JP5692998B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本発明は、同期整流方式のスイッチング電源装置に関する。 The present invention relates to a synchronous rectification switching power supply device.
近年、電子機器装置の省電力化に伴い、電源装置の動作の効率化が要求されている。動作の効率化を実現した電源装置の一例として、特許文献1に記載の電源装置が提案されている。このような従来の電源装置の構成例を図7に示す。図7において、1は直流電源、2は主スイッチング素子としての電界効果トランジスタMOS−FET(以下、FETともいう)を制御する制御回路、4は主スイッチング素子としてのFET、5はトランスである。6は第2のスイッチング素子であるFET、7は平滑コンデンサ、8は電圧が供給される負荷、9は出力電圧検出回路、10はFET6に寄生するボディダイオード、11はFET6の駆動回路、12はFET6の電流検出回路である。
In recent years, with the power saving of electronic device apparatuses, there has been a demand for efficient operation of power supply apparatuses. As an example of a power supply device that achieves efficient operation, a power supply device described in
直流電源1からの入力電圧は、制御回路2および駆動回路3で制御されるFET4を導通する(オンする)ことでトランス5の1次巻線n1に励磁エネルギとして蓄積される。一方、FET4を非導通する(オフする)タイミングでトランス5の1次巻線n1に励磁されたエネルギは2次巻線n2に変換され、ボディダイオード10と電流検知回路12を通して負荷に供給される。電流検知回路12は電流が流れたことを検出すると駆動回路11にオン信号を送出し、FET6をオンする。また、電流検知回路12は自身に流れている電流が所定値以下になると電流が流れ終ったと判断し、今度は駆動回路12にオフ信号を送出してFET6をオフする。ボディダイオード10の順方向電圧による損失に対してFET6による損失は非常に低い。このため、ボディダイオード10に流れる電流をFET6側に切り替えるように制御することで、効率の向上を図っていた。このような方式は同期整流方式と呼ばれており、FET6は同期整流用のFETとも呼ばれる。
The input voltage from the
しかしながら、上記従来例では次のような課題があった。上記の同期整流方式の場合、動作の効率を向上するために同期整流用のFETのオンオフを検知する回路を設ける構成であり、この検知回路は複雑になる。従って、回路規模が大きくなり、コストアップを招いていた。また、二次巻線に流れる電流をカレントトランスで検知し、検知した電流によってFETのオンオフ制御を行う場合、軽負荷時では二次巻線に流れる電流量が僅かであり、カレントトランスから出力される電流も非常に小さくなってしまいFETのオンオフを正しく制御できない状態になる。FETのオンオフが正しく制御(駆動)されないと、効率の低下、また、消費電力が増大する可能性がある。このような軽負荷時(軽負荷状態)は、動作を待機しているスタンバイ状態や消費電力を低減する省エネモード(スリープモードともいう)を指し、所謂、電子機器におけるデフォルトの状態である。このデフォルトの状態は、電子装置において一日の中でかなりの時間を占める状態であり、FETのオンオフ動作による消費電力の増加や損失が電子機器のトータルの消費電力に大きく影響する。 However, the above conventional example has the following problems. In the case of the synchronous rectification method described above, a circuit for detecting on / off of the FET for synchronous rectification is provided in order to improve the operation efficiency, and this detection circuit becomes complicated. Therefore, the circuit scale is increased, resulting in an increase in cost. In addition, when the current flowing through the secondary winding is detected by a current transformer and the FET is turned on and off using the detected current, the amount of current flowing through the secondary winding is small at light loads and is output from the current transformer. The current that flows becomes very small, and the on / off state of the FET cannot be controlled correctly. If ON / OFF of the FET is not controlled (driven) correctly, efficiency may be reduced and power consumption may be increased. Such a light load (light load state) indicates a standby state waiting for operation or an energy saving mode for reducing power consumption (also referred to as a sleep mode), which is a so-called default state in an electronic device. This default state occupies a considerable amount of time during the day in the electronic device, and an increase or loss in power consumption due to the on / off operation of the FET greatly affects the total power consumption of the electronic device.
