JP5928005B2 - Switching power supply - Google Patents

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Description

本発明は、スイッチング電源に関する。   The present invention relates to a switching power supply.

図２は、従来のスイッチング電源５００を示す回路図である。スイッチング電源５００は、スタンバイ電源部５００ａと、メイン電源部５００ｂとを備える。スタンバイ電源部５００ａは、スタンバイ状態および電源オン状態の両状態において、電源電圧を生成する回路である。スタンバイ状態においては、スタンバイ電源部５００ａが生成する電源電圧がマイコン等の制御部に供給される。メイン電源部５００ｂは、スタンバイ状態においては電源電圧を生成せず、電源オン状態において電源電圧を生成する回路である。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional switching power supply 500. The switching power supply 500 includes a standby power supply unit 500a and a main power supply unit 500b. Standby power supply unit 500a is a circuit that generates a power supply voltage in both a standby state and a power-on state. In the standby state, the power supply voltage generated by the standby power supply unit 500a is supplied to a control unit such as a microcomputer. The main power supply unit 500b is a circuit that does not generate a power supply voltage in the standby state but generates a power supply voltage in the power-on state.

メイン電源部５００ｂは、スイッチング回路であるＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３を有する。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３は、スイッチング制御部５０９からの制御信号が供給されることにより、オンオフ動作する。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３は、一方がオン状態に制御されるとき、他方がオフ状態に制御される。スタンバイ状態から電源オン状態に移行する際に、マイコン２００は、フォトカプラのＬＥＤ Ｄ５０５に電流を流す。ＬＥＤ Ｄ５０５は電気信号を光信号に変換し、フォトトランジスタＱ５０５に送信する。フォトトランジスタＱ５０５は、受信した光信号に基づいてオン状態に制御され、スタンバイ電源部５００ａからの電源電圧をスイッチング制御部５０９に供給する。スイッチング制御部５０９は、スタンバイ電源部５００ａから電源電圧が供給され、当該電源電圧に基づいて動作を実行し、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３をオンオフ動作させる。   The main power supply unit 500b includes MOSFETs Q2 and Q3 which are switching circuits. The MOSFETs Q2 and Q3 are turned on / off by receiving a control signal from the switching control unit 509. When one of the MOSFETs Q2 and Q3 is controlled to be on, the other is controlled to be off. When shifting from the standby state to the power-on state, the microcomputer 200 supplies a current to the LED D505 of the photocoupler. LED D505 converts the electrical signal into an optical signal and transmits it to phototransistor Q505. The phototransistor Q505 is controlled to be on based on the received optical signal, and supplies the power supply voltage from the standby power supply unit 500a to the switching control unit 509. The switching control unit 509 is supplied with a power supply voltage from the standby power supply unit 500a, performs an operation based on the power supply voltage, and turns on and off the MOSFETs Q2 and Q3.

このスイッチング電源５００には次のような問題がある。スタンバイ電源部５００ａのスイッチング制御部５０２、および、メイン電源部５００ｂのスイッチング制御部５０９が共にスイッチング電源（すなわちトランス）の一次側に設けられている。スイッチング電源の一次側は、二次側に比べ生成される電源電圧が高い。例えば二次側が１５Ｖ程度であるのに対して、一次側は１４０Ｖ（１００Ｖを整流した場合）や、３２０Ｖ（２００Ｖを整流した場合）等である。ここで、オーディオ機器にスイッチング電源を使用する場合、製品の安全規格において、スイッチング制御部５０２、５０９や、ＭＯＳＦＥＴ等の素子についてショート（短絡）試験を行うが、一次側の電源電圧が高いので、これらの素子の破損等によって火災が発生しないように保護素子を多数設ける必要があり、コストや部品点数が増大する。   The switching power supply 500 has the following problems. The switching control unit 502 of the standby power supply unit 500a and the switching control unit 509 of the main power supply unit 500b are both provided on the primary side of the switching power supply (ie, transformer). The primary side of the switching power supply generates a higher power supply voltage than the secondary side. For example, the secondary side is about 15V, while the primary side is 140V (when 100V is rectified), 320V (when 200V is rectified), or the like. Here, when using a switching power supply for audio equipment, in the product safety standards, the switching control units 502 and 509 and elements such as MOSFETs are subjected to a short test, but the primary power supply voltage is high. It is necessary to provide a large number of protective elements so that a fire does not occur due to breakage of these elements, and the cost and the number of parts increase.

また、マイコン２００はスイッチング電源の二次側に設けられているので、マイコン２００からスイッチング制御部５０９を動作開始させるための制御信号を伝送するために、フォトカプラ等の絶縁機能を有する素子を使用する必要がある。しかし、フォトカプラは高価であるので、製品のコストが増大するという問題がある。   Further, since the microcomputer 200 is provided on the secondary side of the switching power supply, an element having an insulating function such as a photocoupler is used to transmit a control signal for starting the operation of the switching control unit 509 from the microcomputer 200. There is a need to. However, since the photocoupler is expensive, there is a problem that the cost of the product increases.

