JP5076993B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents

スイッチング電源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5076993B2
JP5076993B2 JP2008070781A JP2008070781A JP5076993B2 JP 5076993 B2 JP5076993 B2 JP 5076993B2 JP 2008070781 A JP2008070781 A JP 2008070781A JP 2008070781 A JP2008070781 A JP 2008070781A JP 5076993 B2 JP5076993 B2 JP 5076993B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
control circuit
feedback signal
voltage value
unit
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 - Fee Related
Application number
JP2008070781A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009225649A (ja
Inventor
三千矢 山田
幸廣 西川
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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 Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2008070781A priority Critical patent/JP5076993B2/ja
Priority to US12/382,252 priority patent/US20090237050A1/en
Publication of JP2009225649A publication Critical patent/JP2009225649A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5076993B2 publication Critical patent/JP5076993B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0032Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36Means for starting or stopping converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

この発明は、軽負荷時には間欠動作を行ない、スイッチング停止期間には制御回路を停止させ、消費電力を低減させるようにしたスイッチング電源装置に関する。
スイッチング電源装置は高効率,低ノイズ,小形,低コスト,高信頼性が要求され、これらを実現するため様々な回路方式が提案されている。
図7はこの種のスイッチング電源装置の例であり、例えば、特許文献1の図4に記載されているスイッチング電源装置と同等のものである。
電源装置1は入力電源2から異なる直流出力を生成して負荷3に供給するもので、いわゆる絶縁型DC−DCコンバータと呼ばれる電源装置である。
入力電源2のプラス側端子は、トランス121の1次巻線Np1の一端と接続され、1次巻線Np1の他端はMOSFET110のドレインと接続され、MOSFET110のソースは入力電源のマイナス側端子と接続される。また、トランス121の2次巻線Nsはその両端を2次側主回路122の入力と接続され、2次側主回路122の出力は負荷3および誤差増幅器123に接続される。
誤差増幅器123は内部に予め設定された設定電圧を生成する回路を備えており、2次側主回路122の出力電圧(以下、単に出力電圧という)と設定電圧との誤差を増幅し、フィードバック信号として出力する。
電源装置1では信号伝達器としてフォトカプラ108を用いており、誤差増幅器123で出力されたフィードバック信号はフォトカプラ108で絶縁され、フィードバック信号Vfbとしてパルス幅制御回路(PWM制御回路)102に伝達される。
また、PWM制御回路102は内部にソフトスタート制御回路112を備えており、PWM制御回路102に動作電源が供給されるとソフトスタート制御が行なわれる。