従って、本発明は、上記の点に鑑み、同期整流方式のスイッチング電源において、簡単な回路構成で回路規模を小さくし、かつ、負荷の状態によらず同期整流動作を正しく実行して消費電力を低減することを目的とする。 Therefore, in view of the above points, the present invention reduces the circuit scale with a simple circuit configuration in a synchronous rectification type switching power supply, and correctly executes the synchronous rectification operation regardless of the load state, thereby reducing the power consumption. The purpose is to reduce.
上記目的を達成するための本発明の電源装置は、一次側と二次側が絶縁されたトランスと、前記トランスの一次側に入力される直流電圧をスイッチングする第一のスイッチング手段と、前記第一のスイッチング手段に流れる電流を検出して検出した値が一定になるように前記第一のスイッチング手段の駆動動作を制御する制御手段と、トランスの二次側に発生する電圧を整流するダイオードと、前記ダイオードと並列に接続され、前記第一のスイッチング手段の駆動動作に同期して駆動される第二のスイッチング手段と、を有し、前記制御手段は、前記電源装置が重負荷で動作している動作状態において、前記第二のスイッチング手段を停止し、前記電源装置が軽負荷で動作している待機状態において、前記ダイオードのカソード端子に印加される電圧の立ち下がりタイミングで前記第二のスイッチング手段の駆動を開始し、その後、予め定められた一定時間経過後に駆動を停止するように制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power supply device according to the present invention includes a transformer having an insulated primary side and a secondary side, first switching means for switching a DC voltage input to the primary side of the transformer, and the first Control means for controlling the drive operation of the first switching means so that the detected value is constant by detecting the current flowing through the switching means, a diode for rectifying the voltage generated on the secondary side of the transformer, Second switching means connected in parallel with the diode and driven in synchronism with the driving operation of the first switching means, and the control means is configured such that the power supply device operates with a heavy load. In the operating state, the second switching means is stopped and applied to the cathode terminal of the diode in the standby state in which the power supply device is operating at a light load. The driving falling said second switching means at a timing of a voltage begins to be followed, and controls so as to stop driving after a lapse of a predetermined a predetermined time.
以上説明したように、本発明によれば、同期整流方式のスイッチング電源において、簡単な回路構成で、負荷の状態によらず正しく同期整流動作を実行し消費電力を低減することが可能になる。 As described above, according to the present invention, in a synchronous rectification switching power supply, it is possible to correctly execute a synchronous rectification operation and reduce power consumption with a simple circuit configuration regardless of the state of a load.
次に、上述した課題を解決するための本発明の具体的な構成について、以下に実施例に基づき説明する。なお、以下に示す実施例は一例であって、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Next, specific configurations of the present invention for solving the above-described problems will be described based on examples. In addition, the Example shown below is an example, Comprising: It is not the meaning which limits the technical scope of this invention only to them.