特開２０１０−４５９６号公報JP 2010-4596 A

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、フォトカプラを使用せずに制御部からスイッチング制御部を制御できるスイッチング電源を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a switching power supply that can control the switching control unit from the control unit without using a photocoupler.

本発明の好ましい実施形態によるスイッチング電源は、スタンバイ電源部と、メイン電源部とを備えるスイッチング電源であって、前記メイン電源部が、前記スイッチング電源の一次側に設けられたメインスイッチング回路を有し、前記スタンバイ電源部からの電源電圧が供給されるとき動作を実行し、前記メインスイッチング回路に制御信号を供給して、前記メインスイッチング回路をオンオフ動作させるメインスイッチング制御部と、制御部からの制御信号に基づいてオン状態またはオフ状態に制御され、オン状態のときに前記スタンバイ電源部からの電源電圧を前記メインスイッチング制御部に供給し、オフ状態のときに前記スタンバイ電源部からの電源電圧を前記メインスイッチング制御部に供給しないスイッチ素子とをさらに備え、前記制御部と、前記メインスイッチング制御部と、前記スイッチ素子とが前記スイッチング電源の二次側に設けられており、前記メインスイッチング制御部からの制御信号がトランスを介して、前記メインスイッチング回路に供給される。   A switching power supply according to a preferred embodiment of the present invention is a switching power supply including a standby power supply unit and a main power supply unit, and the main power supply unit includes a main switching circuit provided on a primary side of the switching power supply. A main switching control unit that performs an operation when a power supply voltage is supplied from the standby power supply unit and supplies a control signal to the main switching circuit to turn on and off the main switching circuit; and a control from the control unit Based on the signal, the power supply voltage is controlled to be on or off, and the power supply voltage from the standby power supply unit is supplied to the main switching control unit in the on state, and the power supply voltage from the standby power supply unit is turned off in the off state. A switching element that is not supplied to the main switching control unit The control unit, the main switching control unit, and the switch element are provided on the secondary side of the switching power supply, and a control signal from the main switching control unit is passed through the transformer to the main switching circuit. Supplied.

メイン電源部のメインスイッチング回路をオンオフ制御するメインスイッチング制御部がスイッチング電源の一次側ではなく、二次側に設けられている。従って、安全規格におけるショート試験においてメインスイッチング制御部に対してショート試験を行う際に、スイッチング電源の二次側の電圧は、一次側の電圧と比較して十分に小さな電圧が生成されるので、保護素子等を多数設ける必要が無く、コストを安価にすることができる。また、制御部、メインスイッチング制御部およびスイッチ素子が共にスイッチング電源の二次側に設けられているので、制御部からスイッチ素子をオンオフ制御する際に、絶縁対策をする必要がない。従って、従来のスイッチング電源のように、フォトカプラを使用して絶縁する必要が無く、コストを削減することができる。   A main switching control unit that performs on / off control of the main switching circuit of the main power supply unit is provided not on the primary side of the switching power supply but on the secondary side. Therefore, when performing a short test on the main switching controller in the short test in the safety standard, the voltage on the secondary side of the switching power supply is sufficiently small compared to the voltage on the primary side. There is no need to provide a large number of protective elements and the cost can be reduced. In addition, since the control unit, the main switching control unit, and the switch element are all provided on the secondary side of the switching power supply, it is not necessary to take insulation measures when the switch element is on / off controlled from the control unit. Therefore, it is not necessary to insulate using a photocoupler as in a conventional switching power supply, and the cost can be reduced.

本発明は上記構成を有することによって、フォトカプラを使用せずに制御部からスイッチング制御部を制御できるスイッチング電源を提供することができる。   The present invention can provide a switching power supply that can control the switching control unit from the control unit without using a photocoupler by having the above configuration.

本発明の好ましい実施形態によるスイッチング電源を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a switching power supply according to a preferred embodiment of the present invention. 従来のスイッチング電源を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the conventional switching power supply.

以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図１は、本発明の好ましい実施形態によるスイッチング電源１００を示す概略回路図である。スイッチング電源１００は、スタンバイ電源部１００ａと、メイン電源部１００ｂとを備える。   Hereinafter, although preferable embodiment of this invention is described, this invention is not limited to these embodiment. FIG. 1 is a schematic circuit diagram illustrating a switching power supply 100 according to a preferred embodiment of the present invention. The switching power supply 100 includes a standby power supply unit 100a and a main power supply unit 100b.