また、PWM制御回路102はフィードバック信号Vfbをもとに、MOSFET110を駆動するゲートパルス幅を決定し、ゲートパルス信号を駆動回路101に送る。駆動回路101はPWM制御回路102から送られるゲートパルス信号を受け、MOSFET110のゲートにゲートパルスを供給し、MOSFET110を駆動する。
また、電源装置1は第1の比較回路105と、第1の基準電圧値(以下、バーストしきい値ともいう)Vth1を出力する第1の基準電圧源106を備えており、第1の比較回路105はフィードバック信号Vfbとバーストしきい値Vth1とを比較し、比較結果をPWM制御回路102と第1の電源回路103に伝達する。フィードバック信号Vfbがバーストしきい値Vth1を下回ると、PWM制御回路102から駆動回路101へゲートパルス信号を送る、スイッチング動作を停止し、第1の電源回路103はPWM制御回路102への動作電源供給を停止する。
ここで、図7の軽負荷時の動作について、図8を参照して説明する。
図8において、Vfbは誤差増幅器123からPWM制御回路102へ送られるフィードバック信号電圧、Vrefは第1の電源回路103からPWM制御回路102へ送られる動作電源電圧、Vgsは駆動回路101からMOSFET110のゲートにおくられるゲートパルス、をそれぞれ示している。
軽負荷時において、フィードバック信号Vfbがバーストしきい値Vth1を上回る期間T1には、第1の電源回路103からPWM制御回路102へ動作電源を供給することで、PWM制御回路102はスイッチング動作を行ない、フィードバック信号Vfbがバーストしきい値Vth1を下回る期間T2には、PWM制御回路102はスイッチング動作を停止するので、第1の電源回路103からPWM制御回路102へ動作電源供給も停止する。
以上のように、軽負荷時に電源装置1はバースト動作を行ない、スイッチング動作を停止している期間には、第1の電源回路103からPWM制御回路102へ動作電源供給も停止させることで、電源装置全体の消費電力を大きく低減できるようにしている。
特開2005−006386号公報(図4とその説明)
しかしながら、図7のPWM制御回路は動作電源を供給されても、すぐにスイッチング動作を再開(開始)することはできない。そのため、PWM制御回路への動作電源供給が停止されている(以下、オフ状態ともいう)期間に、負荷電流が急増すると、PWM制御回路がスイッチング動作を再開するまでの間に、出力電圧は落ち込んでしまう。さらに、PWM制御回路がスイッチング動作を再開した後、出力電圧は後述する理由でリギングしてしまう。その結果、負荷に供給される電圧は大きく変動し、これが負荷内部のICなどの電子部品に悪影響を及ぼし、誤動作させてしまうおそれがあった。
上記問題について、図9を参照して詳述する。図9は、PWM制御回路がオフ状態である期間に、負荷電流Ioが急激に増加した場合の動作説明図である。
図9において、負荷電流Ioは2次側主回路122から負荷3へ流れる電流、Voは2次側主回路122の出力電圧を示す。また、Vfbは誤差増幅器123からPWM制御回路102へ送られるフィードバック信号電圧、Vrefは第1の電源回路103からPWM制御回路102へ送られる動作電源電圧、Vgsは駆動回路101からMOSFET110のゲートにおくられるゲートパルス、をそれぞれ示すのは図6の場合と同様である。
図9の時刻t1において、負荷電流Ioが増加すると出力電圧Voが減少を始め、出力電圧Voの減少に応じてフィードバック信号Vfbが増加し始める。時刻t2でフィードバック信号Vfbがバーストしきい値Vth1を超えると、第1の電源回路103は動作電源をPWM制御回路102へ供給し始める。しかし、動作電源電圧Vrefはすぐには一定電圧に安定せず、この動作電源電圧Vrefの安定を待ってから、PWM制御回路102は内部の論理回路を初期化し、ようやく時刻t3においてPWM制御回路102はスイッチング動作を再開する(以下、動作電源供給開始から論理回路初期化までを再起動という)が、PWM制御回路102はこの再起動の間に出力電圧Voは大きく落ち込んでしまう。
また、PWM制御回路102内のソフトスタート回路112が、第1の電源回路103の出力する動作電源電圧Vrefに連動して動作する。すなわち動作電源電圧Verfが立ち上がって、PWM制御回路102がスイッチング動作を再開しても、しばらくの間は、ソフトスタート回路102によってゲートパルス幅を広げない制御がかかってしまうため、2次側に十分な電流が供給できず、出力電圧Voはさらに落ち込んでしまう。
さらに悪いことに、PWM制御回路102のソフトスタート制御が終了すると、PWM制御回路102は急いで出力電圧Voを設定値に戻そうとして、急激に出力電圧Voを上昇させる。この出力電圧Voの急激な上昇に対しフィードバック信号Vfbは遅延するため、出力電圧Voは設定電圧を超えてしまう(以下、オーバーシュートともいう)。