図1は本発明の実施例1に係る電源装置の回路図であり、図2はその動作波形の一部を示した図である。以下、図1と図2を基にして、本実施例1の詳細説明を行う。
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply device according to
101は直流電圧電源であり、コンセント(商用電源)から供給されてダイオードブリッジ(不図示)で全波整流されたAC電圧をコンデンサ(不図示)で平滑することで直流電圧が得られる。102は制御部としての制御ICであり、第一のスイッチング素子としてのMOS−FET103(以下、FETという)のオンオフ動作を制御する。104は一次側と二次側の絶縁を取りつつ一次側のエネルギを二次側に変換するトランスであり、一次巻線のインダクタンスをLp、二次巻線のインダクタンスはLsである。105はFET103の電流を検知する電流検知用の抵抗、120は二次側の平滑コンデンサ、121は第二のスイッチング素子としてのMOS−FET(以下、FETという)であり、二次側の電圧を整流する同期整流用のFETである。122は同じく二次側電圧を整流するためのダイオード(ボディダイオードともいう)、123は電子機器の動作を制御する制御IC(CPU)である。なお、8は電圧が出力される負荷である。
電源装置が起動する際は、不図示の起動回路により制御IC102がFET103の駆動を開始する(オンする)。FET103がオンされるとトランス104の一次側、および、電流検知抵抗105に電流が流れるとともに、トランス104の一次巻き線に流れるピーク電流をIpとした場合、以下の式1で示されるエネルギE1が蓄積される。
E1=1/2Lp×Ip2 ・・・(式1)
このピーク電流Ipは電流検知抵抗によって電圧に変換され、制御IC102により一定値に制御される。このため入力電圧が変化してもトランス104に蓄積されるエネルギは略同じ値になる。例えば、100V系の電圧が入力される場合、入力電圧がAC85Vの時はピーク電流の傾きがき立つ(単位時間あたりの変化量が大きい)ためFET103の駆動時間(オン時間ともいう)が短くなる。一方、入力電圧がAC140V時では電流の傾きが寝る(単位時間あたりの変化量が小さい)ためFET103のオン時間は長くなる。このように入力電圧が異なっていても電流の流れている時間が異なるだけでピーク電流値は同じである。
When the power supply device is activated, the
E1 = 1/2 Lp × Ip 2 (Formula 1)
This peak current Ip is converted into a voltage by the current detection resistor, and is controlled to a constant value by the
一方、二次巻線に蓄積されるエネルギE2は、二次巻線に発生するピーク電流をIsとすると、以下の式2で示される。
E2=1/2Ls×Is2 ・・・(式2)
フライバック方式の電源の場合は、トランスの一次側で発生したエネルギと二次側に変換するエネルギが等しいため、トランス104の二次巻線に流れる電流は、入力電圧によらずに一定時間流れることになる。本実施例1においては、トランスの一次側の電流のピーク値に基づいて出力を制御する方式が前提となる。
On the other hand, the energy E2 accumulated in the secondary winding is expressed by the following equation 2 where Is is the peak current generated in the secondary winding.
E2 = 1 / 2Ls × Is 2 (Formula 2)
In the case of a flyback power supply, the energy generated on the primary side of the transformer is equal to the energy converted to the secondary side, so that the current flowing in the secondary winding of the
入力電圧が一定の場合、FET103のオン時間も一定であり、また、トランスの二次側の電流のオン時間も一定になる。そして、負荷8の状態の違い(負荷が大きい/小さい)に対応するため、オフ時間を変化させて周波数を可変する。つまり負荷の状態が変化したとしても、トランスの二次側に電流が流れている時間は一定となる。
When the input voltage is constant, the on time of the
図2において、201はFET103に流れる電流波形、202はFET103のドレイン−ソース間の電圧波形、203はトランスの二次側の電流波形、204は同期整流用のFET121のドレイン−ソース間の電圧波形を示したものである。このように、FET121のドレイン−ソース間の電圧の立ち下がりとトランスの二次側の電流の流れ始めは同じタイミングになる。この立ち下りのタイミングを制御IC123で検出して、IC123がFET121ゲート端子をハイレベルにしてFET121を駆動する(オンする)。
具体的には、ダイオード122のカソード端子に入力される電圧をIC123で検知して、その電圧の立下りタイミングを検知して、検知したタイミングでFET121を駆動するように制御する。
また、FET121をオフするタイミングについては、本実施例1の方式がピーク電流を固定する方式を前提としているため、前述したようにオフ時間も固定となり、この時間を制御IC123に予め記憶させておく。IC123に予め記憶した一定時間経過後(オフ時間経過後)、FET121のゲート端子をローレベルにしてFET121をオフする。このオフ時間は予め設定された一定時間であり、本実施例では4μsである。なお、このオフ時間は使用する回路や素子の特性に応じて適宜設定すればよい。
In FIG. 2, 201 is a current waveform flowing through the
Specifically, the voltage input to the cathode terminal of the
As for the timing of turning off the
以上、説明したように、同期整流方式の電源でトランスの一次側のピーク電流を固定する方式において、トランスの二次巻線の出力電圧の立ち下りを検出して、二次側の同期整流用FETの駆動を開始し、予め記憶した時間経過後に同期整流用のFETの駆動を停止するように制御する。これにより負荷の状態(大きさ)に関わらず安定して二次側の同期整流用のFETを正しく動作することができる。 As described above, in the method of fixing the peak current on the primary side of the transformer with the power supply of the synchronous rectification method, the falling of the output voltage of the secondary winding of the transformer is detected, and the synchronous rectification on the secondary side The driving of the FET is started, and the driving of the FET for synchronous rectification is controlled to stop after the prestored time has elapsed. As a result, the synchronous rectification FET on the secondary side can be operated correctly regardless of the state (size) of the load.
なお、本実施例1では二次側の整流用ダイオード122をFET121と個別に設ける構成したが、同期整流用のFETが備えるボディーダイオードを利用することも可能である。
In the first embodiment, the secondary-
実施例1では、トランスの一次側のピーク電流を固定する方式で、トランスの二次巻線の出力の立ち下りを検出して、二次側の同期整流用のFETの駆動を制御した。本実施例2では、この実施例1の構成におけるトランスのインダクタンスのばらつきによる効率の低下を軽減する方式を提案する。 In Example 1, the falling of the output of the secondary winding of the transformer was detected by a method of fixing the peak current on the primary side of the transformer, and the driving of the secondary side synchronous rectification FET was controlled. The second embodiment proposes a method for reducing the decrease in efficiency due to variations in transformer inductance in the configuration of the first embodiment.
実施例1で説明した構成では、例えば、トランスの一次側および二次側インダクタンスのばらつきや一次側の電流の検出回路である抵抗のばらつき等により、制御ICに記憶した時間と実際に二次側のFET121に電流が流れる時間に差が生じる可能性がある。特に、負荷が大きい(重負荷ともいう)場合は、トランスの一次側に電流が流れ始めても、トランスの二次側のFET121を駆動し続けてしまう可能性がある。このような場合、一次側のFET6を再びオンする時、つまり、二次側巻線の巻き始め側に電圧が発生した時に、二次側のFET121が駆動し続けている状態になる。この状態では、二次側の電解コンデンサ120のマイナス側が逆バイアスされて、二次側の電解コンデンサ120を劣化させる可能性がある。更には、電源の効率を低下させてしまう可能性がある。
In the configuration described in the first embodiment, for example, the time stored in the control IC and the actual secondary side due to variations in the primary and secondary inductances of the transformer, variations in resistance that is the primary-side current detection circuit, and the like There is a possibility that a difference occurs in the time during which current flows in the
上記の記憶した時間と実際の時間に差が生じた時における、一次側の電流と二次側の電流の関係を図3に示す。301aは軽負荷時におけるトランスの一次側の電流,302bはトランスの二次側の電流を示しており、破線の区間がオフ時間となる。一方、302aが重負荷時におけるトランスの一次側の電流、302bが二次側の電流を示しており、二次側の電流がマイナス側に流れる期間(塗りつぶした三角形の領域)がトランスの一次側のFETと二次側のFETの駆動タイミングの重複期間である。この重複期間が生じると効率が低下する。なお同期整流方式ではなく、ダイオード整流方式であれば整流動作を終えた時点で自動的にオフするためこのような重複期間は略存在しない(ダイオードの逆回復時間は除く)。
FIG. 3 shows the relationship between the primary side current and the secondary side current when there is a difference between the stored time and the actual time.