スタンバイ電源部１００ａは、スタンバイ状態および電源オン状態の両状態において、電源電圧を生成する回路である。スタンバイ状態においては、スタンバイ電源部１００ａが生成する電源電圧がマイコン等のシステム制御部に供給される。メイン電源部１００ｂは、スタンバイ状態においては電源電圧を生成せず、電源オン状態において電源電圧を生成する回路である。言い換えると、スタンバイ状態のとき、スタンバイ電源部１００ａはオン状態、メイン電源部１００ｂはオフ状態である。電源オン状態のとき、スタンバイ電源部１００ａ、メイン電源部１００ｂ共にオン状態である。   The standby power supply unit 100a is a circuit that generates a power supply voltage in both the standby state and the power-on state. In the standby state, the power supply voltage generated by the standby power supply unit 100a is supplied to a system control unit such as a microcomputer. The main power supply unit 100b is a circuit that does not generate a power supply voltage in the standby state but generates a power supply voltage in the power-on state. In other words, in the standby state, the standby power supply unit 100a is in the on state and the main power supply unit 100b is in the off state. When the power is on, both the standby power unit 100a and the main power unit 100b are on.

スタンバイ電源部１００ａは、整流回路１と、スイッチング制御部２と、スイッチング回路３と、トランスＴ１と、整流回路４と、整流回路５とを概略有する。   The standby power supply unit 100a schematically includes a rectifier circuit 1, a switching control unit 2, a switching circuit 3, a transformer T1, a rectifier circuit 4, and a rectifier circuit 5.

整流回路１は、入力される交流電圧を整流および平滑して、トランスＴ１に供給する。整流回路１は、全波整流回路Ｄ１と、平滑用ダイオードＣ１とを含む。   The rectifier circuit 1 rectifies and smoothes the input AC voltage and supplies it to the transformer T1. The rectifier circuit 1 includes a full-wave rectifier circuit D1 and a smoothing diode C1.

スイッチング制御部２は、トランスＴ１の三次巻線Ｔ１ｃから供給される電圧に基づいて動作し、スイッチング回路３のＭＯＳＦＥＴ Ｑ１をオンオフ制御する。つまり、スイッチング制御部２は、ＭＳＯＦＥＴ Ｑ１のゲートにハイレベル又はローレベルの制御信号を供給する。   The switching control unit 2 operates based on the voltage supplied from the tertiary winding T1c of the transformer T1, and controls on / off of the MOSFET Q1 of the switching circuit 3. That is, the switching control unit 2 supplies a high level or low level control signal to the gate of the MSOFET Q1.

スイッチング回路３は、スイッチング制御回路２から供給される制御信号に応じてオンオフ動作するスイッチ素子（本例では、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１）を含む。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１は、ゲートに抵抗Ｒ１を介してスイッチング制御部２から制御信号が供給され、ソースが接地電位に接続され、ドレインがトランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１がオン状態とされるとき整流回路２からの電源電圧がトランスＴ１に供給され、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１がオフ状態とされるとき整流回路２からの電源電圧がトランスＴ１に供給されない。   The switching circuit 3 includes a switch element (in this example, MOSFET Q1) that performs an on / off operation in response to a control signal supplied from the switching control circuit 2. The MOSFET Q1 has a gate supplied with a control signal from the switching control unit 2 via a resistor R1, a source connected to the ground potential, and a drain connected to the primary winding T1a of the transformer T1. When the MOSFET Q1 is turned on, the power supply voltage from the rectifier circuit 2 is supplied to the transformer T1, and when the MOSFET Q1 is turned off, the power supply voltage from the rectifier circuit 2 is not supplied to the transformer T1.

トランスＴ１は、整流回路１から供給される電源電圧を一次巻線Ｔ１ａと二次巻線Ｔ１ｂとの巻数比に応じて変圧し、出力する。トランスＴ１は、一次巻線Ｔ１ａと、二次巻線Ｔ１ｂと、三次巻線Ｔ１ｃとを含む。一次巻線Ｔ１ａは、一端が整流回路１の出力に接続され、他端がＭＯＳＦＥＴ Ｑ１のドレインに接続されている。二次巻線Ｔ１ｂは、整流回路４に接続されている。三次巻線Ｔ１ｃは、整流回路５に接続されている。   The transformer T1 transforms and outputs the power supply voltage supplied from the rectifier circuit 1 in accordance with the turn ratio between the primary winding T1a and the secondary winding T1b. The transformer T1 includes a primary winding T1a, a secondary winding T1b, and a tertiary winding T1c. One end of the primary winding T1a is connected to the output of the rectifier circuit 1, and the other end is connected to the drain of the MOSFET Q1. The secondary winding T1b is connected to the rectifier circuit 4. The tertiary winding T1c is connected to the rectifier circuit 5.

整流回路４は、トランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂに接続されており、トランスＴ１から供給される電源電圧を整流および平滑して、マイコン２００およびその周辺回路にスタンバイ状態において使用される電源電圧を供給する。整流回路４は、ダイオードＤ２、Ｄ３と、コイルＬ１と、コンデンサＣ２とを含む。ダイオードＤ２は、アノードがトランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂの一端に接続され、カソードがコイルＬ１の一端とダイオードＤ３のカソードとに接続されている。ダイオードＤ３のアノードは接地電位に接続されている。コイルＬ１の他端は、コンデンサＣ２の一端と、マイコン２００の電源入力端子に接続されている。コンデンサＣ２の他端は接地電位に接続されている。   The rectifier circuit 4 is connected to the secondary winding T1b of the transformer T1, rectifies and smoothes the power supply voltage supplied from the transformer T1, and supplies the power supply voltage used in the standby state to the microcomputer 200 and its peripheral circuits. Supply. The rectifier circuit 4 includes diodes D2 and D3, a coil L1, and a capacitor C2. The diode D2 has an anode connected to one end of the secondary winding T1b of the transformer T1, and a cathode connected to one end of the coil L1 and the cathode of the diode D3. The anode of the diode D3 is connected to the ground potential. The other end of the coil L1 is connected to one end of the capacitor C2 and the power input terminal of the microcomputer 200. The other end of the capacitor C2 is connected to the ground potential.

整流回路５は、トランスＴ１の三次巻線Ｔ１ｃに接続されており、トランスＴ１から供給される電源電圧を整流および平滑して、スイッチング制御部２に供給する。整流回路５は、ダイオードＤ４と、コンデンサＣ３とを含む。ダイオードＤ４は、アノードがトランスＴ１の三次巻線Ｔｃ１の一端に接続され、カソードがコンデンサＣ３の一端とスイッチング制御部２の電源入力端子とに接続されている。コンデンサＣ３の他端は接地電位に接続されている。   The rectifier circuit 5 is connected to the tertiary winding T1c of the transformer T1, rectifies and smoothes the power supply voltage supplied from the transformer T1, and supplies it to the switching control unit 2. The rectifier circuit 5 includes a diode D4 and a capacitor C3. The diode D4 has an anode connected to one end of the tertiary winding Tc1 of the transformer T1, and a cathode connected to one end of the capacitor C3 and the power input terminal of the switching control unit 2. The other end of the capacitor C3 is connected to the ground potential.

メイン電源部１００ｂは、整流回路６と、スイッチング回路７と、トランスＴ２と、トランスＴ３と、メイン電源制御スイッチ素子８（トランジスタＱ４）と、スイッチング制御部９と、整流回路１０とを有する。トランジスタＱ４と、スイッチング制御部９とが、マイコン２００と共に、スイッチング電源１００の二次側に設けられていることが本発明の特徴である。   The main power supply unit 100b includes a rectifier circuit 6, a switching circuit 7, a transformer T2, a transformer T3, a main power supply control switch element 8 (transistor Q4), a switching control unit 9, and a rectifier circuit 10. It is a feature of the present invention that the transistor Q4 and the switching control unit 9 are provided on the secondary side of the switching power supply 100 together with the microcomputer 200.

整流回路６は、入力される交流電源電圧を整流および平滑して、スイッチング回路７に供給する。整流回路６は、全波整流回路Ｄ５と、コンデンサＣ４とを含む。   The rectifier circuit 6 rectifies and smoothes the input AC power supply voltage and supplies it to the switching circuit 7. The rectifier circuit 6 includes a full-wave rectifier circuit D5 and a capacitor C4.

スイッチング回路７は、スイッチング制御部９からトランスＴ２を介して供給される制御信号に応じてオンオフ動作するスイッチ素子（ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３）を含む。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２は、ゲートが抵抗Ｒ２を介してトランスＴ２の巻線Ｔ２ｂに接続され、スイッチング制御部９からの制御信号が供給され、ドレインが整流回路６の出力に接続され、ソースがコンデンサＣ６の一端とＭＯＳＦＥＴ Ｑ３のドレインとに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ３は、ゲートが抵抗Ｒ３を介してトランスＴ２の巻線Ｔ２ｃに接続され、スイッチング制御部９からの制御信号を反転した信号が供給され、ドレインがＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のソースに接続され、ソースが接地電位に接続されている。   The switching circuit 7 includes switch elements (MOSFETs Q2, Q3) that perform an on / off operation in response to a control signal supplied from the switching control unit 9 via the transformer T2. The MOSFET Q2 has a gate connected to the winding T2b of the transformer T2 via the resistor R2, a control signal supplied from the switching control unit 9, a drain connected to the output of the rectifier circuit 6, and a source connected to one end of the capacitor C6. And the drain of MOSFET Q3. The MOSFET Q3 has a gate connected to the winding T2c of the transformer T2 through the resistor R3, supplied with a signal obtained by inverting the control signal from the switching control unit 9, a drain connected to the source of the MOSFET Q2, and a source grounded. Connected to potential.

ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２と、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ３とは、一方がオン状態に制御されるときに他方がオフ状態に制御される。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２がオン状態に制御され、ＭＯＳＦＥＴＱ３がオフ状態に制御されるとき、整流回路６からの電源電圧がトランスＴ３に供給され、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２がオフ状態に制御され、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ３がオン状態に制御されるとき、接地電位（ローレベルの電位）がトランスＴ３に供給される。   When one of the MOSFET Q2 and the MOSFET Q3 is controlled to be on, the other is controlled to be off. When the MOSFET Q2 is controlled to be on and the MOSFET Q3 is controlled to be off, the power supply voltage from the rectifier circuit 6 is supplied to the transformer T3, the MOSFET Q2 is controlled to be off, and the MOSFET Q3 is controlled to be on. In this case, the ground potential (low level potential) is supplied to the transformer T3.

メイン電源制御スイッチ素子８は、トランジスタＱ４を有する。トランジスタＱ４は、マイコン２００によってオン状態又はオフ状態に制御される。トランジスタＱ４は、ベースがマイコン２００の制御端子に接続され、エミッタがスタンバイ電源部１００ａの出力に接続され、スタンバイ電源部１００ａから電源電圧が供給され、コレクタがスイッチング制御部９の電源入力端子に接続されている。   The main power control switch element 8 has a transistor Q4. The transistor Q4 is controlled to be on or off by the microcomputer 200. The transistor Q4 has a base connected to the control terminal of the microcomputer 200, an emitter connected to the output of the standby power supply unit 100a, a power supply voltage supplied from the standby power supply unit 100a, and a collector connected to the power supply input terminal of the switching control unit 9. Has been.

スタンバイ状態においては、マイコン２００からトランジスタＱ４のベースにハイレベルの制御信号が供給される。これにより、トランジスタＱ４はオフ状態になっており、スタンバイ電源部１００ａからの電源電圧がスイッチング制御部９の電源入力端子に入力されない。従って、スイッチング制御部９は、電源電圧が入力されないので動作を実行することができず、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３に対して制御信号を供給しない。スタンバイ状態から電源オン状態に移行する場合、マイコン２００からトランジスタＱ４のベースにローレベルの制御信号が供給される。これにより、トランジスタＱ４はオン状態になり、スタンバイ電源部１００ａからの電源電圧がスイッチング制御部９の電源入力端子に入力される。従って、スイッチング制御部９は、入力された電源電圧に応じて動作を実行することができ、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３に対して制御信号を供給する。   In the standby state, a high level control signal is supplied from the microcomputer 200 to the base of the transistor Q4. Thereby, the transistor Q4 is in an OFF state, and the power supply voltage from the standby power supply unit 100a is not input to the power supply input terminal of the switching control unit 9. Accordingly, the switching control unit 9 cannot perform an operation because no power supply voltage is input, and does not supply a control signal to the MOSFETs Q2 and Q3. When shifting from the standby state to the power-on state, a low-level control signal is supplied from the microcomputer 200 to the base of the transistor Q4. As a result, the transistor Q4 is turned on, and the power supply voltage from the standby power supply unit 100a is input to the power supply input terminal of the switching control unit 9. Accordingly, the switching control unit 9 can perform an operation according to the input power supply voltage, and supplies a control signal to the MOSFETs Q2 and Q3.

トランスＴ２は、スイッチング制御部９から巻線Ｔ２ａに供給される制御信号を巻線Ｔ２ｂから抵抗Ｒ２を介してＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のゲートに供給する。トランスＴ２は、スイッチング制御部９から巻線Ｔ２ａに供給される制御信号を反転して巻線Ｔ２ｃから抵抗Ｒ３を介してＭＯＳＦＥＴ Ｑ３のゲートに供給する。巻線Ｔ２ａは、スイッチング電源１００の二次側に形成された巻線であり、一端が抵抗Ｒ４を介してスイッチング制御部９の制御端子に接続され、他端が接地電位に接続されている。巻線Ｔ２ｂは、スイッチング電源１００の一次側に形成された巻線であり、一端が抵抗Ｒ２を介してＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のゲートに接続され、他端がＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のソースに接続されている。巻線Ｔ２ｃは、スイッチング電源１００の一次側に形成され、かつ、巻線Ｔ２ｂとは極性が逆向きに形成された巻線であり、一端が抵抗Ｒ３を介してＭＯＳＦＥＴ Ｑ３のゲートに接続され、他端が接地電位に接続されている。   The transformer T2 supplies a control signal supplied from the switching control unit 9 to the winding T2a from the winding T2b to the gate of the MOSFET Q2 via the resistor R2. The transformer T2 inverts the control signal supplied from the switching control unit 9 to the winding T2a and supplies the inverted signal to the gate of the MOSFET Q3 from the winding T2c via the resistor R3. The winding T2a is a winding formed on the secondary side of the switching power supply 100, and one end is connected to the control terminal of the switching control unit 9 via the resistor R4, and the other end is connected to the ground potential. The winding T2b is a winding formed on the primary side of the switching power supply 100, and has one end connected to the gate of the MOSFET Q2 via the resistor R2 and the other end connected to the source of the MOSFET Q2. The winding T2c is a winding formed on the primary side of the switching power supply 100 and having a polarity opposite to that of the winding T2b. One end of the winding T2c is connected to the gate of the MOSFET Q3 via the resistor R3. The other end is connected to the ground potential.

トランスＴ３は、スイッチング回路７から供給される電源電圧を、一次巻線と二次巻線との巻数比に応じて変圧して出力する。トランスＴ３は、一次巻線Ｔ３ａと、二次巻線Ｔ３ｂと、二次巻線Ｔ３ｃとを含む。一次巻線Ｔ３ａは、一端がコンデンサＣ６に接続され、他端が接地電位に接続されている。二次巻線Ｔ３ｂは、一端がコンデンサＣ７の一端と整流回路１０とに接続され、他端が接地電位に接続されている。二次巻線Ｔ３は、一端が接地電位に接続され、他端がコンデンサＣ７の他端と整流回路１０とに接続されている。   The transformer T3 transforms and outputs the power supply voltage supplied from the switching circuit 7 in accordance with the turn ratio between the primary winding and the secondary winding. The transformer T3 includes a primary winding T3a, a secondary winding T3b, and a secondary winding T3c. The primary winding T3a has one end connected to the capacitor C6 and the other end connected to the ground potential. The secondary winding T3b has one end connected to one end of the capacitor C7 and the rectifier circuit 10, and the other end connected to the ground potential. The secondary winding T3 has one end connected to the ground potential and the other end connected to the other end of the capacitor C7 and the rectifier circuit 10.

整流回路１０は、トランスＴ３からの電源電圧を整流および平滑して、マイコン２００や、図示しないメイン回路（例えばアンプ回路等）に供給する。整流回路１０は、全波整流回路Ｄ６と、コイルＬ２、Ｌ３と、コンデンサＣ８、Ｃ９とを有する。   The rectifier circuit 10 rectifies and smoothes the power supply voltage from the transformer T3 and supplies it to the microcomputer 200 and a main circuit (not shown) (for example, an amplifier circuit). The rectifier circuit 10 includes a full-wave rectifier circuit D6, coils L2 and L3, and capacitors C8 and C9.

以上の構成を有するスイッチング電源についてその動作を説明する。
［スタンバイ電源部１００ａの動作］
整流回路１は、入力される交流電源電圧を整流および平滑する。スイッチング制御部２は、トランスＴの三次巻線Ｔ１ｃから供給される電源電圧によって動作し、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１のゲートにハイレベルとローレベルとを交互に繰り返す制御信号を供給する。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１は、スイッチング制御部２からハイレベルの制御信号が供給されると、オン状態になり、整流回路１からの電源電圧をトランスＴ１に供給する。一方、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１は、スイッチング制御部２からローレベルの制御信号が供給されると、オフ状態になり、整流回路１からの電源電圧をトランスＴ１に供給しない。トランスＴ１は、整流回路１からの電源電圧を変圧して、整流回路４に供給する。整流回路４は、トランスＴ１からの電源電圧を整流および平滑して、マイコン２００およびトランジスタＱ４のエミッタに供給する。この動作は、スタンバイ状態および電源オン状態の双方に共通である。 The operation of the switching power supply having the above configuration will be described.
[Operation of Standby Power Supply Unit 100a]
The rectifier circuit 1 rectifies and smoothes the input AC power supply voltage. The switching control unit 2 operates by a power supply voltage supplied from the tertiary winding T1c of the transformer T, and supplies a control signal that alternately repeats a high level and a low level to the gate of the MOSFET Q1. The MOSFET Q1 is turned on when a high-level control signal is supplied from the switching controller 2, and supplies the power supply voltage from the rectifier circuit 1 to the transformer T1. On the other hand, when the low-level control signal is supplied from the switching control unit 2, the MOSFET Q1 is turned off and does not supply the power supply voltage from the rectifier circuit 1 to the transformer T1. The transformer T1 transforms the power supply voltage from the rectifier circuit 1 and supplies it to the rectifier circuit 4. The rectifier circuit 4 rectifies and smoothes the power supply voltage from the transformer T1, and supplies it to the microcomputer 200 and the emitter of the transistor Q4. This operation is common to both the standby state and the power-on state.

［スタンバイ状態のとき］
スタンバイ状態のとき、マイコン２００は、スタンバイ電源部１００ａからの電源電圧を受けて動作しており、トランジスタＱ４のベースにハイレベルの制御信号を供給している。従って、トランジスタＱ４はオフ状態になっており、スイッチング制御部９にはスタンバイ電源部１００ａからの電源電圧が供給されない。スイッチング制御部９は、スタンバイ電源部１００ｂからの電源電圧が入力されないので、動作を実行せず、制御信号を出力しない。従って、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３にはスイッチング制御部９からの制御信号が供給されず、両方ともオフ状態になっている。従って、メイン電源部１００ｂは、電源電圧を生成しない。 [When in standby]
In the standby state, the microcomputer 200 operates by receiving the power supply voltage from the standby power supply unit 100a, and supplies a high level control signal to the base of the transistor Q4. Therefore, the transistor Q4 is in an off state, and the power supply voltage from the standby power supply unit 100a is not supplied to the switching control unit 9. Since the power supply voltage from the standby power supply unit 100b is not input, the switching control unit 9 does not execute an operation and does not output a control signal. Accordingly, the control signals from the switching control unit 9 are not supplied to the MOSFETs Q2 and Q3, and both are turned off. Therefore, the main power supply unit 100b does not generate a power supply voltage.

［電源オン状態のとき］
電源オン状態のとき、マイコン２００は、トランジスタＱ４のベースにローレベルの制御信号を供給する。従って、トランジスタＱ４はオン状態になり、スタンバイ電源部１００ａからの電源電圧がトランジスタＱ４を介してスイッチング制御部９に供給される。スイッチング制御部９は、ハイレベルおよびローレベルを交互に繰り返す制御信号をトランスＴ２の巻線Ｔ２ａに供給する。トランスＴ２の巻線Ｔ２ｂから抵抗Ｒ２を介してＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のゲートに、スイッチング制御部９からの制御信号が供給され、巻線Ｔ２ｃから抵抗Ｒ３を介してＭＯＳＦＥＴ Ｑ３のゲートにスイッチング制御部９からの制御信号を反転した信号が供給される。 [When the power is on]
When the power is on, the microcomputer 200 supplies a low-level control signal to the base of the transistor Q4. Accordingly, the transistor Q4 is turned on, and the power supply voltage from the standby power supply unit 100a is supplied to the switching control unit 9 via the transistor Q4. The switching control unit 9 supplies a control signal that alternately repeats a high level and a low level to the winding T2a of the transformer T2. A control signal from the switching control unit 9 is supplied from the winding T2b of the transformer T2 to the gate of the MOSFET Q2 via the resistor R2, and from the switching control unit 9 to the gate of the MOSFET Q3 via the resistor R3 from the winding T2c. A signal obtained by inverting the control signal is supplied.

従って、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３は、ハイレベルの制御信号がゲートに供給されるとき、オン状態になり、ローレベルの制御信号がゲートに供給されるとき、オフ状態になる。ここで、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ３のゲートに供給される制御信号はＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のゲートに供給される制御信号に対して反転されているので、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３は一方がオン状態になるときに他方がオフ状態になるように交互にオンオフ動作する。   Therefore, the MOSFETs Q2 and Q3 are turned on when a high level control signal is supplied to the gate, and are turned off when a low level control signal is supplied to the gate. Here, since the control signal supplied to the gate of the MOSFET Q3 is inverted with respect to the control signal supplied to the gate of the MOSFET Q2, the other one of the MOSFETs Q2 and Q3 is turned off. The on / off operation is performed alternately.

ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２がオン状態、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ３がオフ状態のとき、整流回路６からの電源電圧がトランスＴ３の一次巻線Ｔ３ａに供給される。一方、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２がオフ状態、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ３がオン状態のとき、接地電位（ローレベルの信号）がトランスＴ３の一次巻線Ｔ３ａに供給される。トランスＴ３は、供給された電源電圧を変圧して、整流回路１０に供給する。整流回路１０は、トランスＴ３から供給された電源電圧を整流および平滑して、メイン回路やマイコン２００に供給する。   When the MOSFET Q2 is on and the MOSFET Q3 is off, the power supply voltage from the rectifier circuit 6 is supplied to the primary winding T3a of the transformer T3. On the other hand, when the MOSFET Q2 is off and the MOSFET Q3 is on, the ground potential (low level signal) is supplied to the primary winding T3a of the transformer T3. The transformer T3 transforms the supplied power supply voltage and supplies it to the rectifier circuit 10. The rectifier circuit 10 rectifies and smoothes the power supply voltage supplied from the transformer T3 and supplies it to the main circuit and the microcomputer 200.