フィードバック信号Vfbは上記オーバーシュートに遅れて反応し、急激に減少することになるが、フィードバック信号Vfbがバーストしきい値Vth1より下がってしまうと、PWM制御回路102はオフ状態となる(時刻t4)。その後、出力電圧Voが減少してフィードバック信号Vfbが再びバーストしきい値Vth1を上回っても(時刻t5)、
PWM制御回路102が再起動を終了するまではスイッチング動作を再開できず、この再起動の期間に出力電圧Voはまた落ち込んでしまう。
その後、時刻t6において、PWM制御回路102がスイッチング動作を再開するが、再びソフトスタート制御がかかり、出力電圧Voはさらに落ち込む。ソフトスタート制御終了後、PWM制御回路102は急いで出力電圧Voを設定値に戻そうとして、オーバーシュートさせてしまう(時刻t7)。
以上の結果、出力電圧Voはオーバーシュートと落ち込みを繰り返し、次第に設定電圧値に落ち着くというリギングをすることになる。
この発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、その課題は、軽負荷状態での消費電力を抑えながら、軽負荷状態から急激に負荷電流が増加した場合の、出力電圧の落ち込みを最小限に抑え、出力電圧のリギングを軽減することにある。
上記課題を解決するため、請求項1の発明では、直流電源から互いに異なる安定化された直流出力を生成する絶縁型スイッチング電源装置の出力電圧と、予め設定された設定電圧との誤差を増幅して出力する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器の出力信号を絶縁し制御回路へフィードバック信号として伝達する信号伝達器と、
前記制御回路に電源を供給する制御電源とを備え、
前記制御回路は、
前記フィードバック信号に応じて主スイッチ素子のオン・オフを制御する制御部と、
前記制御部の出力を受けて前記主スイッチ素子を駆動する駆動部と、
前記フィードバック信号と第1の基準電圧値とを比較する第1の比較部と、
前記フィードバック信号と第2の基準電圧値とを比較する第2の比較部と、
前記制御電源から動作電源を供給され、前記制御部内の少なくとも一部に動作電源を供給する電源部とからなり、
前記第2の基準電圧値は前記第1の基準電圧値より低い電圧値に設定され、前記フィードバック信号が前記第1の基準電圧値を下回ったことを前記第1の比較部で検出したときは、前記駆動部は出力を停止し、前記フィードバック信号が前記第2の基準電圧値を下回ったことを前記第2の比較部で検出したときは、前記電源部は動作電源の出力を停止することを特徴とする。
請求項2の発明では、直流電源から互いに異なる安定化された直流出力を生成する非絶縁型スイッチング電源装置の出力電圧と、予め設定された設定電圧との誤差を増幅し制御回路へフィードバック信号として出力する誤差増幅器と、
前記制御回路に電源を供給する制御電源とを備え、
前記制御回路は、
前記フィードバック信号に応じて主スイッチ素子のオン・オフを制御する制御部と、
前記制御部の出力を受けて前記主スイッチ素子を駆動する駆動部と、
前記フィードバック信号と第1の基準電圧値とを比較する第1の比較部と、
前記フィードバック信号と第2の基準電圧値とを比較する第2の比較部と、
前記制御電源から動作電源を供給され、前記制御部内の少なくとも一部に動作電源を供給する電源部とからなり、
前記第2の基準電圧値は前記第1の基準電圧値より低い電圧値に設定され、前記フィードバック信号が前記第1の基準電圧値を下回ったことを前記第1の比較部で検出したときは、前記駆動部は出力を停止し、前記フィードバック信号が前記第2の基準電圧値を下回ったことを前記第2の比較部で検出したときは、前記電源部は動作電源の出力を停止することを特徴とする。
上記請求項1の発明においては、前記前記信号伝達器に動作電源を供給する別の電源部を設けることができる(請求項3の発明)。また、請求項1または2の発明においては、前記第1の比較部の動作電源を、前記電源部より供給することができ(請求項4の発明)、または、前記制御部はソフトスタート制御回路を備え、このソフトスタート制御回路は前記制御電源から動作電源を供給され、前記直流電源の投入時にのみ、ソフトスタート制御回路を動作させることができる(請求項5の発明)。
この発明によれば、スイッチング動作を停止する第1の基準電圧値と、PWM制御回路への電力供給を停止する第2の基準電圧値とを別々に設定するとともに、第1の基準電圧値より第2の基準電圧値を低く設定することにより、PWM制御回路がオフ状態にある期間において、負荷電流が急激に増加しても、PWM制御回路は速やかにスイッチング動作を再開できるため、出力電圧の落ち込みを抑えることができる。さらに、負荷電流急増時に、従来の電源装置において発生していた出力電圧のリギングも軽減できる。