本実施例2では、上記のようにトランスの一次側のFETと二次側のFETの駆動タイミングが重複しないようにするために、負荷が大きい重負荷状態では同期整流動作を行わずにダイオード整流とし、オフ時間が十分に確保できる軽負荷状態で同期整流動作を行うように制御する。これにより、重負荷時における著しい効率低下を回避することができる。オフ時間が十分に確保できている軽負荷の場合には、制御ICに記憶した時間と実際にトランスの二次側のFETを駆動する時間に多少の差が生じても、トランスの一次側のFETが再びオンするまでの時間に余裕があり、上記のような効率の低下に陥ることはない。 In the second embodiment, as described above, in order to prevent the drive timings of the primary FET and secondary FET of the transformer from overlapping, the diode rectification is performed without performing the synchronous rectification operation in a heavy load state where the load is large. Then, control is performed so that the synchronous rectification operation is performed in a light load state in which a sufficient off time can be secured. Thereby, the remarkable efficiency fall at the time of heavy load can be avoided. In the case of a light load in which the off-time is sufficiently secured, even if there is a slight difference between the time stored in the control IC and the time actually driving the FET on the secondary side of the transformer, There is room in the time until the FET is turned on again, and the efficiency is not reduced as described above.
なお、オフ時間が確保できる軽負荷状態とは、電子機器では動作を待機している待機状態(例えば、スタンバイ状態やスリープ状態(省電力状態))である。一方、電子機器が動作状態であれば軽負荷状態に比べて負荷が大きい重負荷状態になる。電子機器では待機状態の時間の方が、動作状態(稼動している状態)に比べて長いため、電子機器のトータル消費電力を低下するには、この待機状態における消費電力を低下することが重要である。 Note that the light load state in which the off-time can be secured is a standby state (for example, a standby state or a sleep state (power saving state)) in which an electronic device is waiting for an operation. On the other hand, if the electronic device is in an operating state, it becomes a heavy load state in which the load is larger than in the light load state. In electronic devices, the standby time is longer than the operating state (operating state), so reducing the power consumption in this standby state is important to reduce the total power consumption of the electronic device. It is.
以下に、本実施例2の動作について説明する。回路構成については実施例1(図1)と同様なため構成の説明は省略する。実施例1と異なる点は、トランスの二次側のFET121の駆動動作である。電子機器は、当然のことながら稼動状態のときに重負荷状態となり、機器が停止しているスタンバイ状態や機器の消費電力を下げたスリープ状態の時に軽負荷状態になる。本実施例2では、電子機器の状態(モード)に応じてトランスの二次側のFETの動作を制御することを特徴とする。
Hereinafter, the operation of the second embodiment will be described. Since the circuit configuration is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), description of the configuration is omitted. The difference from the first embodiment is the driving operation of the
