JP4867500B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、保護機能の動作遅延時間を設定するために集積回路の端子数が増加することなく、集積回路のパッケージサイズが増大することのないスイッチング電源装置を提供することを目的とする。
また、本発明では上記課題を解決するために、入力された直流をスイッチング素子によってオン、オフすることにより発生した脈流を平滑もしくは整流・平滑して出力するスイッチング電源装置において、出力電圧と設定電圧との差を増幅して出力する誤差増幅回路と、前記誤差増幅回路の出力によって前記スイッチング素子のオン、オフを制御するスイッチング制御回路と、前記誤差増幅回路の出力が入力される前記スイッチング制御回路の入力端子の電圧と基準電圧とを比較するコンパレータと、前記コンパレータの出力に基づいて動作を開始し、出力電圧の異常時に機能する保護回路と、抵抗とコンデンサの直列回路であって、前記コンデンサの一端が前記入力端子に接続され、前記抵抗の一端が基準電位に接続されている、前記保護回路の動作を遅延させるための遅延回路と、第1の充電抵抗を介して前記入力端子と接続する第1の電圧源と、前記入力端子と前記第1の電圧源もしくは第2の電圧源との間に直列に設けられた充電電流源もしくは第2の充電抵抗並びに第1のスイッチ手段と、前記入力端子と前記基準電位との間に直列に設けられた放電電流源もしくは放電抵抗並びに第2のスイッチ手段と、前記入力端子と前記第1の充電抵抗の間に設けられたカソードが前記入力端子に接続されるダイオードと、を有し、前記コンパレータはヒステリシス特性を有し、前記コンデンサは前記コンパレータの出力により前記第1のスイッチ手段と前記第2のスイッチ手段が相補的にオン、オフすることにより繰り返し充放電されるとともに、前記コンパレータの出力が反転した回数をカウントするカウンタを備え、前記保護回路は前記カウンタが所定の回数をカウントしたときに動作を開始することを特徴とするスイッチング電源装置が提供される。
また、本発明では上記課題を解決するために、入力された直流をスイッチング素子によってオン、オフすることにより発生した脈流を平滑もしくは整流・平滑して出力するスイッチング電源装置において、出力電圧と設定電圧との差を増幅して出力する誤差増幅回路と、前記誤差増幅回路の出力によって前記スイッチング素子のオン、オフを制御するスイッチング制御回路と、前記誤差増幅回路の出力が入力される前記スイッチング制御回路の入力端子の電圧と基準電圧とを比較するコンパレータと、前記コンパレータの出力に基づいて動作を開始し、出力電圧の異常時に機能する保護回路と、抵抗とコンデンサの直列回路であって、前記抵抗の一端が前記入力端子に接続され、前記コンデンサの一端が基準電位に接続されている、前記保護回路の動作を遅延させるための遅延回路と、第1の充電抵抗を介して前記入力端子と接続する第1の電圧源と、前記入力端子と前記第1の電圧源もしくは第2の電圧源との間に直列に設けられた充電電流源もしくは第2の充電抵抗並びに第1のスイッチ手段と、前記入力端子と前記基準電位との間に直列に設けられた放電電流源もしくは放電抵抗並びに第2のスイッチ手段と、前記入力端子と前記第1の充電抵抗の間に設けられたカソードが前記入力端子に接続されるダイオードと、を有し、前記コンパレータはヒステリシス特性を有し、前記コンデンサは前記コンパレータの出力により前記第1のスイッチ手段と前記第2のスイッチ手段が相補的にオン、オフすることにより繰り返し充放電されるとともに、前記コンパレータの出力が反転した回数をカウントするカウンタを備え、前記保護回路は前記カウンタが所定の回数をカウントしたときに動作を開始することを特徴とするスイッチング電源装置が提供される。
図1は第1の実施の形態のスイッチング電源装置の回路構成を示す図である。このスイッチング電源装置は、フライバック型のDC−DCコンバータとして構成され、出力トランスT1の一次側巻線と直列に接続されたスイッチング素子であるNチャネルのパワートランジスタPT1を有し、直流電源Vs1からの入力電圧VinをパワートランジスタPT1によりオン、オフし、これによって出力トランスT1の二次側巻線に発生した脈流をダイオードD1及びコンデンサC1により整流・平滑して負荷に出力する。
通常(動作)状態では、電源制御回路1のフィードバック端子Tfbの電圧は、出力電圧が設定電圧となるように、誤差増幅回路2の働きにより調整されている。電源出力に対する負荷が過負荷となって出力電圧が低下すると、増幅器IC21の出力が最大値に振り切れるため、電源制御回路1内の充電抵抗R11から供給される電流をコンデンサC2が積分していき、これによりフィードバック端子Tfbの電圧が上昇していく。そして、フィードバック端子Tfbの電圧がコンパレータIC11の基準電圧Vrefに達すると、コンパレータIC11の出力が反転し、過負荷保護回路13が動作する。
2 誤差増幅回路
11 内部電源
12 パルス幅制御回路
13 過負荷保護回路
14 カウンタ
21 フォトカプラ
C1,C2 コンデンサ
D1,D11,D21 ダイオード
IC11,IC12 コンパレータ
IC13 インバータ
IC21 増幅器
Is11,Is12,Is13 電流源
PT1 パワートランジスタ
R1,R11,R21,R22 抵抗
T1 出力トランス
Tfb フィードバック端子(入力端子)
Vs1,Vs2 直流電源
Vs11,Vs21 電圧源
Claims (7)