図1にこの発明の実施形態を表わすスイッチング電源装置の構成例を示す。なお、図7と同じ構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図1の電源装置は図7の電源装置に対し、第2の電源回路109と、第2の比較器104と、第2の基準電圧源107とを付加し、第1の比較器105から第1の電源回路103へ比較結果を伝達する経路を削除する代わりに、第2の比較器104から第1の電源回路103へ比較結果を伝達する経路を付加し、第2の電源回路109からフォトカプラ108に電流を供給するようにした点で相違する。
また、PWM制御回路102内部でのソフトスタート制御回路112の動作電源は整流回路111から供給する構成とし、これによってPWM制御回路102がオフ状態になっても、ソフトスタート制御回路112には動作電源が供給されるため、PWM制御回路102の再起動時に初期化する必要は無くなり、PWM制御回路102の再起動後はソフトスタート制御は防止され、入力電源2の投入時にのみソフトスタート制御が行なわれる。
第1の比較器105は、第1の基準電圧源106から出力されるバーストしきい値Vth1とフィードバック信号Vfbとを比較し、その比較結果をPWM制御回路102に送る。PWM制御回路102は、フィードバック信号Vfbがバーストしきい値Vth1を下回わると、スイッチング動作を停止する。
第2の比較器104は、第2の基準電圧源107から出力される第2の基準電圧値(以下、電源遮断しきい値ともいう)Vth2とフィードバック信号Vfbとを比較し、比較結果を第1の電源回路103に送る。第1の電源回路103は、フィードバック信号Vfbが電源遮断しきい値Vth2を下回わると、PWM制御回路102への動作電源供給を停止し、PWM制御回路102はオフ状態となる。
図1の軽負荷時の動作について、図2を参照して説明する。なお、図2の各信号の意味は図8と同様なので省略する。
いま、軽負荷時においてフィードバック信号Vfbが低下し、バーストしきい値Vth1を下回わると、PWM制御回路102はスイッチング動作を停止する。しかし、この段階では第1の電源回路103からPWM制御回路102に、動作電源は供給され続けている。
さらに、フィードバック信号Vfbが減少し、フィードバック電圧が電源遮断しきい値Vth2より小さくなると、PWM制御回路102はオフ状態となる。
その後、フィードバック電圧が上昇に転じ電源遮断しきい値Vth2を超えると、PWM制御回路102は再起動し、さらにフィードバック電圧が上昇し、バーストしきい値Vth1を超えると、PWM制御回路102はスイッチング動作を再開する。
次に、図1で軽負荷から急激に負荷電流が増加した場合の動作について、図3を参照して説明する。なお、図3の各信号(符号)の意味は図9と同様なので説明を省略する。
図3の時刻t1において、負荷電流Ioが増加すると出力電圧Voが減少を始めると、出力電圧Voの減少に応じてフィードバック信号Vfbが増加する。フィードバック信号Vfbが電源遮断しきい値Vth2を超えると(時刻t2)、第1の電源回路103からPWM制御回路102へ動作電源が供給され、PWM制御回路102は再起動を始める。
フィードバック信号Vfbはさらに増加し、時刻t3においてフィードバック信号Vfbがバーストしきい値Vth1を超えると、PWM制御回路102は既に再起動を終えているので、時刻t3直後からPWM制御回路102はスイッチング動作を開始する。また、
PWM制御回路102内部のソフトスタート制御は防止されるため、PWM制御回路102はスイッチング動作を再開後、速やかにゲートパルス幅を広げることができる。
以上の動作によって、従来の場合よりも素早くスイッチング動作を再開し、これによりゲートパルス幅が広げられ、出力電圧Voの落ち込みを小さくすることができる。
加えて、時刻t4において、出力電圧Voがオーバーシュートした場合、フィードバック信号Vfbがバーストしきい値Vth1を下回った時点でスイッチング動作は停止するが、フィードバック電圧Vfbは電源遮断しきい値Vth2まで達していないので、PWM制御回路102はオフ状態とはならない。このため、出力電圧Voが低下し始めると、すぐにPWM制御回路102はスイッチング動作を再開して(時刻t5)、出力電圧Voを設定値に安定させることができる。
以上の動作により、従来回路で発生していた出力電圧のリギングを軽減することができる。なお、図1で、ソフトスタート制御回路112の動作電源を整流回路111から供給しているが、第2の電源回路109から供給するようにしても良い。また、図1ではPWM制御回路102を用いたが、PAM(パルス振幅)制御回路またはPFM(パルス周波数)制御回路を用いるようにしても良い。さらに、フォトカプラ108を第2の電源回路109で駆動するのは、以下の理由による。