次に、本実施形態のスイッチング電源回路１００の効果について説明する。
スイッチング電源１００では、メイン電源部１００ｂのＭＯＳＦＥＴ Ｑ２、Ｑ３をオンオフ制御するスイッチング制御部９、及び、スイッチング制御部９に電源電圧を供給するか否かを切換えるスイッチ素子８が、マイコン２００と共に、スイッチング電源１００の一次側ではなく、二次側に設けられている。従って、安全規格におけるショート試験においてスイッチング制御部９に対してショート試験を行う際に、スイッチング電源１００の二次側の電圧は、一次側の電圧と比較して十分に小さな電圧が生成されるので、保護素子等を多数設ける必要が無く、安価にすることができる。 Next, effects of the switching power supply circuit 100 of the present embodiment will be described.
In the switching power supply 100, the switching control unit 9 that performs on / off control of the MOSFETs Q <b> 2 and Q <b> 3 of the main power supply unit 100 b, and the switching element 8 that switches whether to supply power supply voltage to the switching control unit 9 are switched together with the microcomputer 200. The power supply 100 is provided not on the primary side but on the secondary side. Therefore, when the short test is performed on the switching control unit 9 in the short test in the safety standard, the voltage on the secondary side of the switching power supply 100 is sufficiently smaller than the voltage on the primary side. There is no need to provide a large number of protective elements and the like, and the cost can be reduced.

また、マイコン２００、トランジスタＱ４およびスイッチング制御部９が共にスイッチング電源１００の二次側に設けられているので、マイコン２００からトランジスタＱ４をオンオフ制御する際に、絶縁対策をする必要がない。従って、図２の従来のスイッチング電源のように、フォトカプラ等を使用して絶縁する必要が無く、コストを削減することができる。   Further, since the microcomputer 200, the transistor Q4, and the switching control unit 9 are all provided on the secondary side of the switching power supply 100, it is not necessary to take insulation measures when the transistor Q4 is controlled to be turned on / off from the microcomputer 200. Therefore, unlike the conventional switching power supply of FIG. 2, it is not necessary to insulate using a photocoupler or the like, and the cost can be reduced.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。上記各トランジスタの極性は、上記の実施形態に限定されない。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment. The polarity of each transistor is not limited to the above embodiment.

本発明は、例えばオーディオアンプに好適に採用され得る。   The present invention can be suitably employed for an audio amplifier, for example.

１００ スイッチング電源
１００ａ スタンバイ電源部
１００ｂ メイン電源部
１ 整流回路
２ スイッチング制御部
３ スイッチング回路
４ 整流回路
５ 整流回路
６ 整流回路
７ スイッチング回路
８ スイッチ素子
９ スイッチング制御部
１０ 整流回路
Ｔ１ トランス
Ｔ２ トランス
Ｔ３ トランス DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Switching power supply 100a Standby power supply part 100b Main power supply part 1 Rectification circuit 2 Switching control part 3 Switching circuit 4 Rectification circuit 5 Rectification circuit 6 Rectification circuit 7 Switching circuit 8 Switch element 9 Switching control part 10 Rectification circuit T1 Transformer T2 Transformer T3 Transformer

Claims (1)

スタンバイ電源部と、メイン電源部とを備えるスイッチング電源であって、
前記メイン電源部が、前記スイッチング電源の一次側に設けられたメインスイッチング回路を有し、
前記スタンバイ電源部からの電源電圧が供給されるとき動作を実行し、前記メインスイッチング回路に制御信号を供給して、前記メインスイッチング回路をオンオフ動作させるメインスイッチング制御部と、
制御部からの制御信号に基づいてオン状態またはオフ状態に制御され、オン状態のときに前記スタンバイ電源部からの電源電圧を前記メインスイッチング制御部に供給し、オフ状態のときに前記スタンバイ電源部からの電源電圧を前記メインスイッチング制御部に供給しないスイッチ素子とをさらに備え、
前記制御部と、前記メインスイッチング制御部と、前記スイッチ素子とが前記スイッチング電源の二次側に設けられており、前記メインスイッチング制御部からの制御信号がトランスを介して、前記メインスイッチング回路に供給される、スイッチング電源。 A switching power supply comprising a standby power supply unit and a main power supply unit,
The main power supply unit has a main switching circuit provided on the primary side of the switching power supply,
A main switching control unit that performs an operation when a power supply voltage from the standby power supply unit is supplied, supplies a control signal to the main switching circuit, and turns on and off the main switching circuit;
Based on a control signal from the control unit, the power supply voltage is controlled to an on state or an off state, and the power supply voltage from the standby power supply unit is supplied to the main switching control unit in the on state, and the standby power supply unit in the off state A switching element that does not supply the main switching controller with the power supply voltage from
The control unit, the main switching control unit, and the switch element are provided on the secondary side of the switching power supply, and a control signal from the main switching control unit is passed through the transformer to the main switching circuit. Switching power supply supplied.
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