- 入力された直流をスイッチング素子によってオン、オフすることにより発生した脈流を平滑もしくは整流・平滑して出力するスイッチング電源装置において、
出力電圧と設定電圧との差を増幅して出力する誤差増幅回路と、
前記誤差増幅回路の出力によって前記スイッチング素子のオン、オフを制御するスイッチング制御回路と、
前記誤差増幅回路の出力が入力される前記スイッチング制御回路の入力端子の電圧と基準電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力に基づいて動作を開始し、出力電圧の異常時に機能する保護回路と、
前記入力端子に接続し、前記保護回路の動作を遅延させるための遅延回路と、
第1の充電抵抗を介して前記入力端子と接続する第1の電圧源と、
前記入力端子と前記第1の充電抵抗の間にカソードが前記入力端子に接続されるダイオードと、
第2の充電抵抗を介して前記入力端子と接続する、電流源または第2の電圧源と、
を有することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記遅延回路が抵抗とコンデンサの直列回路であることを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置。
- 前記コンデンサの一端が前記入力端子に接続され、前記抵抗の一端が基準電位に接続されていることを特徴とする請求項2記載のスイッチング電源装置。
- 前記抵抗の一端が前記入力端子に接続され、前記コンデンサの一端が基準電位に接続されていることを特徴とする請求項2記載のスイッチング電源装置。
- 入力された直流をスイッチング素子によってオン、オフすることにより発生した脈流を平滑もしくは整流・平滑して出力するスイッチング電源装置において、
出力電圧と設定電圧との差を増幅して出力する誤差増幅回路と、
前記誤差増幅回路の出力によって前記スイッチング素子のオン、オフを制御するスイッチング制御回路と、
前記誤差増幅回路の出力が入力される前記スイッチング制御回路の入力端子の電圧と基準電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力に基づいて動作を開始し、出力電圧の異常時に機能する保護回路と、
抵抗とコンデンサの直列回路であって、前記コンデンサの一端が前記入力端子に接続され、前記抵抗の一端が基準電位に接続されている、前記保護回路の動作を遅延させるための遅延回路と、
第1の充電抵抗を介して前記入力端子と接続する第1の電圧源と、
前記入力端子と前記第1の電圧源もしくは第2の電圧源との間に直列に設けられた充電電流源もしくは第2の充電抵抗並びに第1のスイッチ手段と、
前記入力端子と前記基準電位との間に直列に設けられた放電電流源もしくは放電抵抗並びに第2のスイッチ手段と、
前記入力端子と前記第1の充電抵抗の間に設けられたカソードが前記入力端子に接続されるダイオードと、を有し、
前記コンパレータはヒステリシス特性を有し、
前記コンデンサは前記コンパレータの出力により前記第1のスイッチ手段と前記第2のスイッチ手段が相補的にオン、オフすることにより繰り返し充放電されるとともに、
前記コンパレータの出力が反転した回数をカウントするカウンタを備え、
前記保護回路は前記カウンタが所定の回数をカウントしたときに動作を開始することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 入力された直流をスイッチング素子によってオン、オフすることにより発生した脈流を平滑もしくは整流・平滑して出力するスイッチング電源装置において、
出力電圧と設定電圧との差を増幅して出力する誤差増幅回路と、
前記誤差増幅回路の出力によって前記スイッチング素子のオン、オフを制御するスイッチング制御回路と、
前記誤差増幅回路の出力が入力される前記スイッチング制御回路の入力端子の電圧と基準電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力に基づいて動作を開始し、出力電圧の異常時に機能する保護回路と、
抵抗とコンデンサの直列回路であって、前記抵抗の一端が前記入力端子に接続され、前記コンデンサの一端が基準電位に接続されている、前記保護回路の動作を遅延させるための遅延回路と、
第1の充電抵抗を介して前記入力端子と接続する第1の電圧源と、
前記入力端子と前記第1の電圧源もしくは第2の電圧源との間に直列に設けられた充電電流源もしくは第2の充電抵抗並びに第1のスイッチ手段と、
前記入力端子と前記基準電位との間に直列に設けられた放電電流源もしくは放電抵抗並びに第2のスイッチ手段と、
前記入力端子と前記第1の充電抵抗の間に設けられたカソードが前記入力端子に接続されるダイオードと、を有し、
前記コンパレータはヒステリシス特性を有し、
前記コンデンサは前記コンパレータの出力により前記第1のスイッチ手段と前記第2のスイッチ手段が相補的にオン、オフすることにより繰り返し充放電されるとともに、
前記コンパレータの出力が反転した回数をカウントするカウンタを備え、
前記保護回路は前記カウンタが所定の回数をカウントしたときに動作を開始することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記スイッチング制御回路は、前記スイッチング素子の駆動パルス幅を変化させるパルス幅制御回路であることを特徴とする請求項1乃至請求項6記載のスイッチング電源装置。
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