例えば、フォトカプラ108の電源を整流回路111から供給すると、供給電圧の変動によってフィードバック電圧が変動し、出力電圧のリギングが悪化して本来の目的を果たせなくなる。すなわち、駆動パルスの出力を再開すると整流回路111の出力電圧が増加し、これに伴ってフィードバック電圧も増加する。その結果、PWM制御回路102はさらにパルス幅を広げる動作をし、出力電圧をオーバーシュートさせてしまうおそれがあり、このオーバーシュートにより図9と同様のリギングをしてしまう。そこで、これを防ぐために、第2の電源回路109からフォトカプラ108に対し、定電圧を供給するようにしている。
図4にこの発明の別の実施の形態を示す。これも図1と同様の動作を非絶縁型スイッチング電源で実現するもので、図1と同じものには同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図4に示すものは図1に示すフォトカプラ108、第2の電源回路109、整流回路111、トランス121、2次側主回路122等を削除し、主回路としてダイオード201、インダクタ202、コンデンサ203を付加したもので、この電源装置4は非絶縁型DC−DCコンバータを形成する。
なお、図4において、第2の比較器104、第1の電源回路103、駆動回路101の動作電源を入力電源2から供給するようにしているが、別に設けた電源から供給するようにしても良い。
以上のように、この発明によれば、軽負荷状態での消費電力を低減させつつ、軽負荷状態から負荷電流が急増した場合の出力電圧の変動を最小限に抑え、加えてリギングも軽減することができる。
この発明は図1,図4の例に限定されるものではなく、例えば第1の基準電源106や第2の基準電源107にヒステリシス特性を持たせても良いし、MOSFET110はバイポーラトランジスタやIGBT(絶縁型バイポーラトランジスタ)を用いても良い。さらに、直流電源2は交流電源を整流・平滑したものでも良く、整流回路111はシリーズレギュレータとしても良い。
上記第1,第2基準電源に対するヒステリシス特性としては、スイッチング停止状態から、フィードバック電圧が増加して第1の基準電圧を上回った時点でスイッチングを再開するので、第1の基準電圧を少し低下させることで、スイッチングがすぐには停止しないようにする。その後、スイッチング動作によって出力電圧が上昇すると、フィードバック電圧が低下し、少し低下した第1の基準電圧を下回るとスイッチングを停止する。スイッチングが停止すると、第1の基準電圧を少し上昇させ、スイッチングがすぐには開始しないようにする。
すなわち、フィードバック電圧が第1の基準電圧付近で小さく変動すると、スイッチングの停止・再開を短い周期で繰り返す発振動作を起すので、これを防止するため上記のようなヒステリシス特性を持たせるのである。これによりトランスから可聴音が発生するの防ぎ、バースト周期を広げて待機電力の低減を図ることができる。また、フィードバック電圧にはノイズが付きものなので、このノイズによる誤動作を防止する役目も兼ねている。
さらに、図1,4の第1の電源回路103を単なるスイッチ回路とし、これをフィードバック電圧が第2の基準電圧値Vth2を下回ったら、第2の比較回路104からの出力で開放し、上回ったら閉じるようにしても良い。また、直流電源2から動作に必要な各部電圧を直接得ることで、整流回路111を省略することもできる。
図5に図1の変形例を示す。
図示のように、図1から整流回路111を削除する代わりに別の直流電源141を追加し、これを制御電源として用いる例である。これにより、段落0029で述べたような問題は発生しなくなり、第2の電源回路109を省略することができる。
また、直流電源2の電圧値が、制御電源として直接使用可能な電圧値である場合には、例えば図6のように、直流電源2を制御電源として直接供給する構成とすることにより、整流回路111および第2の電源回路109を省略することができる。
この発明の実施形態を示す回路構成図 図1の軽負荷時の動作説明図 図1で負荷電流が急増した場合の動作説明図 この発明の別の実施形態を示す回路構成図 図1の第1変形例を示す回路構成図 図1の第2変形例を示す回路構成図 電源装置の従来例を示す回路構成図 図7の軽負荷時の動作説明図 図7で負荷電流が急増した場合の動作説明図
符号の説明
1,4…電源装置、2,141…直流電源、101…駆動回路、102…PWM制御回路、103…第1の電源回路、104…第1の比較器、105…第2の比較器、106…第1の基準電圧源、106…第2の基準電圧源、108…フォトカプラ、109…第2の電源回路、110…MOSFET、111…整流回路、112…ソフトスタート制御回路、121…トランス、122…2次側主回路、123…誤差増幅器、201…ダイオード、202…インダクタ、203…コンデンサ。

