JP5707797B2 - スイッチング電源制御用の集積回路装置 - Google Patents
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Description
ここでは、オペアンプ351がパワーMOSFETからなるスイッチング素子363のゲート電圧を制御することで、バルクコンデンサの放電時のドレイン電流を制御するように構成されていた。オペアンプはアナログ回路であり、ある程度大きなレイアウト面積を要するために、集積回路内でスイッチング素子363のゲート電圧制御に必要な回路部の面積が増えてしまうという問題がある。
交流入力端子CN1には交流電源1が着脱自在に接続され、入力フィルタ回路2を介してブリッジ整流回路3に交流電源が供給される。ここで、入力フィルタ回路2は複数のインダクタL1,L2、抵抗R1,R2、コンデンサC1で構成されている。
図2は、図1のスイッチング電源装置における放電動作を説明するための波形図である。
図2(E)は、遅延時間設定タイマ11bからのタイマ出力T_Oを示している。遅延時間設定タイマ11bは、タイミングt1でセットされてタイムアウト信号T_OがLレベルになる。その後、タイミングt4になって設定された時間が経過したとき、タイムアウト信号T_OがHレベルになり、RSフリップフロップ回路11cがリセットされる。これにより、状態検出部11の出力信号はLレベルになって、SW1がオフして放電制御部13がOUT端子から切り離されるとともに、ドライブ回路15がOUT端子に接続される。同図(F)には、第3のスイッチ回路SW3のオンオフ状態を示している。第1のスイッチ回路SW1がオフされ、ドライブ回路15によってOUT端子の電圧が下げられるとともに、放電制御部13の第3のスイッチ回路SW3がオンされる。これによりコンデンサC3が放電状態となって、放電制御部13の出力電圧Voが低下する。
遅延時間設定タイマ11bに設定された時間によりバルクコンデンサ4の放電に必要な時間が確保されているため、タイミングt5までにはバルクコンデンサ4の放電が終了していて、タイミングt5でPWM制御部14を含むスイッチング電源制御用の集積回路10が初期状態に復帰する。
2 入力フィルタ回路
3 ブリッジ整流回路
4 バルクコンデンサ
5 フライバックトランス
6 スイッチング素子(MOSFET)
7 平滑回路
8 波形整形回路
10 スイッチング電源制御用の集積回路
11 状態検出部
11a 交流入力検出回路
11b 遅延時間設定タイマ
11c RSフリップフロップ回路
12 コンパレータ
13 放電制御部
13a,13c インバータ回路
13b ナンド(NAND)回路
13d 定電流源
14 PWM制御部
15 ドライブ回路
C1,C3 コンデンサ
C2 平滑コンデンサ
CN1 交流入力端子
CN2 直流出力端子
D1〜D4 ダイオード
L1,L2 インダクタ
R1〜R5 抵抗
Rs 電流検出抵抗
SW1〜SW3 スイッチ回路
Claims (6)
- 交流電源にブリッジ整流回路を介してトランスを接続し、前記トランスの1次巻線の一端に接続されたスイッチング素子をオンオフして、前記交流電源の交流電圧を所定の直流電圧に変換するスイッチング電源制御用の集積回路装置において、
前記トランスに対して前記交流電源の電圧が遮断された状態を検出する状態検出手段と、
前記スイッチング素子に流れる電流値に比例する大きさで帰還する電圧信号を基準値と比較している電流値比較回路を有し、前記電流値比較回路により前記スイッチング素子に流れる電流が前記基準値以上であることが検知されたときに前記スイッチング素子をオフ状態に制御する過電流保護手段と、
前記状態検出手段で前記交流電圧の遮断状態を検知したとき、前記過電流保護手段の前記電流値比較回路が検知した前記スイッチング素子に流れる電流に応じ前記スイッチング素子のゲート電圧を制御することにより前記スイッチング素子をオン状態に制御して前記トランスの1次巻線の他端に接続されたバルクコンデンサに残留する蓄積電荷を放電させる放電制御手段と、
を備え、