図4のフロチャートに基づき具体的な動作について説明する。まず、ステップ401において、電子機器が稼動状態であるか否かを検知する。例えば、電子機器の一例として画像形成装置のようなプリンタの場合、装置が画像形成動作に入ったときを稼動状態、それ以外を非稼動状態と定義することができる。例えば、画像形成動作を開始したタイミングで、装置が稼動状態に入ったと判断すればよい。電子機器が稼動状態の場合(S401がYesの場合)、重負荷状態であると判断し、制御IC123は同期整流用のFET121の動作(制御)は行わず、整流動作はダイオード122で行うようにする。つまり、制御IC123はFET121を駆動しないようにする。FET121の駆動制御を行わない場合、トランスの二次側の電圧は自動的にダイオード122で整流されるように動作する。この場合は、トランスの一次側に電流が流れている期間、二次巻線の巻き始め側を正極とする電圧が発生するが、ダイオード122でブロックされるため、負荷8側に電流は流れない。そして、一次側の電流が流れ終わった時点で今度は二次巻線の巻き終わり側を正極とする電圧が発生し、負荷8(および電解コンデンサ120)からダイオード122→トランス104の二次巻線というルートで電流が流れる。この時はダイオード122の順方向と電流の方向が同一であるためダイオード122で電流がブロックされることはない。一方、ステップ401がNoの場合、つまり電子機器がスタンバイ状態、または、スリープ状態に遷移した場合は、ステップ402において二次巻線の出力の立ち下がりエッジが来るまで待機する。立ち下がりエッジを検出すると(S402がYesの場合)、ステップ403において、FET121のゲート端子をハイレベルにして、FET121をオンさせる。次にステップ404においてタイマをセットする。このとき設定するタイマ値は実施例1で説明したトランスに二次側に電流が流れている時間と同じ値かもしくは若干小さめの値とする。若干小さめに設定する理由は、仮に二次側に電流が流れる時間よりも実際流れる時間がばらつき等で大きくなった場合に、二次側の平滑コンデンサ120から電流を逆流させてしまう可能性があり、エネルギを無駄に浪費してしまう可能性があるからである。ステップ405では、タイマがゼロになるまで待機し、タイマがゼロになった時点で、ステップ406にてFET121のゲート端子をローレベルに設定し、FET121をオフさせる。
A specific operation will be described based on the flowchart of FIG. First, in step 401, it is detected whether or not the electronic device is in an operating state. For example, in the case of a printer such as an image forming apparatus as an example of an electronic device, it is possible to define an operation state when the apparatus enters an image forming operation and a non-operation state when it is not. For example, it may be determined that the apparatus has entered the operating state at the timing when the image forming operation is started. When the electronic device is in an operating state (when S401 is Yes), it is determined that the electronic device is in a heavy load state, and the
以上説明したように、電子機器が稼動状態である重負荷時は、同期整流方式ではなくダイオード整流方式とし、電子機器がスタンバイ状態、あるいは、スリープ状態の時に二次巻線の出力電圧の立ち下りを検出して同期整流用のFETの駆動を制御する。これにより、一次側のFETと二次側のFETの駆動タイミングが重複せずに駆動制御することができ、消費電力を抑えた同期整流動作が可能になる。 As explained above, the diode rectification method is used instead of the synchronous rectification method when the electronic device is operating, and the output voltage of the secondary winding falls when the electronic device is in the standby state or sleep state. Is detected to control the driving of the synchronous rectification FET. As a result, the drive control of the primary-side FET and the secondary-side FET can be controlled without overlapping, and a synchronous rectification operation with reduced power consumption becomes possible.
なお、スリープ状態における更なる低消費電力化を図るため、スリープ状態で出力電圧を下げる電源装置に適用する場合は。電源の切り替え信号を基にしてダイオード整流と同期整流の切り替えを行うことができる。 When applied to a power supply device that lowers the output voltage in the sleep state in order to further reduce power consumption in the sleep state. Switching between diode rectification and synchronous rectification can be performed based on a power supply switching signal.
実施例1、実施例2では、トランスの二次側のFETの駆動を電子機器の制御部(CPU)で制御していた。本実施例3は、制御部ではなく駆動回路を用いて二次側のFETの駆動を制御をする構成を特徴とする。 In the first and second embodiments, the driving of the secondary side FET of the transformer is controlled by the control unit (CPU) of the electronic device. The third embodiment is characterized in that the driving of the secondary-side FET is controlled using a driving circuit instead of the control unit.