Claims (5)

  1. 直流電源から互いに異なる安定化された直流出力を生成する絶縁型スイッチング電源装置の出力電圧と、予め設定された設定電圧との誤差を増幅して出力する誤差増幅器と、
    前記誤差増幅器の出力信号を絶縁し制御回路へフィードバック信号として伝達する信号伝達器と、
    前記制御回路に電源を供給する制御電源とを備え、
    前記制御回路は、
    前記フィードバック信号に応じて主スイッチ素子のオン・オフを制御する制御部と、
    前記制御部の出力を受けて前記主スイッチ素子を駆動する駆動部と、
    前記フィードバック信号と第1の基準電圧値とを比較する第1の比較部と、
    前記フィードバック信号と第2の基準電圧値とを比較する第2の比較部と、
    前記制御電源から動作電源を供給され、前記制御部内の少なくとも一部に動作電源を供給する電源部とからなり、
    前記第2の基準電圧値は前記第1の基準電圧値より低い電圧値に設定され、前記フィードバック信号が前記第1の基準電圧値を下回ったことを前記第1の比較部で検出したときは、前記駆動部は出力を停止し、前記フィードバック信号が前記第2の基準電圧値を下回ったことを前記第2の比較部で検出したときは、前記電源部は動作電源の出力を停止することを特徴とするスイッチング電源装置。
  2. 直流電源から互いに異なる安定化された直流出力を生成する非絶縁型スイッチング電源装置の出力電圧と、予め設定された設定電圧との誤差を増幅し制御回路へフィードバック信号として出力する誤差増幅器と、
    前記制御回路に電源を供給する制御電源とを備え、
    前記制御回路は、
    前記フィードバック信号に応じて主スイッチ素子のオン・オフを制御する制御部と、
    前記制御部の出力を受けて前記主スイッチ素子を駆動する駆動部と、
    前記フィードバック信号と第1の基準電圧値とを比較する第1の比較部と、
    前記フィードバック信号と第2の基準電圧値とを比較する第2の比較部と、
    前記制御電源から動作電源を供給され、前記制御部内の少なくとも一部に動作電源を供給する電源部とからなり、
    前記第2の基準電圧値は前記第1の基準電圧値より低い電圧値に設定され、前記フィードバック信号が前記第1の基準電圧値を下回ったことを前記第1の比較部で検出したときは、前記駆動部は出力を停止し、前記フィードバック信号が前記第2の基準電圧値を下回ったことを前記第2の比較部で検出したときは、前記電源部は動作電源の出力を停止することを特徴とするスイッチング電源装置。
  3. 前記信号伝達器に動作電源を供給する別の電源部を設けることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
  4. 前記第1の比較部の動作電源を、前記電源部より供給することを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチング電源装置。
  5. 前記制御部はソフトスタート制御回路を備え、このソフトスタート制御回路は前記制御電源から動作電源を供給され、前記直流電源の投入時にのみ、ソフトスタート制御回路を動作させることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチング電源装置。
JP2008070781A 2008-03-19 2008-03-19 スイッチング電源装置 Expired - Fee Related JP5076993B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008070781A JP5076993B2 (ja) 2008-03-19 2008-03-19 スイッチング電源装置
US12/382,252 US20090237050A1 (en) 2008-03-19 2009-03-11 Switching power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008070781A JP5076993B2 (ja) 2008-03-19 2008-03-19 スイッチング電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009225649A JP2009225649A (ja) 2009-10-01
JP5076993B2 true JP5076993B2 (ja) 2012-11-21