前記放電制御手段は、定電流源および前記定電流源から出力される電流を充電してランプ電圧を発生させる容量素子を有し、前記状態検出手段が前記交流電圧の遮断状態を検知した場合に、前記電流値比較回路が前記スイッチング素子に流れる電流として前記基準値に達しない電流を検出しているとき、前記スイッチング素子をオン状態に制御する電圧を前記ランプ電圧とし、前記電流値比較回路が前記スイッチング素子に流れる電流として前記基準値に達する電流を検知したときには、前記スイッチング素子をオン状態に制御する電圧を前記スイッチング素子に流れる電流が前記基準値に達したときの前記ランプ電圧の電圧値とする一定電圧としたことを特徴とするスイッチング電源制御用の集積回路装置。 - 交流電源にブリッジ整流回路を介してトランスを接続し、前記トランスの1次巻線の一端に接続されたスイッチング素子をオンオフして、前記交流電源の交流電圧を所定の直流電圧に変換するスイッチング電源制御用の集積回路装置において、
前記トランスに対して前記交流電源の電圧が遮断された状態を検出する状態検出手段と、
前記スイッチング素子に流れる電流値に比例する大きさで帰還する電圧信号を基準値と比較している電流値比較回路を有し、前記電流値比較回路により前記スイッチング素子に流れる電流が前記基準値以上であることが検知されたときに前記スイッチング素子をオフ状態に制御する過電流保護手段と、
前記状態検出手段で前記交流電圧の遮断状態を検知したとき、前記過電流保護手段の前記電流値比較回路が検知した前記スイッチング素子に流れる電流に応じ前記スイッチング素子のゲート電圧を制御することにより前記スイッチング素子をオン状態に制御して前記トランスの1次巻線の他端に接続されたバルクコンデンサに残留する蓄積電荷を放電させる放電制御手段と、
を備え、
前記交流電源の電圧が遮断された状態を前記状態検出手段が検出すると、前記過電流保護手段が前記スイッチング素子をオフ状態に制御する動作を禁止し、前記放電制御手段が前記スイッチング素子をオン状態に制御するが、前記スイッチング素子のオン状態の制御は、前記電流値比較回路が前記スイッチング素子に流れる電流として前記基準値に達する電流を検知するまでは、ランプ電圧で前記スイッチング素子をオン状態に制御し、前記電流値比較回路が前記スイッチング素子に流れる電流として前記基準値に達する電流を検知した後は、前記スイッチング素子に流れる電流が前記基準値に達したときの前記ランプ電圧の電圧値とする一定電圧で前記スイッチング素子をオン状態に制御して、前記スイッチング素子に流れる電流を制御しながら前記バルクコンデンサの蓄積電荷を放電するようにしたことを特徴とするスイッチング電源制御用の集積回路装置。 - 前記放電制御手段は、前記電流値比較回路が前記スイッチング素子に流れる電流として前記基準値に達する電流を検知したとき、前記定電流源による前記容量素子の充電を停止して前記一定電圧を出力することを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源制御用の集積回路装置。
- 前記交流電源の電圧が遮断された状態を前記状態検出手段が検出したときにオン制御されるスイッチ手段を前記放電制御手段と前記スイッチング素子のゲート端子との間に備えていることを特徴とする請求項1または2記載のスイッチング電源制御用の集積回路装置。
- 前記状態検出手段は、前記交流電圧の遮断状態を第1の所定時間計時するタイマ回路を備え、前記交流電圧が遮断されて前記バルクコンデンサに残留する蓄積電荷の放電を開始した後、前記第1の所定時間経過後に前記放電制御手段をリセット状態に復帰するようにしたことを特徴とする請求項1または2記載のスイッチング電源制御用の集積回路装置。
- 前記状態検出手段は、前記交流電源の出力を全波整流した電圧を表す信号を比較回路により基準信号レベルと比較し、前記比較回路から第2の所定時間パルスが生成されないと前記交流電圧が遮断状態であると判断することを特徴とする請求項1または2または5に記載のスイッチング電源制御用の集積回路装置。
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