JP5566655B2 - スイッチング電源 - Google Patents
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Description
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
図1から図3を用いて、本発明の第1の実施形態について、説明する。
本実施形態に係るスイッチング電源は、主に、図1に示すように、IC101と、入力電圧検出抵抗R101、R102と、ブラウンアウト検出(入力低電圧検出)回路103と、タイマーコンデンサC101と、スイッチング素子Q101、Q102と、一次巻線Npと2次巻線Ns1、Ns2とからなるトランスT101と、共振コンデンサC102と、電流検出抵抗R103と、整流ダイオードD201、D202と、整流コンデンサC201と、出力電圧検出抵抗R201、R202と、シャントレギュレータIC201と、フォトカプラPC101とから構成されている。
次に、図1および図2を用いて、本実施形態に係るスイッチング電源の動作シーケンスについて説明する。
ソフトスタート回路は、起動時および入出力の異常時において発振周波数もしくはオン−オフ比を徐々に変化させることで、1次回路のスイッチングを抑えてスイッチング素子にかかるストレス、出力電圧のオーバーシュート、回路部品の発振音を低減する機能を有する。
本発明のソフトスタート回路は、図3に示すように、電圧検出回路111と、スイッチSW100と、クランプ回路115とから構成されている。また、共通端子SSTには、前述したように、タイマーコンデンサC101と、SS充電回路101と、放電回路102とが接続されている。
図5は、第1の実施形態に対する変形例である。第1の実施形態においては、ブラウンアウト検出(入力低電圧検出)回路103をIC101の外付け回路としていたが、本変形例では、IC101の内部に、このブラウンアウト検出(入力低電圧検出)回路103を内蔵した構成になっている。
図6は、第1の実施形態で示したSS充電回路101の変形例を示した図である。この図によれば、この例のSS充電回路は、第1の設定電流(Iss)源201がバッファIC202の供給源に接続され、この第1の設定電流(Iss)源201に接続されるとともに、所定の基準電圧Vr3とSST端子電圧とを比較するコンパレータIC203に接続され、コンパレータIC203の比較結果に対して、反転されたロジックにおいて第1の設定電流Issの電流をバッファIC202よりダイオードD101を介してタイマーコンデンサC101に供給するよう構成されている。
102・・・放電回路
103・・・ブラウンアウト検出(入力低電圧検出)回路
104・・・発振回路
105・・・駆動回路
106・・・OCPコンパレータ
107・・・制御回路
110・・・ラッチ回路
111・・・電圧検出回路
112・・・カウンター回路
115・・・クランプ回路
201・・・定電流源
202・・・定電流源
C101・・・タイマーコンデンサ
C102・・・共振コンデンサ
C201・・・整流コンデンサ
D101・・・ダイオード
D201・・・整流ダイオード
D202・・・整流ダイオード
IC101・・・制御IC
IC201・・・シャントレギュレータ
IC202・・・バッファ
IC203・・・コンパレータ
IC204・・・コンパレータ
Np・・・一次巻線
Ns1・・・二次巻線
Ns2・・・二次巻線
PC101・・・フォトカプラ
Q101・・・スイッチング素子
Q102・・・スイッチング素子
R101・・・入力電圧検出抵抗
R102・・・入力電圧検出抵抗
R103・・・電流検出抵抗
R201・・・出力電圧検出抵抗
R202・・・出力電圧検出抵抗
T101・・・トランス
Claims (5)
- 入力された制御信号に応じてスイッチングを行うスイッチング素子と、該スイッチング素子のスイッチング動作により、直流電圧からの電力を蓄積するインダクタと、該インダクタに蓄積された電力の放出を行う整流回路と、前記整流回路の出力端子から出力される出力電圧が所定の電圧になるようにスイッチング制御を行うスイッチング制御回路とを備え、入力端子に入力された直流電圧を所定の定電圧に変換して出力端子から出力するスイッチング電源であって、
単一の制御端子にコンデンサを接続し、起動時に該コンデンサを充電回路により第1の設定電流で充電して、前記コンデンサの端子電圧を設定された時間で第1の設定電圧値まで上昇させ、前記コンデンサの端子電圧によってスイッチング制御を行うことによりソフトスタート動作を実行するソフトスタート回路と、ソフトスタート動作終了後、前記第1の設定電圧値の電圧を維持した状態において、スイッチング電源動作の異常状態の検出を行うと同時に、前記第1の設定電圧値から前記コンデンサの充電を開始して該異常状態を所定時間継続して検出すると、放電回路により前記コンデンサを放電すると共に、スイッチング電源動作を停止させる保護動作回路と、を併せて備えるとともに、
前記コンデンサの端子電圧が前記第1の設定電圧値に達したときに、該コンデンサの端子電圧を該第1の設定電圧値に安定化させ、スイッチング電源動作の異常状態の検出を行うと、該コンデンサとの接続を解除して該コンデンサの端子電圧の安定化を停止するクランプ回路を備え、
前記ソフトスタート回路は、前記放電回路による前記コンデンサの放電により、前記コンデンサの端子電圧が第2の設定電圧値まで低下すると、前記コンデンサを前記充電回路により充電して、前記コンデンサの端子電圧を前記第1の設定電圧値まで上昇させ、前記コンデンサの上昇する端子電圧によってスイッチング制御を行うことによりソフトスタート動作を実行することを特徴とするスイッチング電源。 - 入力される前記直流電圧を監視し、該直流電圧が設定された電圧以下になると、前記単一の制御端子に接続された前記コンデンサを放電することにより、保護動作を行う入力低電圧検出回路を備えたことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源。
- 前記充電回路が、
定電流源と、
前記定電流源とアノードとが接続され、カソードが前記単一の制御端子に接続されたダイオードと、
該定電流源の出力端子の電圧を、前記第1の設定電圧値と前記ダイオードの順方向電圧との和に定める定電圧素子と、
からな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。 - 前記充電回路が、
前記単一の制御端子電圧と前記第1の設定電圧値を定める基準電源とを比較するコンパレータと、
該比較結果に応じて、前記コンデンサに電流を供給するバッファと、
該バッファの出力がアノードに接続され、カソードが前記単一の制御端子に接続されたダイオードとからな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。 - 前記充電回路が、
前記単一の制御端子電圧と前記第1の設定電圧値を定める基準電源とを比較するコンパレータと、
該コンパレータの出力が定電流源の出力とダイオードのアノードに接続され、該ダイオードのカソードが前記単一の制御端子に接続され、該比較結果に応じて前記コンデンサに電流を供給す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。
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