control circuit 56 .
In this embodiment, the input current detection unit , the overcurrent suppression unit, and the rise control circuit according to claim 1 correspond to the resistor 27, the overcurrent detection circuit 55 , and the rise control circuit 56, respectively. The first voltage in claim 1 corresponds to the voltage V1, and the second voltage in claim 2 corresponds to the voltage V2.
[0018]
Referring to FIG. 1, the switching converter includes a transformer 13, a switching element (FET) 14, a control circuit 15, resistors 21, 27, capacitors 19, 22, and 28, diodes 23 to 25, a coil 26, an overcurrent detection circuit. 55 and a rise control circuit 56 are provided.
[0019]
DC power input to the input terminals 11 and 12 from the outside is applied to the primary winding of the transformer 13 via the switching element 14. Since the switching element 14 is periodically turned on and off by a signal output from the control circuit 15, the excitation current i1 flowing through the primary winding of the transformer 13 is also periodically turned on and off. For this reason, AC power is induced in the secondary winding of the transformer 13.
[0020]
The AC power that appears in the secondary winding of the transformer 13 is rectified by a rectifier circuit including diodes 24 and 25, smoothed by a smoothing circuit including a coil 26 and a capacitor 19, and converted into DC power. . This DC power is supplied to the load 18. Further, the control circuit 15 detects the output voltage appearing at the output terminal 16, reflects the difference between the output voltage and the target voltage and the change in the output voltage in the on / off duty of the switching element 14, and stabilizes the output voltage.
[0021]
This switching converter includes an overcurrent detection circuit 55 as a protection circuit for preventing an excessive current from flowing when a component failure occurs. In this switching converter, the resistor 27 connected in series with the switching element 14 detects the exciting current i1 flowing through the primary winding of the transformer 13. The overcurrent detection circuit 55 detects the magnitude of the excitation current i1 as the voltage Vd appearing in the resistor 27.
[0022]
When the overcurrent detection circuit 55 detects an excessive current, the control circuit 15 reduces the on-duty of the switching element 14 in accordance with the control signal SG1 output from the overcurrent detection circuit 55.
When the on-duty of the switching element 14 is reduced, the input power of the primary side winding (N1) of the transformer 13 is suppressed, and the output power of the secondary side winding (N2) is also limited. Therefore, it is possible to prevent an excessive current from flowing.
[0023]
However, since a large current flows to quickly charge the capacitor 19 having a large capacity when the power is turned on, the overcurrent detection circuit 55 may detect an excessive current in this case as well. When the overcurrent detection circuit 55 detects an excessive current, the output power is suppressed, so that the rise of the output voltage appearing at the output terminals 16 and 17 is delayed.
In order to speed up the rise of the output voltage, a rise control circuit 56 is provided in the switching converter of FIG. The signal SG2 applied to the control input terminal 60 of the rise control circuit 56 is a binary signal that changes in synchronization with the on / off of the input voltage Vin at the input terminals 11 and 12, as shown in FIG.
[0024]
That is, when a main power supply (not shown) is turned on and a predetermined DC power appears at the input terminals 11 and 12 as the voltage Vin, the signal SG2 changes from the low level L to the high level H, the main power supply is cut off, and the input terminals 11 and 12 When the power supply to 12 is stopped, the signal SG2 changes from the high level H to the low level L.
The rise control circuit 56 includes resistors 36, 38, 42 and 43, a transistor 37, a diode 39 and a capacitor 41.
[0025]
When the main power is turned on and the signal SG2 changes from the low level L to the high level H, a pulse-like waveform as shown in FIG. 2 appears in the signal SG3. That is, since the impedance of the capacitor 41 is small until the capacitor 41 is charged, a large voltage temporarily appears in the signal SG3.
While the voltage of the signal SG3 exceeds the threshold value Vth determined by the characteristics of the transistor 37, the transistor 37 is in a conductive state. In this example, the circuit characteristics are determined so that the transistor 37 is conductive only for 10 msec after the main power is turned on.
[0026]
The operational amplifier 29 and the resistor 31 in the overcurrent detection circuit 55 constitute a differential amplifier. The voltage V1 is applied to one input terminal of the differential amplifier, and the voltage V2 is applied to the other input terminal.
The voltage V2 is constant because it is obtained by dividing the fixed reference voltage Vref by the resistors 32 and 33.
[0027]
Since the voltage V1 is obtained by dividing the voltage Vd proportional to the current i1 detected by the resistor 27 by the voltage dividing circuit formed by the resistors 34 and 35, the voltage V1 changes according to the current i1. Further, when the transistor 37 is conductive, the resistor 36 is connected in parallel with the resistor 35 and the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit changes, so that the voltage V1 changes according to the on / off state of the transistor 37.
[0028]
When the transistor 37 is non-conductive, when the current i 1 flowing through the resistor 27 exceeds a predetermined upper limit (overcurrent) (V1> V2), the voltage of the signal SG1 output from the operational amplifier 29 is Become negative. In this case, the control circuit 15 makes the on-duty of the control signal SG4 given to the switching element 14 smaller than usual. As a result, the output power appearing at the secondary winding of the transformer 13 is suppressed.
[0029]
On the other hand, when the transistor 37 becomes conductive, the voltage V1 decreases, and even if the current i1 temporarily exceeds the upper limit value (V1 <V2), the signal SG1 output from the operational amplifier 29 The voltage becomes positive. In this case, the control circuit 15 maximizes the on-duty of the control signal SG4 given to the switching element 14 within a controllable range.
[0030]
That is, immediately after the main power is turned on, even when a large current flows, the on-duty of the switching element 14 is increased by the control of the rise control circuit 56, so that a large amount of power is output to the secondary winding of the transformer 13. The capacitor 19 is charged in a short time. Therefore, the voltage rise at the output terminals 16 and 17 can be accelerated.
[0031]
In steady operation other than when the main power supply is turned on, the transistor 37 of the rise control circuit 56 is non-conductive. Therefore, when some abnormality occurs and the current i 1 exceeds the upper limit value, the control circuit 15 controls the transformer. The output power appearing in the 13 secondary windings is suppressed, and the current is suppressed.
( Switching converter related to the present invention )
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a main part of the switching converter related to the present invention .
[0032]
In FIG. 3, the elements corresponding to those of the first embodiment are indicated by the same reference numerals as those in FIG. The following description is omitted for the same parts as those of the first embodiment.
The switching converter of FIG. 3 is configured to control the voltage V2 in order to accelerate the rise of the voltage at the output terminals 16 and 17 when the main power is turned on.
[0033]
That is, a series circuit composed of the transistor 52 and the resistor 53 is connected in parallel with the resistor 32. When the transistor 52 becomes conductive, the resistor 53 is connected in parallel with the resistor 32, so that the voltage V2 becomes higher than usual.
The time constant circuit 51 temporarily (for example, 10 msec) controls the signal SG5 to the low level L at a timing (when the main power is turned on) synchronized with the rising of the input signal SG2. When the signal SG5 is at the low level L, the transistor 52 is turned on and the voltage V2 increases.
[0034]
When the transistor 52 is non-conductive, when the current i 1 flowing through the resistor 27 exceeds a predetermined upper limit (overcurrent) (V1> V2), the voltage of the signal SG1 output from the operational amplifier 29 is Become negative. In this case, the control circuit 15 makes the on-duty of the control signal SG4 given to the switching element 14 smaller than usual. As a result, the output power appearing at the secondary winding of the transformer 13 is suppressed.
[0035]
On the other hand, when the transistor 52 becomes conductive, the voltage V2 increases, and even when the current i1 temporarily exceeds the upper limit value (V1 <V2), the signal SG1 output from the operational amplifier 29 The voltage becomes positive. In this case, the control circuit 15 maximizes the on-duty of the control signal SG4 given to the switching element 14 within a controllable range.
[0036]
That is, immediately after the main power is turned on, even when a large current flows, the on-duty of the switching element 14 is increased by the control of the transistor 52, so that a large amount of power is output to the secondary side winding of the transformer 13, The capacitor 19 is charged in a short time. Therefore, the voltage rise at the output terminals 16 and 17 can be accelerated.
[0037]
In steady operation other than when the main power is turned on, the transistor 52 is non-conductive. Therefore, if some abnormality occurs and the current i 1 exceeds the upper limit value, the control circuit 15 controls the secondary side of the transformer 13. The output power appearing in the winding is suppressed, and the current is suppressed.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the rise control circuit of the present invention, even when a capacitor with a large capacity is connected to the smoothing circuit on the secondary side of the transformer, the output voltage can be raised in a short time when the power is turned on.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a main part of a switching converter according to a first embodiment.
FIG. 2 is a time chart showing an operation example of a rise control circuit.
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a main part of a switching converter related to the present invention .
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional switching converter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Overcurrent detection circuit 2 Control circuit 11, 12 Input terminal 13 Transformer 14 Switching element 15 Control circuit 16, 17 Output terminal 18 Load 19, 22, 28 Capacitor 21, 27 Resistor 23, 24, 25 Diode 26 Coil 29 Operational amplifier 31-36 Resistors 37, 52 Transistors 38, 42, 43, 53 Resistor 39 Diode 41 Capacitor 51 Time constant circuit 55 Overcurrent detection circuit 56 Rise control circuit 60 Control input terminal SW Switching element

Claims (1)

トランスと、前記トランスの一次側に配置されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御するスイッチング制御部と、前記トランスの二次側に発生する電力を整流及び平滑する平滑部と、前記トランスの一次側に流れる電流を第1電圧として検出する入力電流検出部と、前記入力電流検出部から出力される第1電圧と予め定められた第2電圧とを比較して、前記第1電圧が前記第2電圧よりも高いとき、前記トランスの一次側に流れる電流が過電流であると判断する電流検出部と、前記電流検出部が前記トランスの一次側に流れる電流を過電流と判断したとき、前記スイッチング制御部の制御を抑制する過電流抑制部とを備えるスイッチングコンバータに用いられる立ち上がり制御回路において、
前記立ち上がり制御回路は、
前記トランスの一次側に直流電力が供給開始/供給停止されるタイミングと同期して状態変化する2値信号を受け、前記直流電力供給開始時に生じる前記2値信号の状態変化に基づいて、所定時間に亘ってトランジスタをオンするベース電圧を発生するトランジスタ制御手段と、
前記トランジスタがオンすることによって、前記入力電流検出部から出力される第1電圧を前記第2電圧よりも低下させる第1電圧制御手段と
を備えたことを特徴とするスイッチングコンバータに用いられる立ち上がり制御回路
A transformer, a switching element arranged on the primary side of the transformer, a switching control unit for controlling the switching element, a smoothing section for rectifying and smoothing the power generated in the secondary side of the transformer, the primary of the transformer Comparing the first voltage output from the input current detection unit with a predetermined second voltage, and detecting the first voltage as the first voltage. A current detector that determines that the current flowing on the primary side of the transformer is an overcurrent when higher than two voltages; and the current detector that determines that the current that flows on the primary side of the transformer is an overcurrent, In a rise control circuit used in a switching converter including an overcurrent suppression unit that suppresses control of the switching control unit ,
The rise control circuit includes:
A binary signal whose state changes in synchronization with the timing of starting / stopping the supply of DC power to the primary side of the transformer is received, and a predetermined time is determined based on the state change of the binary signal generated at the start of the DC power supply Transistor control means for generating a base voltage to turn on the transistor over
First voltage control means for lowering the first voltage output from the input current detection unit to be lower than the second voltage by turning on the transistor;
A rise control circuit for use in a switching converter .
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