以下、図5の回路図と図6の動作波形に基づき本実施例3の構成について説明する。なお、図5において、実施例1(図1)と同じ構成要素については同一符号を付け、その説明は省略する。 The configuration of the third embodiment will be described below based on the circuit diagram of FIG. 5 and the operation waveforms of FIG. In FIG. 5, the same components as those in the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図5において、130は補助巻線であってトランスの二次側のFET121のゲート端子に電圧を供給するためのものである。C131はコンデンサであり、一端が補助巻線130の巻き終わり側に接続され、他端が二次側のFET121のゲート端子に接続されている。132は抵抗であり、一端が二次側のFET121のゲート端子に接続してあり、他端が補助巻線130の巻き始め側と二次側の出力のグランド側に接続してある。また、抵抗132と並列にダイオード133が、そのカソード側を二次側のFET121のゲート端子に接続されている。このような回路構成で、一次側のFET103がオフすると、補助巻線130の巻き終わり側を正極とする電圧が一定期間発生し、コンデンサ131を通して二次側のFET121のゲート端子に電圧が供給され始める。コンデンサ131と抵抗132は微分回路を形成しており、二次側のFET121に供給される電圧は徐々に減衰する。ダイオード133は二次側のFET121のゲート−ソース間の電圧が耐圧を超えないようにするために接続している。
In FIG. 5,
図6はFET121のゲート端子に印加される電圧波形を示したものである。なお、縦軸は電圧値(V)示し、横軸は時間(t)を示している。電圧の減衰曲線が二次側のFET121のオン電圧であるVthを下回るタイミングが二次側のFET121のオン期間になる。このオン期間が所定値になるようにコンデンサ131と抵抗132の値を調整する。このようにオン期間を所定値にして同期整流動作が可能になる。
FIG. 6 shows a voltage waveform applied to the gate terminal of the
以上、説明したように、トランスに補助巻線を追加し、補助巻線の出力をコンデンサと抵抗による微分回路を通して二次側のFETのゲート端子に供給する。これにより、二次側のFETを一定時間オンすることができ、実施例1と同様に安定して正確な同期整流動作を実現することができる。 As described above, the auxiliary winding is added to the transformer, and the output of the auxiliary winding is supplied to the gate terminal of the secondary-side FET through the differentiation circuit using the capacitor and the resistor. As a result, the secondary FET can be turned on for a certain period of time, and a stable and accurate synchronous rectification operation can be realized as in the first embodiment.
なお、本実施例3のようにハード的な回路を構成して同期整流用のFETを駆動制御した場合でも、実施例1や2と同様な動作を実現することが可能である。例えば、二次側のFETがオフするタイミングを二次側の電流がゼロになるタイミングよりも前(短く)設定し、二次側のFETのオフ直前でダイオード整流に切り替えるように制御すれば、各素子がばらついたとしても一次側のFETと二次側のFETの駆動タイミングを重複しないよう制御できる。 Even when the hardware circuit is configured and the synchronous rectification FET is driven and controlled as in the third embodiment, the same operation as in the first and second embodiments can be realized. For example, if the timing at which the secondary side FET is turned off is set before (shorter) than the timing at which the secondary side current becomes zero, and control is performed to switch to diode rectification immediately before the secondary side FET is turned off, Even if each element varies, the drive timing of the primary side FET and the secondary side FET can be controlled so as not to overlap.
101 直流電源
102 制御IC
103 電界効果トランジスタ
104 トランス
120 平滑コンデンサ
121 同期整流用のFET
122 ダイオード
101
103
122 diode
Claims (4)
前記トランスの一次側に入力される直流電圧をスイッチングする第一のスイッチング手段と、
前記第一のスイッチング手段に流れる電流を検出して検出した値が一定になるように前記第一のスイッチング手段の駆動動作を制御する制御手段と、
トランスの二次側に発生する電圧を整流するダイオードと、
前記ダイオードと並列に接続され、前記第一のスイッチング手段の駆動動作に同期して駆動される第二のスイッチング手段と、を有し、
前記制御手段は、前記電源装置が重負荷で動作している動作状態において、前記第二のスイッチング手段を停止し、前記電源装置が軽負荷で動作している待機状態において、前記ダイオードのカソード端子に印加される電圧の立ち下がりタイミングで前記第二のスイッチング手段の駆動を開始し、その後、予め定められた一定時間経過後に駆動を停止するように制御することを特徴とする電源装置。 A transformer in which the primary side and the secondary side are insulated;
First switching means for switching a DC voltage input to the primary side of the transformer;
Control means for controlling the driving operation of the first switching means so that the value detected by detecting the current flowing through the first switching means becomes constant;
A diode for rectifying the voltage generated on the secondary side of the transformer;
A second switching means connected in parallel with the diode and driven in synchronism with the driving operation of the first switching means;
The control means stops the second switching means in an operating state in which the power supply device is operating at a heavy load, and in a standby state in which the power supply device is operating at a light load, the cathode terminal of the diode The power supply device is controlled to start driving the second switching means at the fall timing of the voltage applied to the first and then stop driving after a predetermined time has elapsed .
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