Family

ID=41088211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008070781A Expired - Fee Related JP5076993B2 (ja) 2008-03-19 2008-03-19 スイッチング電源装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20090237050A1 (ja)
JP (1) JP5076993B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5316902B2 (ja) 2010-11-05 2013-10-16 ブラザー工業株式会社 電源システム及び画像形成装置
JP6023414B2 (ja) * 2011-10-05 2016-11-09 三菱電機株式会社 電源装置及び照明器具
JP5880202B2 (ja) * 2012-03-27 2016-03-08 株式会社ソシオネクスト Dc−dcコンバータ用制御回路、dc−dcコンバータ、及びdc−dcコンバータの制御方法
JP6227890B2 (ja) * 2012-05-02 2017-11-08 株式会社半導体エネルギー研究所 信号処理回路および制御回路
JP6040768B2 (ja) * 2012-12-28 2016-12-07 ブラザー工業株式会社 スイッチング電源、電源供給システム及び画像形成装置
JP6364894B2 (ja) 2014-04-01 2018-08-01 ブラザー工業株式会社 電源システムおよび画像形成装置
JP6531424B2 (ja) * 2015-02-25 2019-06-19 ミツミ電機株式会社 電源制御用半導体装置
JP6569414B2 (ja) 2015-09-15 2019-09-04 富士電機株式会社 スイッチング電源装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5812383A (en) * 1997-07-31 1998-09-22 Philips Electronics North North America Corporation Low power stand-by for switched-mode power supply circuit with burst mode operation
JP3607823B2 (ja) * 1998-11-19 2005-01-05 横河電機株式会社 スイッチング電源装置
US20040159276A1 (en) * 2002-09-13 2004-08-19 Tor Persson Method for installing a self-floating deck structure onto a buoyant substructure
JP2005117784A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Rohm Co Ltd スイッチング電源装置
US7019507B1 (en) * 2003-11-26 2006-03-28 Linear Technology Corporation Methods and circuits for programmable current limit protection
JP4687958B2 (ja) * 2005-03-30 2011-05-25 サンケン電気株式会社 Dc−dcコンバータ
KR100704119B1 (ko) * 2005-12-14 2007-04-06 페어차일드코리아반도체 주식회사 전류 제어 스위칭 모드 전력 공급기

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009225649A (ja) 2009-10-01
US20090237050A1 (en) 2009-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5076993B2 (ja) スイッチング電源装置
US7679938B2 (en) System and method for providing control for switch-mode power supply
US7391629B2 (en) Switching mode power supply with controller for handling overcurrents
JP4950320B2 (ja) スイッチング電源装置
US6771059B1 (en) Synchronous rectifier controller for power supply systems with high power switch and high efficiency
CN107078643B (zh) 转换器的预偏置启动
US11611277B2 (en) Soft-start method for a switching regulator
US20100301824A1 (en) Step-up dc/dc switching converter and semiconductor integrated circuit device
JP6860118B2 (ja) 力率改善回路及び半導体装置
US20150249390A1 (en) Switching mode power supply
JP2010124573A (ja) スイッチング電源装置、及びそれに用いる半導体装置
US20110210710A1 (en) Step-up dc-dc converter and semiconductor integrated circuit device
US11496039B2 (en) Power controller and control method for LLC resonant converter
JP4349377B2 (ja) 負荷駆動装置用二電源型電源装置
JP6660699B2 (ja) 同期整流fet駆動回路
JP5126889B2 (ja) 同期整流のスタート制御回路
JP5032446B2 (ja) スイッチング電源装置
JP6566565B2 (ja) 同期整流fet駆動回路
JP4324004B2 (ja) 同期整流式スイッチング電源装置
JP6529174B2 (ja) 同期整流fet駆動回路
JP2002010634A (ja) スイッチング電源装置
JP2006340498A (ja) インバータ電源装置
JP2005073486A (ja) スイッチング電源装置
JP2010057207A (ja) スイッチング電源装置
JP2006204058A (ja) チョッパ型pwm方式のdc−dcコンバータ回路

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20091112

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20091112

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20091112

A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20110315

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20110422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120727

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120731

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120813

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees