JP6015947B2 - Switching power supply device and control method thereof - Google Patents

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本発明は、スイッチング電源装置、より詳細には、同期整流型のスイッチング電源装置、及び同期整流型のスイッチング電源装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a switching power supply device, and more particularly, to a synchronous rectification switching power supply device and a method for controlling a synchronous rectification switching power supply device.

従来の同期整流型のスイッチング電源装置においては、ソフトスタート回路を備えるものがある(特許文献1を参照)。この特許文献1に記載のスイッチング電源装置では、装置起動とともにトランスの一次コイル側へ電力を供給するスイッチ素子のオン/オフ動作を開始し、ソフトスタート期間中は、トランスの二次コイル側に誘起される交流電圧をダイオードにより整流し、ソフトスタート期間が経過した後に、トランスの二次コイル側の同期整流用のスイッチ素子のオン/オフ動作を開始するようにしている。これにより、同期整流用のスイッチ素子に過大な電流が流れることを回避している。   Some conventional synchronous rectification switching power supply devices include a soft start circuit (see Patent Document 1). In the switching power supply device described in Patent Document 1, on / off operation of a switch element that supplies power to the primary coil side of the transformer is started when the device is activated, and is induced on the secondary coil side of the transformer during the soft start period. The alternating current voltage is rectified by a diode, and after the soft start period has elapsed, the on / off operation of the switch element for synchronous rectification on the secondary coil side of the transformer is started. This prevents an excessive current from flowing through the synchronous rectification switching element.

特開2004−215356号公報JP 2004-215356 A

ところで、上述の特許文献1に記載のスイッチング電源装置のように、ソフトスタート期間の経過後に、トランスの二次コイル側の同期整流用のスイッチ素子のオン/オフ動作を開始する際に、出力電圧に変動が生じる場合がある。   By the way, like the above-described switching power supply device described in Patent Document 1, when the on / off operation of the synchronous rectification switch element on the secondary coil side of the transformer is started after the soft start period has elapsed, the output voltage May vary.

この出力電圧の変動について、以下、具体的な例を示して説明する。図6は、従来のスイッチング電源装置の構成を示す図である。また、従来のスイッチング電源装置における出力電圧の変動について説明するための図である。
図6に示すスイッチング電源装置1’は、広く知られた一般的な構成のものであり、スイッチング電源装置1’は、電源回路部2と、この電源回路部2内のスイッチ素子Q1〜Q6のオン/オフ動作を制御する制御回路10’とで構成されている。
This variation in output voltage will be described below with a specific example. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional switching power supply apparatus. Moreover, it is a figure for demonstrating the fluctuation | variation of the output voltage in the conventional switching power supply device.
A switching power supply 1 ′ shown in FIG. 6 has a widely known general configuration. The switching power supply 1 ′ includes a power supply circuit unit 2 and switch elements Q1 to Q6 in the power supply circuit unit 2. And a control circuit 10 'for controlling the on / off operation.

電源回路部2は、トランスTsにより一次/二次間を絶縁するように構成されており、トランスTsの一次コイル側には、フルブリッジ回路3と、LLC共振回路(チョークコイルL11とコンデンサC12とトランスTsの一次インダクタンスとによる共振回路)とが設けられている。また、トランスTsの二次コイル側には、同期整流回路4が設けられており、この同期整流回路4は、同期整流スイッチ回路5と、整流平滑回路(チョークコイルL21及びL22とコンデンサC21)とで構成されている。   The power supply circuit unit 2 is configured to insulate the primary / secondary by a transformer Ts, and on the primary coil side of the transformer Ts, a full bridge circuit 3, an LLC resonance circuit (a choke coil L11, a capacitor C12, A resonance circuit with a primary inductance of the transformer Ts). A synchronous rectification circuit 4 is provided on the secondary coil side of the transformer Ts. The synchronous rectification circuit 4 includes a synchronous rectification switch circuit 5, a rectification smoothing circuit (choke coils L21 and L22, and a capacitor C21). It consists of

この電源回路部2では、フルブリッジ回路3とLLC共振回路とによりトランスTsの一次コイル側を交流駆動し、二次コイル側に誘起される交流電圧を、同期整流回路4により全波整流して平滑することで、所望の直流の出力電圧Voutを発生させるようにしている。   In this power supply circuit unit 2, the primary coil side of the transformer Ts is AC driven by the full bridge circuit 3 and the LLC resonance circuit, and the AC voltage induced on the secondary coil side is full-wave rectified by the synchronous rectifier circuit 4. By smoothing, a desired DC output voltage Vout is generated.

また、制御回路10’は、ソフトスタート処理部11と、電圧検出回路12と、定電圧制御部13と、整流方式制御部14と、PWM出力変換部15と、ドライバ回路16と、を有して構成されている。   The control circuit 10 ′ includes a soft start processing unit 11, a voltage detection circuit 12, a constant voltage control unit 13, a rectification method control unit 14, a PWM output conversion unit 15, and a driver circuit 16. Configured.

ソフトスタート処理部11は、装置起動から所定のソフトスタート期間をもって、初期値から一定値まで徐々に増加する目標値Vrefの信号を生成し、この目標値Vrefの信号を、スイッチング電源装置1’が出力する出力電圧Voutの基準設定値の信号として、定電圧制御部13に対して出力する。
このソフトスタート処理部11から出力される目標値Vrefの信号波形の例を図7(A)に示している。
この図7(A)に示すように、ソフトスタート処理部11は、時刻t1におけるスイッチング電源装置1’の起動後、所定のソフトスタート期間LTをもって、目標値Vrefを、初期値Voから所定の基準設定値Vcまで徐々に増加させ、目標値Vrefの信号として定電圧制御部13に対して出力する。
The soft start processing unit 11 generates a signal of a target value Vref that gradually increases from an initial value to a constant value in a predetermined soft start period from the start of the device, and the switching power supply device 1 ′ generates the signal of the target value Vref. The signal is output to the constant voltage control unit 13 as a reference set value signal of the output voltage Vout to be output.
An example of a signal waveform of the target value Vref output from the soft start processing unit 11 is shown in FIG.
As shown in FIG. 7A, the soft start processing unit 11 sets the target value Vref from the initial value Vo to a predetermined reference with a predetermined soft start period LT after activation of the switching power supply device 1 ′ at time t1. The voltage is gradually increased to the set value Vc and output to the constant voltage control unit 13 as a signal of the target value Vref.

また、電圧検出回路12は、出力電圧Voutの電圧レベルを検出し電圧フィードバック信号Vfbkを生成し、この電圧フィードバック信号Vfbkを定電圧制御部13に対して出力する。
定電圧制御部13は、目標値Vrefの信号と電圧フィードバック信号Vfbkとを入力し、この目標値Vrefの信号と電圧フィードバック信号Vfbkとを比較し、その比較結果に応じて、スイッチ素子Q1〜Q6のオン/オフ動作を制御するための操作量Uvを生成する。定電圧制御部13は、この操作量Uvの信号をPWM出力変換部15に対して出力する。
The voltage detection circuit 12 detects the voltage level of the output voltage Vout, generates a voltage feedback signal Vfbk, and outputs the voltage feedback signal Vfbk to the constant voltage control unit 13.
The constant voltage control unit 13 receives the signal of the target value Vref and the voltage feedback signal Vfbk, compares the signal of the target value Vref with the voltage feedback signal Vfbk, and switches elements Q1 to Q6 according to the comparison result. The operation amount Uv for controlling the on / off operation of the is generated. The constant voltage control unit 13 outputs the operation amount Uv signal to the PWM output conversion unit 15.

PWM出力変換部15は、定電圧制御部13から入力する操作量Uvの信号に基いて、スイッチ素子Q1〜Q6のオン/オフのタイミング(デューティ比(Duty))を制御するためのPWM信号Upwmを生成してドライバ回路16に出力する。ドライバ回路16は、PWM出力変換部15から入力したPWM信号Upwmに基いて、スイッチ素子Q1〜Q6をオン/オフ駆動するためのゲート信号G1〜G6を生成して出力する。   The PWM output conversion unit 15 is a PWM signal Upwm for controlling the on / off timing (duty ratio (Duty)) of the switch elements Q1 to Q6 based on the signal of the operation amount Uv input from the constant voltage control unit 13. Is output to the driver circuit 16. The driver circuit 16 generates and outputs gate signals G1 to G6 for driving the switch elements Q1 to Q6 on / off based on the PWM signal Upwm input from the PWM output conversion unit 15.

整流方式制御部14は、同期整流回路4における整流方式を制御するための処理部である。この整流方式制御部14は、PWM出力変換部15に対してダイオード整流を行うか、又は同期整流を行うかの制御信号DSELを出力する。   The rectification method control unit 14 is a processing unit for controlling the rectification method in the synchronous rectification circuit 4. The rectification method control unit 14 outputs a control signal DSEL for performing diode rectification or synchronous rectification to the PWM output conversion unit 15.

そして、PWM出力変換部15は、ソフトスタート期間LT中において整流方式制御部14からダイオード整流を行うように制御された場合、図7(C)及び(D)のPWM信号に示すように、同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5及びQ6をオフにした状態にするとともに、定電圧制御部13から入力する操作量Uvの信号に基いて、フルブリッジ回路3内のスイッチ素子Q1〜Q4のオン/オフ動作(デューティ比)を制御するPWM信号Upwmを生成する。
これにより、ソフトスタート期間中において、電源回路部2は、トランスの二次コイル側に誘起される交流電圧をボディーダイオードD5及びD6(「ボディーダイオード」を、単に「ダイオード」とも呼ぶ)により整流するダイオード整流を行うとともに、スイッチ素子Q1〜Q4のオン/オフのタイミング(デューティ比)を制御することにより、出力電圧Voutを目標値Vrefに応じた値になるように制御することができる。
When the PWM output conversion unit 15 is controlled to perform diode rectification from the rectification method control unit 14 during the soft start period LT, as shown in the PWM signals in FIGS. The switch elements Q5 and Q6 in the rectifier switch circuit 5 are turned off, and the switch elements Q1 to Q4 in the full bridge circuit 3 are turned on based on the operation amount Uv signal input from the constant voltage control unit 13. / Generates a PWM signal Upwm that controls the off-operation (duty ratio).
Thereby, during the soft start period, the power supply circuit unit 2 rectifies the AC voltage induced on the secondary coil side of the transformer by the body diodes D5 and D6 ("body diode" is also simply referred to as "diode"). By performing diode rectification and controlling the on / off timing (duty ratio) of the switch elements Q1 to Q4, the output voltage Vout can be controlled to a value corresponding to the target value Vref.

そして、PWM出力変換部15は、ソフトスタート期間LTの経過後に整流方式制御部14により同期整流を行うように制御された場合、図7(D)に示すように、時刻t2から同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5及びQ6をオン/オフ動作を開始する。また、PWM出力変換部15は、この同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5及びQ6をオン/オフのタイミング(デューティ比)と、フルブリッジ回路3内のスイッチ素子Q1〜Q4のオン/オフのタイミング(デューティ比)とを制御するPWM信号Upwmを、定電圧制御部13から入力する操作量Uvの信号に基いて生成する。   When the PWM output conversion unit 15 is controlled to perform synchronous rectification by the rectification method control unit 14 after the soft start period LT has elapsed, as shown in FIG. 7D, the synchronous rectification switch circuit starts from time t2. The switch elements Q5 and Q6 in 5 are turned on / off. The PWM output conversion unit 15 also turns on / off timing (duty ratio) of the switch elements Q5 and Q6 in the synchronous rectifier switch circuit 5 and on / off of the switch elements Q1 to Q4 in the full bridge circuit 3. A PWM signal Upwm for controlling the timing (duty ratio) is generated based on the signal of the operation amount Uv input from the constant voltage control unit 13.

これにより、ソフトスタート期間が経過した後において、電源回路部2は、トランスの二次コイル側に誘起される交流電圧をスイッチ素子Q5及びQ6により整流する同期整流を行うとともに、スイッチ素子Q1〜Q6のオン/オフのタイミング(デューティ比)を制御することにより、出力電圧Voutを目標値Vrefに応じた値になるように制御することができる。   Thus, after the soft start period has elapsed, the power supply circuit unit 2 performs synchronous rectification in which the AC voltage induced on the secondary coil side of the transformer is rectified by the switch elements Q5 and Q6, and the switch elements Q1 to Q6. By controlling the on / off timing (duty ratio), the output voltage Vout can be controlled to a value corresponding to the target value Vref.

ところで、スイッチング電源装置1’では、ソフトスタート期間中、同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5及びQ6がオフ状態にありボディーダイオードD5及びD6が交互に導通しダイオード整流を行っている。一方、ソフトスタート期間LTが経過し、同期整流回路4内のスイッチ素子Q5又はQ6がオンすると、その瞬間にボディーダイオードD5又はD6が短絡(より正確にはスイッチ素子Q5又はQ6のオン抵抗を介して短絡)される。   By the way, in the switching power supply 1 ', during the soft start period, the switch elements Q5 and Q6 in the synchronous rectification switch circuit 5 are in the off state, and the body diodes D5 and D6 are alternately turned on to perform diode rectification. On the other hand, when the soft start period LT elapses and the switch element Q5 or Q6 in the synchronous rectifier circuit 4 is turned on, the body diode D5 or D6 is short-circuited at that moment (more precisely, via the ON resistance of the switch element Q5 or Q6). Are short-circuited).

このため、スイッチ素子Q5又はQ6がオンする瞬間に、ボディーダイオードD5又はD6による順電圧降下分がなくなり、出力電圧Voutに電圧上昇(変動)Vupが発生してしまう。例えば、図7(B)に示すように、時刻t2において、スイッチ素子Q5又はQ6がオンするタイミングで、出力電圧Voutに瞬時的な電圧上昇Vupが発生してしまう。   For this reason, at the moment when the switching element Q5 or Q6 is turned on, the forward voltage drop due to the body diode D5 or D6 disappears, and the voltage rise (fluctuation) Vup occurs in the output voltage Vout. For example, as shown in FIG. 7B, an instantaneous voltage increase Vup occurs in the output voltage Vout at the timing when the switch element Q5 or Q6 is turned on at time t2.

通常の制御状態の場合であれば、定電圧制御部13が出力する操作量Uvは、出力電圧Voutが目標値Vrefに近づくように出力電圧Voutの増減を調整する信号であり、出力電圧Voutが上昇しようとすると、出力電圧Voutが目標値Vrefに近づくように操作量Uvを変化させて、出力電圧Voutの上昇を抑制することができる。   In the case of a normal control state, the operation amount Uv output from the constant voltage control unit 13 is a signal for adjusting increase / decrease in the output voltage Vout so that the output voltage Vout approaches the target value Vref. If the output voltage Vout is to be increased, the manipulated variable Uv is changed so that the output voltage Vout approaches the target value Vref, thereby suppressing an increase in the output voltage Vout.

しかしながら、スイッチ素子Q5又はQ6がオンすることにより急激にボディーダイオードD5又はD6が短絡される場合は、図7(E)に示すように、操作量Uvの応答に遅れが発生し、出力電圧Voutに電圧上昇Vupが発生してしまう。その後、操作量Uvの信号が徐々に変化することにより、時刻t3において、出力電圧Voutが目標値Vrefに近づくようになる。
このように、スイッチング電源装置1’において、ソフトスタート期間が経過し、同期整流を開始する際に、出力電圧Voutに電圧上昇(変動)Vupが発生するという問題があり、この問題を解決することが望まれていた。
However, when the body diode D5 or D6 is suddenly shorted by turning on the switch element Q5 or Q6, as shown in FIG. 7E, a delay occurs in the response of the operation amount Uv, and the output voltage Vout Voltage rise Vup occurs. Thereafter, the signal of the operation amount Uv gradually changes, so that the output voltage Vout approaches the target value Vref at time t3.
As described above, in the switching power supply device 1 ′, when the soft start period elapses and synchronous rectification is started, there is a problem that the voltage rise (fluctuation) Vup occurs in the output voltage Vout, and this problem is solved. Was desired.

本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ソフトスタート期間が経過した後、同期整流を開始する際に、出力電圧に電圧上昇(変動)が発生することを回避できる、スイッチング電源装置、及び制御方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is that a voltage increase (fluctuation) occurs in the output voltage when synchronous rectification is started after the soft start period has elapsed. It is an object to provide a switching power supply apparatus and a control method that can avoid the above.

本発明は、上記課題を解決するためのなされたものであり、本発明のスイッチング電源装置は、トランスの一次コイル側に流れる電流をスイッチングして前記一次コイル側に電力を供給する第1のスイッチ回路と、トランスの二次コイル側から出力される交流電圧を同期整流する第2のスイッチ回路と、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子に並列に接続されるダイオードと、前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御する制御回路とを備えるスイッチング電源装置であって、前記制御回路は、起動の際に、所定のソフトスタート期間をもって、スイッチング電源装置の出力の基準となる目標出力を、初期出力から所定の出力まで徐々に増加させるソフトスタート処理部と、前記目標出力と前記スイッチング電源装置の出力とを比較し、前記スイッチング電源装置の出力が前記目標出力に応じた値になるように前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御するための操作量を生成する出力制御部と、前記ソフトスタート期間中は、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子をオフにした状態で、前記第1のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を前記操作量に基づいて制御するとともに、前記トランスの二次コイル側に発生する交流電圧を前記ダイオードにより整流するダイオード整流を行い、前記ソフトスタート期間が経過した後は、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を開始し、前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を前記操作量に基づいて制御して同期整流を行う整流方式制御部と、前記ソフトスタート期間が経過し、前記整流方式制御部が前記同期整流を開始する際に、前記操作量を、前記操作量に一時的に所定の補正量を加えた操作量に差し替える操作量差替部と、を備えることを特徴とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a switching power supply apparatus according to the present invention is a first switch that switches a current flowing to a primary coil side of a transformer and supplies electric power to the primary coil side. A circuit, a second switch circuit for synchronously rectifying an AC voltage output from the secondary coil side of the transformer, a diode connected in parallel to a switch element in the second switch circuit, the first and first And a control circuit that controls the on / off operation of the switch elements in the switch circuit, wherein the control circuit has an output of the switching power supply device with a predetermined soft start period when activated. A soft start processing unit that gradually increases a target output serving as a reference from an initial output to a predetermined output, the target output and the switch For controlling the on / off operation of the switch elements in the first and second switch circuits so that the output of the switching power supply device becomes a value corresponding to the target output. An output control unit for generating a manipulated variable of the first switch circuit, and an on / off operation of the switch element in the first switch circuit with the switch element in the second switch circuit turned off during the soft start period Is controlled based on the manipulated variable, and diode rectification is performed by the diode to rectify an AC voltage generated on the secondary coil side of the transformer. After the soft start period has elapsed, the second switch circuit On / off operation of the switch elements in the first and second switch circuits is started, and the on / off operation of the switch elements in the first and second switch circuits is started based on the operation amount. A rectification method control unit that performs synchronous rectification under control, and when the soft start period has elapsed and the rectification method control unit starts the synchronous rectification, the operation amount is temporarily set to the operation amount. And an operation amount replacement unit that replaces the operation amount with the correction amount added thereto.

また、本発明のスイッチング電源装置において、前記制御回路は、スイッチング電源装置の出力電圧を検出する電圧検出回路を備え、前記ソフトスタート処理部は、起動の際に、所定のソフトスタート期間をもって、スイッチング電源装置の出力電圧の基準となる目標値を、初期値から所定の値まで徐々に増加させ、前記出力制御部は、前記目標値と前記スイッチング電源装置の出力電圧の検出値とを比較し、前記スイッチング電源装置の出力電圧が前記目標値に応じた値になるように前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御するための操作量を生成することを特徴とする。   In the switching power supply device of the present invention, the control circuit includes a voltage detection circuit that detects an output voltage of the switching power supply device, and the soft start processing unit performs switching with a predetermined soft start period when starting up. A target value serving as a reference for the output voltage of the power supply device is gradually increased from an initial value to a predetermined value, and the output control unit compares the target value with a detected value of the output voltage of the switching power supply device, An operation amount for controlling the on / off operation of the switch elements in the first and second switch circuits is generated so that the output voltage of the switching power supply device becomes a value corresponding to the target value. And

また、本発明のスイッチング電源装置において、前記所定の補正量は、前記ダイオードにおける電圧降下の値と、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン抵抗による電圧降下の値とに応じて設定されることを特徴とする。   In the switching power supply of the present invention, the predetermined correction amount is set according to a value of a voltage drop in the diode and a value of a voltage drop due to an on-resistance of a switch element in the second switch circuit. It is characterized by that.

また、本発明のスイッチング電源装置において、前記トランスの一次コイル側には、前記第1のスイッチ回路としてのフルブリッジ回路と、前記トランスの一次コイルに直列に接続されるチョークコイルとコンデンサと、を備え、前記フルブリッジ回路は、前記一次コイルに直列に接続されるチョークコイルとコンデンサとを介して、LLC共振回路により前記一次コイルに電力を供給するように制御され、前記トランスの二次コイル側には、二次コイルの各端子と直流出力電圧の基準電位端子との間にそれぞれ接続される前記第2のスイッチ回路内の2つのスイッチ素子と、前記二次コイルの各端子にそれぞれの一端が接続され、他端が共通接続される2つのチョークコイルと、一端が直流出力電圧の正電圧側の出力端子と前記2つのチョークコイルの他端とに接続されるとともに、他端が前記基準電位端子に接続される平滑用のコンデンサと、を備え、前記第2のスイッチ回路内の2つのスイッチ素子は、前記二次コイル側に発生する交流電圧を全波整流するとともに、前記全波整流された電圧を前記チョークコイルと前記平滑用コンデンサとにより平滑するカレントダブラ方式の同期整流を行うように制御されることを特徴とする。   In the switching power supply device of the present invention, on the primary coil side of the transformer, a full bridge circuit as the first switch circuit, a choke coil and a capacitor connected in series to the primary coil of the transformer, The full bridge circuit is controlled to supply power to the primary coil by an LLC resonant circuit via a choke coil and a capacitor connected in series to the primary coil, and the secondary coil side of the transformer Includes two switch elements in the second switch circuit connected between the terminals of the secondary coil and the reference potential terminal of the DC output voltage, respectively, and one end of each terminal of the secondary coil. Are connected, and the other end is connected in common, one end is the output terminal on the positive side of the DC output voltage, and the two choke coils are connected. A smoothing capacitor connected to the other end of the coil coil and the other end connected to the reference potential terminal, and the two switch elements in the second switch circuit are connected to the secondary coil side. And a full-wave rectification of the AC voltage generated at the same time, and a current doubler type synchronous rectification in which the full-wave rectified voltage is smoothed by the choke coil and the smoothing capacitor. .

また、本発明のスイッチング電源装置の制御方法は、トランスの一次コイル側に流れる電流をスイッチングして前記一次コイル側に電力を供給する第1のスイッチ回路と、トランスの二次コイル側から出力される交流電圧を同期整流する第2のスイッチ回路と、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子に並列に接続されるダイオードと、前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御する制御回路とを備えるスイッチング電源装置の制御方法であって、前記制御回路により、起動の際に、所定のソフトスタート期間をもって、スイッチング電源装置の出力の基準となる目標出力を、初期出力から所定の出力まで徐々に増加させるソフトスタート処理手順と、前記目標出力と前記スイッチング電源装置の出力とを比較し、前記スイッチング電源装置の出力が前記目標出力に応じた値になるように前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御するための操作量を生成する出力制御手順と、前記ソフトスタート期間中は、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子をオフにした状態で、前記第1のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を前記操作量に基づいて制御するとともに、前記トランスの二次コイル側に発生する交流電圧を前記ダイオードにより整流するダイオード整流を行い、前記ソフトスタート期間が経過した後は、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を開始し、前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を前記操作量に基づいて制御して同期整流を行う整流方式制御手順と、前記ソフトスタート期間が経過し、前記整流方式制御手順により前記同期整流を開始する際に、前記操作量を、前記操作量に一時的に所定の補正量を加えた操作量に差し替える操作量差替手順と、が行われることを特徴とする。   The switching power supply device control method according to the present invention includes a first switch circuit that switches a current flowing to the primary coil side of the transformer and supplies power to the primary coil side, and is output from the secondary coil side of the transformer. ON / OFF of a second switch circuit for synchronously rectifying AC voltage to be generated, a diode connected in parallel to the switch element in the second switch circuit, and the switch elements in the first and second switch circuits A control method for a switching power supply device comprising a control circuit for controlling the operation, wherein the control circuit provides a target output as a reference for the output of the switching power supply device with a predetermined soft start period at the time of start-up by the control circuit. A soft start processing procedure for gradually increasing from an output to a predetermined output, and the target output and the output of the switching power supply device. In comparison, an output for generating an operation amount for controlling the on / off operation of the switch elements in the first and second switch circuits so that the output of the switching power supply device has a value corresponding to the target output. During the control procedure and the soft start period, the on / off operation of the switch element in the first switch circuit is performed based on the operation amount with the switch element in the second switch circuit turned off. And performing diode rectification by the diode to rectify an AC voltage generated on the secondary coil side of the transformer. After the soft start period has elapsed, the switch element in the second switch circuit is turned on / off. An off operation is started, and synchronous rectification is performed by controlling the on / off operation of the switch elements in the first and second switch circuits based on the manipulated variable. A rectification method control procedure and an operation amount obtained by temporarily adding a predetermined correction amount to the operation amount when the soft start period has elapsed and the synchronous rectification is started by the rectification method control procedure. And an operation amount replacement procedure for replacing the operation amount.

本発明のスイッチング電源装置及び制御方法では、トランスの二次コイル側に誘起される交流電圧の整流を、ソフトスタート期間中はダイオード整流により行い、ソフトスタート期間が経過した後は同期整流により行う。そして、ソフトスタート期間が経過して、整流方式をダイオード整流から同期整流に切り替える際に、第1及び第2のスイッチング回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御する操作量を、同期整流を開始する直前の操作量に対して一時的に所定の補正量を加えた操作量に差し替える。
これにより、本発明のスイッチング電源装置及び制御方法では、ソフトスタート期間が経過した後、同期整流を開始する際に、出力電圧に電圧上昇(変動)が発生することを回避できる。
In the switching power supply device and the control method of the present invention, rectification of the AC voltage induced on the secondary coil side of the transformer is performed by diode rectification during the soft start period, and by synchronous rectification after the soft start period has elapsed. When the rectification method is switched from diode rectification to synchronous rectification after the soft start period has elapsed, the amount of operation for controlling the on / off operation of the switch elements in the first and second switching circuits is set to synchronous rectification. The operation amount immediately before the start is replaced with an operation amount obtained by temporarily adding a predetermined correction amount.
Thereby, in the switching power supply device and the control method of the present invention, it is possible to avoid a voltage increase (fluctuation) in the output voltage when synchronous rectification is started after the soft start period has elapsed.

本発明の実施形態に係わる同期整流型のスイッチング電源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the synchronous rectification type | mold switching power supply concerning Embodiment of this invention. 同期整流回路における整流動作について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the rectification operation | movement in a synchronous rectification circuit. スイッチング電源装置1の各部の動作を説明するための波形図である。4 is a waveform diagram for explaining the operation of each part of the switching power supply device 1; FIG. 操作量UvとPWM信号のデューティ比との関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the operation amount Uv and the duty ratio of a PWM signal. スイッチング電源装置1における制御の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of control in the switching power supply device 1. 従来のスイッチング電源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional switching power supply device. 従来のスイッチング電源装置における出力電圧の変動について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the fluctuation | variation of the output voltage in the conventional switching power supply device.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る同期整流型のスイッチング電源装置の構成を示す図である。また、図2は、同期整流回路における整流動作について説明するための図である。
図1に示すスイッチング電源装置1は、電源回路部2と、この電源回路部2の動作を制御する制御回路10と備える。
図1に示すスイッチング電源装置1において、電源回路部2は、LLC共振型の電源回路であり、かつカレントダブラ方式の全波整流回路を用いた電源回路として、広く知られた一般的な構成の回路である。本実施形態のスイッチング電源装置1は、制御回路10の構成とこの制御回路10による電源回路部2の制御動作に特徴があるものである。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a synchronous rectification switching power supply according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the rectification operation in the synchronous rectification circuit.
A switching power supply device 1 shown in FIG. 1 includes a power supply circuit unit 2 and a control circuit 10 that controls the operation of the power supply circuit unit 2.
In the switching power supply 1 shown in FIG. 1, the power supply circuit unit 2 is an LLC resonance type power supply circuit and has a widely known general configuration as a power supply circuit using a current doubler type full-wave rectifier circuit. Circuit. The switching power supply device 1 of this embodiment is characterized by the configuration of the control circuit 10 and the control operation of the power supply circuit unit 2 by the control circuit 10.

なお、この図1に示す本実施形態のスイッチング電源装置1は、図6に示す従来のスイッチング電源装置1’と比較して、図1に示す制御回路10内に新たに操作量差替部17を追加したが異なり、他の構成は、図6に示すスイッチング電源装置1’と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付している。   Note that the switching power supply device 1 of the present embodiment shown in FIG. 1 is newly equipped with a manipulated variable replacement unit 17 in the control circuit 10 shown in FIG. 1 compared to the conventional switching power supply device 1 ′ shown in FIG. The other configuration is the same as that of the switching power supply device 1 ′ shown in FIG. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same component.

(電源回路部2の構成)
スイッチング電源装置1において、電源回路部2は、上述のように広く知られた一般的な構成の回路であるため、以下、その構成と動作について簡単に説明する。
電源回路部2は、トランスTsにより一次/二次間を絶縁するように構成されており、トランスTsの一次コイル側には、直流電源Vinに接続されてトランスTsの一次コイル側を交流駆動するフルブリッジ回路(第1のスイッチ回路)3と、LLC共振回路(チョークコイルL11とコンデンサC12と一次コイルのインダクタンスで構成される共振回路)と、が設けられている。
また、電源回路部2において、トランスTsの二次コイル側には、同期整流回路4が設けられており、この同期整流回路4は、同期整流スイッチ回路5と、チョークコイルL21及びL22と、平滑用のコンデンサC21とで構成され、カレントダブラ方式の全波整流回路が構成されている。
(Configuration of power supply circuit unit 2)
In the switching power supply device 1, the power supply circuit unit 2 is a circuit having a general configuration that is widely known as described above, and therefore the configuration and operation thereof will be briefly described below.
The power supply circuit unit 2 is configured to insulate the primary / secondary by the transformer Ts. The primary coil side of the transformer Ts is connected to the DC power source Vin and the primary coil side of the transformer Ts is AC-driven. A full bridge circuit (first switch circuit) 3 and an LLC resonance circuit (a resonance circuit including an inductance of a choke coil L11, a capacitor C12, and a primary coil) are provided.
Further, in the power supply circuit unit 2, a synchronous rectification circuit 4 is provided on the secondary coil side of the transformer Ts. The synchronous rectification circuit 4 includes a synchronous rectification switch circuit 5, choke coils L21 and L22, and a smoothing circuit. And a current doubler type full-wave rectifier circuit.

上記電源回路部2において、フルブリッジ回路3は、供給トランスTsの1次側コイルを交流駆動するブリッジ回路であり、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を用いた4つのスイッチ素子Q1、スイッチ素子Q2、スイッチ素子Q3、及びスイッチ素子Q4で構成されている。このスイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれは、並列に接続されるボディーダイオードD1〜D4を備えている。
スイッチ素子Q1及びQ3のドレインは、直流電源Vinの正電圧側の電源線Vin+に接続されており、スイッチ素子Q2及びQ4のソースは、直流電源Vinの負電圧側の電源線Vin−に接続されている。
In the power supply circuit unit 2, the full bridge circuit 3 is a bridge circuit that AC drives the primary side coil of the supply transformer Ts, and includes four switch elements Q1 and switch elements using MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors). It is composed of Q2, a switch element Q3, and a switch element Q4. Each of the switch elements Q1 to Q4 includes body diodes D1 to D4 connected in parallel.
The drains of the switch elements Q1 and Q3 are connected to the power supply line Vin + on the positive voltage side of the DC power supply Vin, and the sources of the switch elements Q2 and Q4 are connected to the power supply line Vin− on the negative voltage side of the DC power supply Vin. ing.

そして、スイッチ素子Q1のソースとスイッチ素子Q2のドレインとの接続点には、コンデンサC12の一方の電極が接続され、コンデンサC12の他方の電極は、トランスTsの一次コイル側の端子aに接続されている。
また、スイッチ素子Q3のソースとスイッチ素子Q4のドレインとの接続点には、チョークコイルL11の一端が接続され、チョークコイルL11の他端は、トランスTsの一次コイルの端子bに接続されている。
これにより、トランスTsの一次コイル側をフルブリッジ回路3により交流駆動するLLC共振回路が構成される。
One electrode of the capacitor C12 is connected to a connection point between the source of the switch element Q1 and the drain of the switch element Q2, and the other electrode of the capacitor C12 is connected to the primary coil side terminal a of the transformer Ts. ing.
Further, one end of the choke coil L11 is connected to a connection point between the source of the switch element Q3 and the drain of the switch element Q4, and the other end of the choke coil L11 is connected to the terminal b of the primary coil of the transformer Ts. .
Thereby, the LLC resonance circuit which carries out alternating current drive of the primary coil side of transformer Ts by full bridge circuit 3 is constituted.

そして、フルブリッジ回路3内のスイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれを制御回路10により制御して、スイッチ素子Q1、Q4がオン状態でかつスイッチ素子Q2、Q3がオフ状態である期間と、スイッチ素子Q1、Q4がオフ状態でかつスイッチ素子Q2、Q3がオン状態である期間と、を交互に設ける。これにより、チョークコイルL11及びコンデンサC12で構成される共振回路による共振電流が、トランスTsの一次コイルの一端から他端に流れたり、トランスTsの一次コイルの他端から一端に流れたりする。トランスTsの一次コイル側に電流が流れると、トランスTsの二次コイル側には、交流電圧V1が誘起される。   Each of the switch elements Q1 to Q4 in the full bridge circuit 3 is controlled by the control circuit 10 so that the switch elements Q1 and Q4 are in the on state and the switch elements Q2 and Q3 are in the off state, and the switch element Q1 , Q4 is in an off state and the switching elements Q2 and Q3 are in an on state, and the period is alternately provided. As a result, the resonance current generated by the resonance circuit including the choke coil L11 and the capacitor C12 flows from one end of the primary coil of the transformer Ts to the other end, or flows from the other end of the primary coil of the transformer Ts to one end. When a current flows on the primary coil side of the transformer Ts, an AC voltage V1 is induced on the secondary coil side of the transformer Ts.

なお、このLLC共振回路では、チョークコイルL11と、コンデンサC12との間における共振作用を利用し、スイッチ素子Q1〜Q4の寄生容量に蓄積される電荷が最も小さくなるタイミングで、スイッチ素子Q1〜Q4をオンにすることにより、スイッチ素子Q1〜Q4におけるスイッチング損失を抑制することができる。   In this LLC resonant circuit, the resonance effect between the choke coil L11 and the capacitor C12 is utilized, and the switching elements Q1 to Q4 are timings when the charge accumulated in the parasitic capacitances of the switching elements Q1 to Q4 is minimized. By turning on, switching loss in the switch elements Q1 to Q4 can be suppressed.

また、トランスTsの一次コイルの端子bには、ダイオードD11のアノード端子が接続され、ダイオードD11のカソード端子は、直流電源Vinの正電圧側の電源線Vin+に接続されている。このダイオードD11は、端子bの電位を直流電源Vinの正側の電位にクランプするためのクランプ用ダイオードである。
また、一次コイルの端子bには、ダイオードD12のカソード端子が接続され、ダイオードD12のアノード端子は、直流電源Vinの負電圧側の電源線Vin−に接続されている。このダイオードD12は、端子bの電位を直流電源Vinの負側の電位にクランプするためのクランプ用ダイオードである。
また、正電圧側の電源線Vin+と負電圧側の電源線Vin−の間には、ノイズ吸収用のコンデンサC11が設けられている。
The anode b of the diode D11 is connected to the terminal b of the primary coil of the transformer Ts, and the cathode terminal of the diode D11 is connected to the power supply line Vin + on the positive voltage side of the DC power supply Vin. The diode D11 is a clamping diode for clamping the potential of the terminal b to the positive potential of the DC power supply Vin.
Further, the cathode terminal of the diode D12 is connected to the terminal b of the primary coil, and the anode terminal of the diode D12 is connected to the power supply line Vin− on the negative voltage side of the DC power supply Vin. This diode D12 is a clamping diode for clamping the potential of the terminal b to the negative potential of the DC power supply Vin.
Further, a noise absorbing capacitor C11 is provided between the positive voltage side power supply line Vin + and the negative voltage side power supply line Vin−.

次に、トランスTsの二次コイル側の同期整流回路4の構成について説明する。
この同期整流回路4は、同期整流スイッチ回路(第2のスイッチ回路)5と、整流平滑回路(チョークコイルL21及びL22とコンデンサC21)とで構成され、二次コイルに誘起される交流電圧を整流して直流電圧に変換する全波整流回路である。
この同期整流回路4では、同期整流スイッチ回路5を構成するスイッチ素子Q5、Q6のオン/オフのタイミングを制御回路10により制御して、トランスTsの第1の二次コイルに生じた起電力を同期整流し、同期整流した直流電圧をチョークコイルL21及びL22とコンデンサC21で平滑化し、負荷RLに電力を供給する。
Next, the configuration of the synchronous rectifier circuit 4 on the secondary coil side of the transformer Ts will be described.
The synchronous rectifier circuit 4 includes a synchronous rectifier switch circuit (second switch circuit) 5 and a rectifying / smoothing circuit (choke coils L21 and L22 and a capacitor C21), and rectifies an AC voltage induced in the secondary coil. The full-wave rectifier circuit converts the voltage into a DC voltage.
In this synchronous rectifier circuit 4, the on / off timing of the switch elements Q5 and Q6 constituting the synchronous rectifier switch circuit 5 is controlled by the control circuit 10 to generate the electromotive force generated in the first secondary coil of the transformer Ts. Synchronous rectification is performed, and the DC voltage subjected to synchronous rectification is smoothed by the choke coils L21 and L22 and the capacitor C21, and power is supplied to the load RL.

本実施形態では、同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5及びQ6は、MOSFETで構成されている。そして、スイッチ素子Q5には、ボディーダイオードD5が並列に接続され、スイッチ素子Q6には、ボディーダイオードD6が並列に接続されている(以下、「ボディーダイオード」を、単に「ダイオード」とも呼ぶ)。   In the present embodiment, the switch elements Q5 and Q6 in the synchronous rectification switch circuit 5 are constituted by MOSFETs. A body diode D5 is connected in parallel to the switch element Q5, and a body diode D6 is connected in parallel to the switch element Q6 (hereinafter, “body diode” is also simply referred to as “diode”).

上記同期整流回路4において、トランスTsの二次コイルの端子cには、チョークコイルL21の一端が接続される。チョークコイルL21の他端は、コンデンサC21の正電圧側の電極に接続されるとともに、電源線DC+を介して、直流電圧の正電圧側の出力端子Out1と、負荷RLの一端とに接続されている。この負荷RLの他端は、開閉スイッチSW1の一端に接続され、スイッチSW1の他端は、基準電位線GNDに接続されている。
また、トランスTsの二次コイルの端子cには、同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5のドレインが接続され、スイッチ素子Q5のソースは、基準電位線GNDを介して、直流電圧の基準電位側の出力端子Out2(基準電位端子)に接続されている。
In the synchronous rectifier circuit 4, one end of the choke coil L21 is connected to the terminal c of the secondary coil of the transformer Ts. The other end of the choke coil L21 is connected to an electrode on the positive voltage side of the capacitor C21, and is connected to the output terminal Out1 on the positive voltage side of the DC voltage and one end of the load RL via the power line DC +. Yes. The other end of the load RL is connected to one end of the open / close switch SW1, and the other end of the switch SW1 is connected to the reference potential line GND.
Further, the drain of the switch element Q5 in the synchronous rectification switch circuit 5 is connected to the terminal c of the secondary coil of the transformer Ts, and the source of the switch element Q5 is connected to the reference potential of the DC voltage via the reference potential line GND. Side output terminal Out2 (reference potential terminal).

トランスTsの二次コイルの端子dには、チョークコイルL22の一端が接続される。チョークコイルL22の他端は、コンデンサC21の正電圧側の電極に接続されるとともに、電源線DC+を介して、直流電圧の正電圧側の出力端子Out1と、負荷RLの一端とに接続されている。コンデンサC21の負電圧側の電極は、出力端子Out2(基準電位端子)に接続されている。
また、トランスTsの二次コイルの端子dには、同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q6のドレインが接続され、スイッチ素子Q6のソースは、基準電位線GNDを介して、出力端子Out2に接続されている。
One end of the choke coil L22 is connected to the terminal d of the secondary coil of the transformer Ts. The other end of the choke coil L22 is connected to the positive voltage side electrode of the capacitor C21, and is connected to the output terminal Out1 on the positive voltage side of the DC voltage and one end of the load RL via the power line DC +. Yes. The electrode on the negative voltage side of the capacitor C21 is connected to the output terminal Out2 (reference potential terminal).
The drain of the switch element Q6 in the synchronous rectification switch circuit 5 is connected to the terminal d of the secondary coil of the transformer Ts, and the source of the switch element Q6 is connected to the output terminal Out2 via the reference potential line GND. Has been.

上記構成において、ソフトスタート期間中に、スイッチング電源装置1をダイオード整流方式の電源装置として作動させる場合は、同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5及びQ6をオフ状態にし、トランスTsの二次コイル側に誘起する交流電圧を、スイッチ素子Q5及びQ6のボディーダイオードD5及びD6により整流する。   In the above configuration, when the switching power supply device 1 is operated as a diode rectification type power supply device during the soft start period, the switch elements Q5 and Q6 in the synchronous rectification switch circuit 5 are turned off, and the secondary coil of the transformer Ts. The AC voltage induced on the side is rectified by the body diodes D5 and D6 of the switch elements Q5 and Q6.

例えば、図2に示すように、トランスTsの二次コイルの端子c−d間に、図2のV1に示す方向に電圧が誘起される場合は、一点鎖線で示す経路Aにより負荷RLに電流が流れる。つまり、V1の方向に電圧が誘起される場合は、「二次コイルの端子c→チョークコイルL21→負荷RL→スイッチSW1→ダイオードD6→二次コイルの端子d」の経路で電流が流れる。
また、トランスTsの二次コイルの端子c−d間に、図のV1と逆方向に電圧が誘起される場合は、破線で示す経路Bで負荷RLに電流が流れる。つまり、V1と逆方向に電圧が誘起される場合は、「二次コイルの端子d→チョークコイルL22→負荷RL→スイッチSW1→ダイオードD5→二次コイルの端子c」の経路で電流が流れる。
For example, as shown in FIG. 2, when a voltage is induced between terminals cd of the secondary coil of the transformer Ts in the direction indicated by V <b> 1 in FIG. 2, a current is supplied to the load RL through a path A indicated by a one-dot chain line. Flows. That is, when a voltage is induced in the direction of V1, a current flows through a path of “secondary coil terminal c → choke coil L21 → load RL → switch SW1 → diode D6 → secondary coil terminal d”.
Further, when a voltage is induced between terminals cd of the secondary coil of the transformer Ts in the direction opposite to V1 in the figure, a current flows through the load RL along a path B indicated by a broken line. That is, when a voltage is induced in the direction opposite to V1, a current flows through a path of “secondary coil terminal d → choke coil L22 → load RL → switch SW1 → diode D5 → secondary coil terminal c”.

そして、このダイオード整流の場合は、トランスTsの一次コイル側のスイッチ素子Q1〜Q4のオン/オフのタイミング(デューティ比)を、定電圧制御部13から出力される操作量Uvに基づいて制御することにより、ボディーダイオードD5及びD6によりダイオード整流された出力電圧Voutが目標値Vrefに応じた値になるように制御することができる。   In the case of this diode rectification, the ON / OFF timing (duty ratio) of the switch elements Q1 to Q4 on the primary coil side of the transformer Ts is controlled based on the operation amount Uv output from the constant voltage control unit 13. Thus, the output voltage Vout diode-rectified by the body diodes D5 and D6 can be controlled to be a value corresponding to the target value Vref.

一方、スイッチング電源装置1を同期整流方式の電源装置として作動させる場合は、二次コイル側に交流電圧V1が誘起されるタイミングに同期して、スイッチ素子Q5及びQ6のオン/オフのタイミング(デューティ比)を制御する。例えば、二次コイル側にV1の方向に電圧が誘起される場合は、「二次コイルの端子c→チョークコイルL21→負荷RL→スイッチSW1→スイッチ素子Q6→二次コイルの端子d」の経路Aで電流を流す。また、V1と逆方向に電圧が誘起される場合は、「二次コイルの端子d→チョークコイルL22→負荷RL→スイッチSW1→スイッチ素子Q5→二次コイルの端子c」の経路で電流を流す。   On the other hand, when the switching power supply 1 is operated as a synchronous rectification type power supply, the ON / OFF timing (duty ratio) of the switch elements Q5 and Q6 is synchronized with the timing at which the AC voltage V1 is induced on the secondary coil side. Ratio). For example, when a voltage is induced in the direction of V1 on the secondary coil side, a path “secondary coil terminal c → choke coil L21 → load RL → switch SW1 → switch element Q6 → secondary coil terminal d”. A current is passed at A. Further, when a voltage is induced in the direction opposite to V1, a current is caused to flow through a path of “secondary coil terminal d → choke coil L22 → load RL → switch SW1 → switch element Q5 → secondary coil terminal c”. .

そして、トランスTsの一次コイル側のスイッチ素子Q1〜Q4のオン/オフのタイミング(デューティ比)を、定電圧制御部13から出力される操作量Uvに基づいて制御するととともに、トランスTsの二次コイル側のスイッチ素子Q5及びQ6のオン/オフのタイミング(デューティ比)を制御することにより、出力電圧Voutが目標値Vrefに応じた値になるように制御することができる。   The on / off timing (duty ratio) of the switch elements Q1 to Q4 on the primary coil side of the transformer Ts is controlled based on the operation amount Uv output from the constant voltage control unit 13, and the secondary of the transformer Ts. By controlling the on / off timing (duty ratio) of the coil side switching elements Q5 and Q6, the output voltage Vout can be controlled to a value corresponding to the target value Vref.

なお、同期整流の場合に、ダイオードD5及びD6の代わりに整流素子としてスイッチ素子Q5及びQ6を使用するのは、ダイオードD5及びD6の順方向電圧による電力損失を減らすためである。つまり、スイッチ素子Q5及びQ6(MOSFET)のオン抵抗によるソース・ドレイン間電圧降下はダイオードの順方向電圧よりも小さくすることができるためである。   In the case of synchronous rectification, the switching elements Q5 and Q6 are used as rectifying elements instead of the diodes D5 and D6 in order to reduce power loss due to the forward voltage of the diodes D5 and D6. That is, the source-drain voltage drop due to the on-resistance of the switch elements Q5 and Q6 (MOSFET) can be made smaller than the forward voltage of the diode.

このスイッチ素子Q5及びQ6のオン/オフのタイミングは、例えば、スイッチ素子Q6をオンにして一点鎖線で示す経路Aにより負荷RLに電流が流れる場合は、スイッチ素子Q5をオフにし、トランスTsの二次コイル側が短絡しないように制御される。また、スイッチ素子Q5をオンにして破線で示す経路Bにより負荷RLに電流が流れる場合は、スイッチ素子Q6をオフにし、トランスTsの二次コイル側が短絡しないように制御される。   The on / off timing of the switch elements Q5 and Q6 is, for example, when the switch element Q6 is turned on and a current flows through the load RL through the path A indicated by the alternate long and short dash line, the switch element Q5 is turned off and the transformer Ts is turned on. Control is performed so that the secondary coil side is not short-circuited. Further, when the switch element Q5 is turned on and a current flows through the load RL through the path B indicated by the broken line, the switch element Q6 is turned off and the secondary coil side of the transformer Ts is controlled not to be short-circuited.

(制御回路10の構成と動作)
次に、図1に戻って、図3を参照しながら制御回路10の構成と動作について説明する。図3は、スイッチング電源装置1の各部の動作を説明するための波形図である。
図1に示す様に、制御回路10は、ソフトスタート処理部11と、電圧検出回路12と、定電圧制御部13と、整流方式制御部14と、PWM出力変換部15と、ドライバ回路16と、操作量差替部17と、を有して構成されている。
この制御回路10は、トランスTsの一次コイル側のフルブリッジ回路3内のスイッチ素子Q1〜Q4にゲート信号G1〜G4をそれぞれ供給し、スイッチ素子Q1〜Q4のオン/オフのタイミング(デューティ比)を制御する。また、制御回路10は、トランスTsの二次コイル側の同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5及びQ6にゲート信号G5及びG6を供給して、スイッチ素子Q5及びQ6のオン/オフのタイミング(デューティ比)を制御する。
(Configuration and operation of control circuit 10)
Next, returning to FIG. 1, the configuration and operation of the control circuit 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of each part of the switching power supply device 1.
As shown in FIG. 1, the control circuit 10 includes a soft start processing unit 11, a voltage detection circuit 12, a constant voltage control unit 13, a rectification method control unit 14, a PWM output conversion unit 15, and a driver circuit 16. The operation amount replacement unit 17 is configured.
The control circuit 10 supplies the gate signals G1 to G4 to the switch elements Q1 to Q4 in the full bridge circuit 3 on the primary coil side of the transformer Ts, respectively, and the on / off timing (duty ratio) of the switch elements Q1 to Q4. To control. Further, the control circuit 10 supplies gate signals G5 and G6 to the switch elements Q5 and Q6 in the synchronous rectification switch circuit 5 on the secondary coil side of the transformer Ts, and the on / off timing of the switch elements Q5 and Q6 ( (Duty ratio) is controlled.

ソフトスタート処理部11は、スイッチング電源装置1を起動する際に、出力電圧Voutの出力電圧を徐々に増加させるための回路であり、トランスTsの一次コイル側に急激に過大な電流が流れることを回避する。このソフトスタート処理部11は、例えば、容量素子を定電流充電する積分回路を備えることにより、出力電圧Voutの目標値Vrefを生成し、この目標値Vrefの信号を定電圧制御部13に対して出力する。   The soft start processing unit 11 is a circuit for gradually increasing the output voltage of the output voltage Vout when the switching power supply device 1 is started up. The soft start processing unit 11 detects that an excessively large current flows to the primary coil side of the transformer Ts. To avoid. The soft start processing unit 11 includes, for example, an integration circuit that charges a capacitor element at a constant current, thereby generating a target value Vref of the output voltage Vout, and sends a signal of the target value Vref to the constant voltage control unit 13. Output.

このソフトスタート処理部11から出力される目標値Vrefの信号波形の例を図3(A)に示している。
なお、この図3は、横方向に時間の経過を示し、縦方向に、ソフトスタート処理部11の目標値Vrefの信号(図3(A))と、出力電圧Vout(図3(B))と、スイッチ素子Q1〜Q4のオン/オフ動作を制御するPWM信号(図3(C))と、スイッチ素子Q5、Q6のオン/オフ動作を制御するPWM信号(図3(D))と、操作量Uvの信号(図3(E))と、のそれぞれの模式的な波形を並べて示したものである。
An example of the signal waveform of the target value Vref output from the soft start processing unit 11 is shown in FIG.
3 shows the passage of time in the horizontal direction, and in the vertical direction, the signal of the target value Vref of the soft start processing unit 11 (FIG. 3A) and the output voltage Vout (FIG. 3B). A PWM signal for controlling the on / off operation of the switch elements Q1 to Q4 (FIG. 3C), a PWM signal for controlling the on / off operation of the switch elements Q5 and Q6 (FIG. 3D), The signals of the manipulated variable Uv (FIG. 3E) and their respective schematic waveforms are shown side by side.

この図3(A)に示すように、ソフトスタート処理部11は、時刻t1におけるスイッチング電源装置1の起動後、所定のソフトスタート期間LTをもって、目標値Vrefを、初期値Vo(例えば、ほぼ0[V]などの任意の値)から所定の基準設定値Vcまで徐々に増加させて出力する。また、ソフトスタート処理部11は、ソフトスタート期間LTが経過すると、ソフトスタート完了信号Tupを、整流方式制御部14と操作量差替部17とに対して出力する。   As shown in FIG. 3A, the soft start processing unit 11 sets the target value Vref to the initial value Vo (for example, approximately 0) with a predetermined soft start period LT after the switching power supply device 1 is started at time t1. The output is gradually increased from an arbitrary value such as [V] to a predetermined reference set value Vc. Further, when the soft start period LT elapses, the soft start processing unit 11 outputs a soft start completion signal Tup to the rectification method control unit 14 and the operation amount replacement unit 17.

電圧検出回路12は、出力電圧Voutの電圧レベルを検出して電圧フィードバック信号Vfbkを生成する。例えば、図3(B)に示すように、出力電圧Voutは、ソフトスタート処理部11から出力される目標値Vrefの信号に応じて変化する。電圧検出回路12は、この出力電圧Voutの電圧レベルを検出し、電圧フィードバック信号Vfbkを生成して定電圧制御部13に対して出力する。   The voltage detection circuit 12 detects the voltage level of the output voltage Vout and generates a voltage feedback signal Vfbk. For example, as illustrated in FIG. 3B, the output voltage Vout changes according to the signal of the target value Vref output from the soft start processing unit 11. The voltage detection circuit 12 detects the voltage level of the output voltage Vout, generates a voltage feedback signal Vfbk, and outputs it to the constant voltage control unit 13.

定電圧制御部13は、ソフトスタート処理部11から出力される目標値Vrefと、電圧検出回路12から出力される電圧フィードバック信号Vfbkとを比較し、出力電圧Voutが目標値Vrefに応じた値になるように、スイッチ素子Q1〜Q6のオン/オフのタイミングを制御するための操作量Uvの信号を生成し、この操作量Uvの信号をPWM出力変換部15に対して出力する。   The constant voltage control unit 13 compares the target value Vref output from the soft start processing unit 11 with the voltage feedback signal Vfbk output from the voltage detection circuit 12, and sets the output voltage Vout to a value corresponding to the target value Vref. As described above, an operation amount Uv signal for controlling the on / off timing of the switch elements Q1 to Q6 is generated, and the operation amount Uv signal is output to the PWM output converter 15.

整流方式制御部14は、トランスTsの二次コイル側に誘起される交流電圧の整流動作を、ダイオード整流方式により行うか、又は、同期整流方式により行うかを制御するための処理部である。整流方式制御部14は、整流動作を選択するための整流方式制御信号DSELをPWM出力変換部15に対して出力することにより、PWM出力変換部15におけるPWM信号Upwmの生成動作を制御する。   The rectification method control unit 14 is a processing unit for controlling whether the rectification operation of the AC voltage induced on the secondary coil side of the transformer Ts is performed by the diode rectification method or the synchronous rectification method. The rectification method control unit 14 outputs a rectification method control signal DSEL for selecting a rectification operation to the PWM output conversion unit 15, thereby controlling the generation operation of the PWM signal Upwm in the PWM output conversion unit 15.

例えば、整流方式制御部14は、PWM出力変換部15に対してロー信号(L信号)の整流方式制御信号DSELを出力することにより、PWM出力変換部15がダイオード整流動作を行うためのPWM信号(Q1〜Q4に対するPWM信号)を生成するようにする。また、整流方式制御部14は、PWM出力変換部15に対してハイ信号(H信号)の整流方式制御信号DSELを出力することにより、PWM出力変換部15が同期整流動作を行うためのPWM信号(Q1〜Q6に対するPWM信号)を生成するようにする。   For example, the rectification method control unit 14 outputs a low signal (L signal) rectification method control signal DSEL to the PWM output conversion unit 15 so that the PWM output conversion unit 15 performs a diode rectification operation. (PWM signal for Q1 to Q4) is generated. Further, the rectification method control unit 14 outputs a high signal (H signal) rectification method control signal DSEL to the PWM output conversion unit 15 so that the PWM output conversion unit 15 performs a synchronous rectification operation. (PWM signal for Q1 to Q6) is generated.

この整流方式制御部14は、スイッチング電源装置1の起動後、ソフトスタート処理部11からソフトスタート完了信号Tupを入力するまでは、ダイオード整流方式によるPWM信号を生成するようPWM出力変換部15を制御する。そして、整流方式制御部14は、ソフトスタート処理部11からソフトスタート完了信号Tupを入力した後は、同期整流方式によりPWM信号を生成するようPWM出力変換部15を制御する。   The rectification method control unit 14 controls the PWM output conversion unit 15 so as to generate a PWM signal by the diode rectification method until the soft start completion signal Tup is input from the soft start processing unit 11 after the switching power supply device 1 is started. To do. Then, after receiving the soft start completion signal Tup from the soft start processing unit 11, the rectification method control unit 14 controls the PWM output conversion unit 15 to generate a PWM signal by the synchronous rectification method.

PWM出力変換部15は、定電圧制御部13から操作量Uvの信号を入力し、また、整流方式制御部14から整流方式制御信号DSELを入力する。PWM出力変換部15は、定電圧制御部13から入力した操作量Uvの信号と、整流方式制御部14から入力した整流方式制御信号DSELとに基いて、スイッチ素子Q1〜Q6をオン/オフのタイミング(デューティ比)を制御するためのPWM信号Upwmを生成する。PWM出力変換部15は、このPWM信号Upwmをドライバ回路16に対して出力する。
ドライバ回路16は、PWM出力変換部15から入力したPWM信号Upwmに応じて、スイッチ素子Q1〜Q6をオン/オフするためのゲート信号G1〜G6(PWM信号)を生成し、このゲート信号G1〜G6のそれぞれを、対応するスイッチ素子Q1〜Q6のゲート端子に対して出力する。
The PWM output conversion unit 15 receives the operation amount Uv signal from the constant voltage control unit 13 and the rectification method control signal DSEL from the rectification method control unit 14. The PWM output conversion unit 15 turns on / off the switch elements Q1 to Q6 based on the signal of the operation amount Uv input from the constant voltage control unit 13 and the rectification method control signal DSEL input from the rectification method control unit 14. A PWM signal Upwm for controlling the timing (duty ratio) is generated. The PWM output conversion unit 15 outputs the PWM signal Upwm to the driver circuit 16.
The driver circuit 16 generates gate signals G1 to G6 (PWM signals) for turning on / off the switch elements Q1 to Q6 according to the PWM signal Upwm input from the PWM output conversion unit 15, and the gate signals G1 to Each of G6 is output to the gate terminals of the corresponding switch elements Q1 to Q6.

例えば、図3(C)及び図3(D)に示すように、時刻t1におけるスイッチング電源装置1の起動の後、ソフトスタート期間LTが経過する迄の間(時刻t1〜時刻t2)は、スイッチ素子Q1〜Q4のゲート端子に対してPWM信号を出力し、スイッチ素子Q5及びQ6に対してはPWM信号を出力しない。つまり、ソフトスタート期間LTにおいては、スイッチ素子Q5及びQ6をオフにすることにより、ダイオードD5及びD6によるダイオード整流を行う。   For example, as shown in FIGS. 3C and 3D, after the switching power supply device 1 is activated at time t1, the soft start period LT elapses (time t1 to time t2). A PWM signal is output to the gate terminals of the elements Q1 to Q4, and no PWM signal is output to the switch elements Q5 and Q6. That is, in the soft start period LT, diode rectification by the diodes D5 and D6 is performed by turning off the switch elements Q5 and Q6.

そして、ソフトスタート期間LTが経過した後(時刻t2以降)は、スイッチ素子Q1〜Q4のゲート端子に対してPWM信号を出力してオン/オフのタイミングを制御するとともに、スイッチ素子Q5及びQ6に対してもPWM信号を出力してオン/オフのタイミングを制御する。つまり、ソフトスタート期間LTの経過後は、スイッチ素子Q5及びQ6のオン/オフのタイミングを制御することにより同期整流を行う。   After the soft start period LT has elapsed (after time t2), a PWM signal is output to the gate terminals of the switch elements Q1 to Q4 to control the on / off timing, and the switch elements Q5 and Q6 are switched on. In contrast, the PWM signal is output to control the on / off timing. That is, after the soft start period LT has elapsed, synchronous rectification is performed by controlling the on / off timing of the switch elements Q5 and Q6.

操作量差替部17は、ソフトスタート期間が経過し同期整流を開始する際に、定電圧制御部13が出力する操作量Uvに対して、補正量ΔUvを加えて出力するように制御するための処理部である。この操作量差替部17は、例えば、図3(E)に示すように、同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5又はQ6がオンするタイミング(時刻t2)で、その直前の操作量Uvに対して、ボディーダイオードD5及びD6の順電圧降下分に相当する補正量ΔUvを差し引くことにより、操作量Uv(t)に補正を加える。
なお、より正確に言うと、補正量ΔUvは、ダイオードD5及びD6における順電圧降下の値と、同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5及びQ6のオン抵抗による電圧降下の値と、の差に応じて予め設定されるものである。
The operation amount replacement unit 17 performs control so that the correction amount ΔUv is added to the operation amount Uv output from the constant voltage control unit 13 when the soft start period has elapsed and synchronous rectification is started. It is a processing part. For example, as shown in FIG. 3E, the manipulated variable replacement unit 17 sets the manipulated variable Uv immediately before the switch element Q5 or Q6 in the synchronous rectifier switch circuit 5 to be turned on (time t2). On the other hand, the operation amount Uv (t) is corrected by subtracting the correction amount ΔUv corresponding to the forward voltage drop of the body diodes D5 and D6.
More precisely, the correction amount ΔUv is the difference between the value of the forward voltage drop in the diodes D5 and D6 and the value of the voltage drop due to the on resistance of the switch elements Q5 and Q6 in the synchronous rectification switch circuit 5. It is set in advance accordingly.

例えば、図4は、操作量UvとPWM信号のデューティ比との関係について説明するための図である。この図4において、図4(A)〜(E)は、図3(A)〜(E)と同じであり、新たに、図4(F)のスイッチ素子Q1及びQ4(又はQ2及びQ3)のPWM信号と、図4(G)のスイッチ素子Q5(又はQ6)のPWM信号とを並べて示している。さらに、図4(H)の従来技術の場合におけるスイッチ素子Q1及びQ4(又はQ2及びQ3)のPWM信号と、同じく図4(I)の従来技術の場合におけるスイッチ素子Q5(又はQ6)のPWM信号とを並べて示している。   For example, FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the operation amount Uv and the duty ratio of the PWM signal. In FIG. 4, FIGS. 4A to 4E are the same as FIGS. 3A to 3E, and switch elements Q1 and Q4 (or Q2 and Q3) of FIG. 4F are newly added. 4 and the PWM signal of the switch element Q5 (or Q6) in FIG. 4G are shown side by side. Further, the PWM signal of the switch elements Q1 and Q4 (or Q2 and Q3) in the case of the prior art of FIG. 4 (H) and the PWM signal of the switch element Q5 (or Q6) in the case of the prior art of FIG. Signals are shown side by side.

この図4(E)に示すように、時刻t2においてスイッチ素子Q5(又はQ6)がオンするタイミング(時刻t2)で、直前の操作量UvからボディーダイオードD5(又はD6)に相当する補正量ΔUvを差し引く。
これにより、図4(F)に示すように、時刻t2においてソフトスタート処理が完了する直前のスイッチ素子Q1及びQ4(又はQ2及びQ3)を駆動するPWM信号P1から、ボディーダイオードD5及びD6の順電圧降下分に相当するデューティ比分ΔDu1が差し引かれたPWM信号P2を生成する。そして、このデューティ比が小さくなったPWM信号P2を時刻t2から出力し、このPWM信号P2によりスイッチ素子Q1及びQ4(又はQ2及びQ3)をオンさせる。
As shown in FIG. 4E, at the timing (time t2) when the switch element Q5 (or Q6) is turned on at time t2, the correction amount ΔUv corresponding to the body diode D5 (or D6) from the previous operation amount Uv. Is deducted.
As a result, as shown in FIG. 4F, the body diodes D5 and D6 are sequentially switched from the PWM signal P1 that drives the switch elements Q1 and Q4 (or Q2 and Q3) immediately before the soft start process is completed at time t2. A PWM signal P2 is generated by subtracting a duty ratio ΔDu1 corresponding to the voltage drop. Then, the PWM signal P2 with the reduced duty ratio is output from time t2, and the switch elements Q1 and Q4 (or Q2 and Q3) are turned on by the PWM signal P2.

また、PWM出力変換部15は、PWM信号P2のデューティ比が小さくなるように変化することに応じて、同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5(又はQ6)を駆動するPWM信のデューティ比も変化させる。
例えば、図4(G)に示すように、スイッチ素子Q5(又はQ6)を駆動するPWM信号P12について、従来のPWM信号(図4(I)に示すPWM信号)からデューティ比ΔDu11の分が長くされた(オフ期間が短くされた)PWM信号P12を時刻t3から出力する。
これにより、スイッチング電源装置1では、ソフトスタート期間の終了後にスイッチ素子Q5(又はQ6)がオンしたときに電圧上昇Vupが発生することを抑制できる。
Further, the PWM output converter 15 also changes the duty ratio of the PWM signal for driving the switch element Q5 (or Q6) in the synchronous rectification switch circuit 5 in response to the duty ratio of the PWM signal P2 changing so as to become small. Change.
For example, as shown in FIG. 4G, the PWM signal P12 for driving the switch element Q5 (or Q6) has a longer duty ratio ΔDu11 than the conventional PWM signal (the PWM signal shown in FIG. 4I). The PWM signal P12 that has been made (the OFF period is shortened) is output from time t3.
Thereby, in switching power supply 1, it can control that voltage rise Vup occurs when switch element Q5 (or Q6) turns on after the end of a soft start period.

(スイッチング電源装置1における制御の流れ)
また、図5は、上述したスイッチング電源装置1における制御の流れを示す図である。以下、図5を参照して、スイッチング電源装置1における制御の流れについて説明する。
まず、ソフトスタート処理部11に、出力電圧Voutの目標値Vrefを設定するための基準設定値Vcが入力される(ステップST1)。続いて、スイッチング電源装置1を起動するための出力開始タイミング信号St(起動信号)が入力される(ステップST2)。
(Control flow in the switching power supply 1)
FIG. 5 is a diagram illustrating a control flow in the switching power supply device 1 described above. Hereinafter, the flow of control in the switching power supply device 1 will be described with reference to FIG.
First, the reference setting value Vc for setting the target value Vref of the output voltage Vout is input to the soft start processing unit 11 (step ST1). Subsequently, an output start timing signal St (activation signal) for activating the switching power supply device 1 is input (step ST2).

ソフトスタート処理部11は、出力開始タイミング信号St(起動信号)が入力されると、ソフトスタート処理を開始する(ステップST3)。このソフトスタート処理では、入力した基準設定値Vcに基いて、所定のソフトスタート期間LTをもって目標値Vrefを、初期値Voから所定の基準設定値Vcまで徐々に増加させ、目標値Vrefの信号として定電圧制御部13に対して出力する。定電圧制御部13は、ソフトスタート処理部11から目標値Vrefの信号を入力する(ステップST4)。   When the output start timing signal St (start signal) is input, the soft start processing unit 11 starts the soft start process (step ST3). In this soft start process, the target value Vref is gradually increased from the initial value Vo to the predetermined reference set value Vc in a predetermined soft start period LT based on the input reference set value Vc, and used as a signal of the target value Vref. Output to the constant voltage control unit 13. The constant voltage control unit 13 inputs a signal of the target value Vref from the soft start processing unit 11 (step ST4).

定電圧制御部13は、ソフトスタート処理部11から出力電圧Voutの目標値Vrefの信号を入力すると、この目標値Vrefと電圧フィードバック信号Vfbkとを比較演算(例えば、PI(比例・積分)演算)する(ステップST5)。そして、ソフトスタート期間LT中の場合、定電圧制御部13は、ステップST5における比較演算の後、後述するステップST8の補正処理(操作量Uvから補正量ΔUvを差し引く処理)を行うことなく、操作量Uvの信号をPWM出力変換部15に対して出力する。   When the constant voltage control unit 13 receives the signal of the target value Vref of the output voltage Vout from the soft start processing unit 11, the constant voltage control unit 13 compares the target value Vref and the voltage feedback signal Vfbk (for example, PI (proportional / integral) calculation). (Step ST5). Then, during the soft start period LT, the constant voltage control unit 13 performs an operation without performing a correction process (a process of subtracting the correction amount ΔUv from the operation amount Uv) after the comparison calculation in step ST5. A signal of the amount Uv is output to the PWM output converter 15.

PWM出力変換部15は、定電圧制御部13から操作量Uvの信号を入力し、また、整流方式制御部14からダイオード整流方式又は同期整流方式を選択するための整流方式制御信号DSELを入力する。PWM出力変換部15は、定電圧制御部13から入力した操作量Uvの信号と、整流方式制御部14から入力した整流方式制御信号DSELに基いて、PWM信号Upwmを生成する(ステップST6)。つまり、PWM出力変換部15は、ソフトスタート期間LT中の場合はダイオード整流方式を選択し、スイッチ素子Q1〜Q4のオン/オフのタイミング(デューティ比)を制御するためのPWM信号Upwmを、操作量Uvに応じて生成する。PWM出力変換部15は、このPWM信号Upwmをドライバ回路16に対して出力する。   The PWM output conversion unit 15 receives the operation amount Uv signal from the constant voltage control unit 13 and the rectification method control signal DSEL for selecting the diode rectification method or the synchronous rectification method from the rectification method control unit 14. . The PWM output conversion unit 15 generates the PWM signal Upwm based on the signal of the operation amount Uv input from the constant voltage control unit 13 and the rectification method control signal DSEL input from the rectification method control unit 14 (step ST6). That is, the PWM output conversion unit 15 selects the diode rectification method during the soft start period LT, and operates the PWM signal Upwm for controlling the on / off timing (duty ratio) of the switch elements Q1 to Q4. Generated according to the amount Uv. The PWM output conversion unit 15 outputs the PWM signal Upwm to the driver circuit 16.

一方、ソフトスタート処理部11においてソフトスタート期間LTが経過し、ソフトスタート処理が完了すると、ソフトスタート処理部11は、ソフトスタート完了信号Tupを整流方式制御部14と操作量差替部17とに対して出力する(ステップST7)。   On the other hand, when the soft start period LT elapses in the soft start processing unit 11 and the soft start processing is completed, the soft start processing unit 11 sends the soft start completion signal Tup to the rectification method control unit 14 and the operation amount replacement unit 17. On the other hand, the data is output (step ST7).

操作量差替部17は、ソフトスタート処理部11からソフトスタート完了信号Tupを入力すると、ボディーダイオードD5及びD6の順電圧降下分に相当する補正量ΔUvを定電圧制御部13対して出力し、定電圧制御部13において直前の操作量Uvから補正量ΔUvを差し引くように要求する(ステップST8)。定電圧制御部13は、直前の操作量Uvから補正量ΔUvを差し引き、この補正された操作量UvをPWM出力変換部15に対して出力する(ステップST9)。   When the soft start processing unit 11 receives the soft start completion signal Tup, the operation amount replacement unit 17 outputs a correction amount ΔUv corresponding to the forward voltage drop of the body diodes D5 and D6 to the constant voltage control unit 13, The constant voltage control unit 13 requests to subtract the correction amount ΔUv from the previous operation amount Uv (step ST8). The constant voltage control unit 13 subtracts the correction amount ΔUv from the previous operation amount Uv and outputs the corrected operation amount Uv to the PWM output conversion unit 15 (step ST9).

また、整流方式制御部14は、ソフトスタート処理部11からソフトスタート完了信号Tupを入力すると、スイッチ素子Q5及びQ6のオン/オフ制御する同期整流の開始を指示する信号DSELを、PWM出力変換部15に対して出力する(ステップST10)。   Further, when the soft start completion signal Tup is input from the soft start processing unit 11, the rectification method control unit 14 outputs a signal DSEL for instructing start of synchronous rectification for on / off control of the switch elements Q5 and Q6 to the PWM output conversion unit. 15 (step ST10).

PWM出力変換部15は、整流方式制御部14から同期整流の開始を指示する信号DSELを入力すると、同期整流スイッチ回路5内のスイッチ素子Q5及びQ6のオン/オフ動作を行う同期整流を開始する。そして、この同期整流を開始する場合、PWM出力変換部15は、補正された操作量Uv(直前の操作量Uvから補正量ΔUvが差し引かれた操作量Uv)に基づき、デューティ比が直前のPWM信号からΔDU1だけ短くなるように補正されたPWM信号を生成して出力する(ステップST11)。
これにより、本実施形態のスイッチング電源装置1では、ソフトスタート期間が経過した後、同期整流回路4のスイッチ素子Q5又はQ6がオンするタイミングで、出力電圧Voutが上昇(変動)することを回避できる。
When the PWM output conversion unit 15 receives the signal DSEL for instructing the start of synchronous rectification from the rectification method control unit 14, the PWM output conversion unit 15 starts synchronous rectification for performing on / off operations of the switch elements Q 5 and Q 6 in the synchronous rectification switch circuit 5. . Then, when starting this synchronous rectification, the PWM output conversion unit 15 determines that the duty ratio is the previous PWM based on the corrected operation amount Uv (the operation amount Uv obtained by subtracting the correction amount ΔUv from the previous operation amount Uv). A PWM signal corrected to be shortened by ΔDU1 from the signal is generated and output (step ST11).
Thereby, in the switching power supply device 1 of this embodiment, it is possible to avoid the output voltage Vout from rising (fluctuating) at the timing when the switch element Q5 or Q6 of the synchronous rectifier circuit 4 is turned on after the soft start period has elapsed. .

なお、上述した実施形態では、操作量差替部17が操作量Uvを補正量ΔUvにより補正するタイミングを、スイッチ素子Q5又はQ6がオンする直前に行うものとして説明したが、操作量差替部17が操作量Uvを補正するタイミングは、スイッチ素子Q5又はQ6がオンするタイミングと同じであってもよく、また、スイッチ素子Q5又はQ6がオンするタイミングの直後であってもよい。   In the above-described embodiment, the operation amount replacement unit 17 has been described as performing the timing at which the operation amount Uv is corrected by the correction amount ΔUv immediately before the switch element Q5 or Q6 is turned on. The timing when 17 corrects the operation amount Uv may be the same as the timing when the switch element Q5 or Q6 is turned on, or may be immediately after the timing when the switch element Q5 or Q6 is turned on.

以上、本発明の実施形態について説明したが、ここで、本発明と上述した実施形態との対応関係について補足して説明する。すなわち、本発明におけるスイッチング電源装置は、スイッチング電源装置1が対応し、本発明における第1のスイッチ回路は、フルブリッジ回路3が対応し、本発明における第1のスイッチ回路内のスイッチ素子は、スイッチ素子Q1〜Q4が対応し、本発明における第2のスイッチ回路は、同期整流回路4内の同期整流スイッチ回路5が対応し、本発明における第2のスイッチ回路内のスイッチ素子は、スイッチ素子Q5及びQ6が対応し、本発明における第2のスイッチ回路のスイッチ素子に並列に接続されるダイオードは、ボディーダイオードD5及びD6が対応する。   The embodiment of the present invention has been described above. Here, the correspondence relationship between the present invention and the above-described embodiment will be supplementarily described. That is, the switching power supply device according to the present invention corresponds to the switching power supply device 1, the first switch circuit according to the present invention corresponds to the full bridge circuit 3, and the switch elements in the first switch circuit according to the present invention are: The switch elements Q1 to Q4 correspond, the second switch circuit in the present invention corresponds to the synchronous rectification switch circuit 5 in the synchronous rectification circuit 4, and the switch elements in the second switch circuit in the present invention correspond to the switch elements. Q5 and Q6 correspond to each other, and the body diodes D5 and D6 correspond to the diodes connected in parallel to the switch elements of the second switch circuit in the present invention.

また、本発明における制御回路は、制御回路10が対応し、本発明におけるソフトスタート処理部は、ソフトスタート処理部11が対応し、本発明における電圧検出回路は、電圧検出回路12が対応する。また、本発明における出力制御部は、定電圧制御部13が対応し、本発明における整流方式制御部は、整流方式制御部14とこの整流方式制御部14により動作が制御されるPWM出力変換部15とが対応する(以下、整流方式制御部14で代表される)。また、本発明における操作量差替部は、操作量差替部17と、この操作量差替部17から出力される補正量ΔUvにより操作量Uvの補正を行う定電圧制御部13内の機能が対応する(以下、操作量差替部17で代表される)。   The control circuit in the present invention corresponds to the control circuit 10, the soft start processing unit in the present invention corresponds to the soft start processing unit 11, and the voltage detection circuit in the present invention corresponds to the voltage detection circuit 12. The output control unit in the present invention corresponds to the constant voltage control unit 13, and the rectification method control unit in the present invention is a rectification method control unit 14 and a PWM output conversion unit whose operation is controlled by the rectification method control unit 14. 15 corresponds to the following (represented by the rectification method control unit 14). In addition, the operation amount replacement unit in the present invention includes a function in the constant voltage control unit 13 that corrects the operation amount Uv by the operation amount replacement unit 17 and the correction amount ΔUv output from the operation amount replacement unit 17. (Hereinafter, represented by the operation amount replacement unit 17).

(1)そして、上記実施形態において、スイッチング電源装置1は、トランスTsの一次コイル側に流れる電流をスイッチングして一次コイル側に電力を供給する第1のスイッチ回路(フルブリッジ回路3)と、トランスTsの二次コイル側から出力される交流電圧を同期整流する第2のスイッチ回路(同期整流スイッチ回路5)と、第2のスイッチ回路内のスイッチ素子Q5及びQ6に並列に接続されるダイオード(ボディーダイオードD5及びD6)と、第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子Q1〜Q6のオン/オフ動作を制御する制御回路10とを備えるスイッチング電源装置1であって、制御回路10は、起動の際に、所定のソフトスタート期間をもって、スイッチング電源装置1の出力の基準となる目標出力(目標値Vref)を、初期出力から所定の出力まで徐々に増加させるソフトスタート処理部11と、目標出力(目標値Vref)とスイッチング電源装置1の出力(出力電圧Vout)とを比較し、スイッチング電源装置1の出力が目標出力(目標値Vref)に応じた値になるように第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子Q1〜Q6のオン/オフ動作を制御するための操作量Uvを生成する出力制御部(定電圧制御部13)と、ソフトスタート期間中は、第2のスイッチ回路内のスイッチ素子Q5及びQ6をオフにした状態で、第1のスイッチ回路内のスイッチ素子Q1〜Q4のオン/オフ動作を操作量Uvに基づいて制御するとともに、トランスTsの二次コイル側に発生する交流電圧をダイオード(ボディーダイオードD5及びD6)により整流するダイオード整流を行い、ソフトスタート期間が経過した後は、第2のスイッチ回路内のスイッチ素子Q5及びQ6のオン/オフ動作を開始し、第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子Q1〜Q6のオン/オフ動作を操作量Uvに基づいて制御して同期整流を行う整流方式制御部14と、ソフトスタート期間が経過し、整流方式制御部14が同期整流を開始する際に、操作量Uvを、操作量に一時的に所定の補正量を加えた操作量に差し替える操作量差替部17と、を備える。   (1) In the above-described embodiment, the switching power supply device 1 includes a first switch circuit (full bridge circuit 3) that switches the current flowing to the primary coil side of the transformer Ts and supplies power to the primary coil side; A second switch circuit (synchronous rectification switch circuit 5) for synchronously rectifying the AC voltage output from the secondary coil side of the transformer Ts, and a diode connected in parallel to the switch elements Q5 and Q6 in the second switch circuit (A body diode D5 and D6) and a control circuit 10 for controlling the on / off operation of the switch elements Q1 to Q6 in the first and second switch circuits. At the time of start-up, a target output (target value Vr) serving as a reference for the output of the switching power supply device 1 with a predetermined soft start period. f) is gradually increased from the initial output to the predetermined output, and the target output (target value Vref) is compared with the output (output voltage Vout) of the switching power supply 1 to determine the switching power supply 1 That generates an operation amount Uv for controlling the on / off operation of the switch elements Q1 to Q6 in the first and second switch circuits so that the output of the first and second switch circuits becomes a value corresponding to the target output (target value Vref). During the soft start period with the control unit (constant voltage control unit 13), the switch elements Q1 and Q4 in the first switch circuit are turned on while the switch elements Q5 and Q6 in the second switch circuit are turned off. / Off operation is controlled based on the manipulated variable Uv, and AC voltage generated on the secondary coil side of the transformer Ts is applied to the diodes (body diodes D5 and D6). After the soft start period elapses, the on / off operation of the switch elements Q5 and Q6 in the second switch circuit is started, and the switch elements in the first and second switch circuits are started. A rectification method control unit 14 that performs on / off operation of Q1 to Q6 based on the operation amount Uv to perform synchronous rectification, and when the soft start period has elapsed and the rectification method control unit 14 starts synchronous rectification, And an operation amount replacement unit 17 that replaces the operation amount Uv with an operation amount obtained by temporarily adding a predetermined correction amount to the operation amount.

このような構成のスイッチング電源装置1では、トランスTsの二次コイル側に誘起される交流電圧の整流を、ソフトスタート期間中はダイオード(ボディーダイオードD5及びD6)を用いたダイオード整流により行い、ソフトスタート期間が経過した後は第2のスイッチ回路(同期整流スイッチ回路5)内のスイッチ素子Q5及びQ6を用いた同期整流により行う。そして、ソフトスタート期間が経過して、整流方式をダイオード整流から同期整流に切り替える際に、第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子Q1〜Q6のオン/オフのタイミング(デューティ比)を制御する操作量Uvを、同期整流を開始する直前の操作量Uvに対して一時的に所定の補正量ΔUvを加えた操作量に差し替える。
これにより、スイッチング電源装置1では、ソフトスタート期間が経過した後、同期整流を開始する際に、出力電圧Voutに電圧上昇(変動)Vupが発生することを回避できる。
In the switching power supply 1 having such a configuration, the AC voltage induced on the secondary coil side of the transformer Ts is rectified by diode rectification using diodes (body diodes D5 and D6) during the soft start period. After the start period has elapsed, synchronous rectification is performed using the switch elements Q5 and Q6 in the second switch circuit (synchronous rectification switch circuit 5). Then, when the soft start period has elapsed and the rectification method is switched from diode rectification to synchronous rectification, the on / off timing (duty ratio) of the switch elements Q1 to Q6 in the first and second switch circuits is controlled. The operation amount Uv to be replaced is replaced with an operation amount obtained by temporarily adding a predetermined correction amount ΔUv to the operation amount Uv immediately before starting the synchronous rectification.
Thereby, in the switching power supply device 1, when the synchronous rectification is started after the soft start period has elapsed, it is possible to avoid the voltage increase (fluctuation) Vup from occurring in the output voltage Vout.

(2)また、上記実施形態において、制御回路10は、スイッチング電源装置1の出力電圧Voutを検出する電圧検出回路12を備え、ソフトスタート処理部11は、起動の際に、所定のソフトスタート期間をもって、スイッチング電源装置1の出力電圧Voutの基準となる目標値Vrefを、初期値から所定の値(基準設定値Vc)まで徐々に増加させ、出力制御部(定電圧制御部13)は、目標値Vrefとスイッチング電源装置1の出力電圧Voutの検出値(電圧フィードバック信号Vfbk)とを比較し、スイッチング電源装置1の出力電圧Voutが目標値Vrefに応じた値になるように第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子Q1〜Q6のオン/オフ動作を制御するための操作量Uvを生成する。
これにより、本発明のスイッチング電源装置1では、ソフトスタート期間中において出力電圧Voutを徐々に増加させて出力することができるとともに、ソフトスタート期間が経過した後、同期整流を開始する際に、出力電圧Voutに電圧上昇(変動)Vupが発生することを回避できる。
(2) In the above-described embodiment, the control circuit 10 includes the voltage detection circuit 12 that detects the output voltage Vout of the switching power supply device 1, and the soft start processing unit 11 has a predetermined soft start period at startup. The target value Vref serving as a reference for the output voltage Vout of the switching power supply 1 is gradually increased from the initial value to a predetermined value (reference set value Vc), and the output control unit (constant voltage control unit 13) The value Vref and the detected value (voltage feedback signal Vfbk) of the output voltage Vout of the switching power supply device 1 are compared, and the first and second values are set so that the output voltage Vout of the switching power supply device 1 becomes a value corresponding to the target value Vref. The operation amount Uv for controlling the on / off operation of the switch elements Q1 to Q6 in the switch circuit is generated.
Thereby, in the switching power supply device 1 of the present invention, the output voltage Vout can be gradually increased during the soft start period, and output when the synchronous rectification starts after the soft start period elapses. It is possible to avoid a voltage increase (fluctuation) Vup from occurring in the voltage Vout.

(3)また、上記実施形態において、所定の補正量ΔUvは、ダイオード(ボディーダイオードD5及びD6)における電圧降下の値と、第2のスイッチ回路(同期整流スイッチ回路5)内のスイッチ素子Q5及びQ6のオン抵抗による電圧降下の値とに応じて設定される。
このように、スイッチング電源装置1では、ソフトスタート期間が経過し同期整流を開始する際に、直前の操作量Uvに対して、ダイオード(ボディーダイオードD5及びD6)の電圧降下に応じた所定の補正量ΔUvを加えることができるので、これにより、ダイオード(ボディーダイオードD5及びD6)がスイッチ素子Q5及びQ6により短絡されることにより発生する出力電圧Voutの上昇を抑制することができる。
(3) In the above embodiment, the predetermined correction amount ΔUv is determined by the value of the voltage drop in the diode (body diodes D5 and D6) and the switch element Q5 in the second switch circuit (synchronous rectification switch circuit 5). It is set according to the voltage drop value due to the on-resistance of Q6.
As described above, in the switching power supply device 1, when the soft start period elapses and synchronous rectification is started, a predetermined correction corresponding to the voltage drop of the diodes (body diodes D5 and D6) with respect to the immediately preceding operation amount Uv. Since the amount ΔUv can be added, an increase in the output voltage Vout that occurs when the diodes (body diodes D5 and D6) are short-circuited by the switching elements Q5 and Q6 can be suppressed.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述したスイッチング電源装置1において、制御回路10内の各処理部は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
すなわち、上述の制御回路10内に、CPU、ROM、及びRAM等を有するマイクロコントローラやマイクロコンピュータ等のコンピュータシステムを搭載し、CPUが、ソフトウェアプログラムを読み込み実行することにより、制御回路10の一部又は全部の処理機能を実現するようにしてもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, in the switching power supply device 1 described above, each processing unit in the control circuit 10 may be realized by dedicated hardware, and each processing unit The program for realizing the above function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed to realize the function. .
That is, a computer system such as a microcontroller or a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like is mounted in the control circuit 10 described above, and the CPU reads and executes a software program so that a part of the control circuit 10 is obtained. Alternatively, all processing functions may be realized.

また、本発明のスイッチング電源装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   In addition, the switching power supply device of the present invention is not limited to the above-described illustrated examples, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述した実施形態では、一次コイル側のスイッチング回路が、LLC共振型のスイッチング回路で構成される場合の例について説明したが、本発明のスイッチング電源装置では、一次コイル側の回路構成についてはその構成が特定されず、二次コイル側の整流回路が同期整流方式の回路で構成されていればよい。例えば、一次側の回路が、非共振型のPWM制御方式のものであってもよく、また、フェーズシフト型のスイッチ回路で構成されるスイッチング電源装置であってもよい。   For example, in the above-described embodiment, the example in which the switching circuit on the primary coil side is configured by an LLC resonance type switching circuit has been described. However, in the switching power supply device of the present invention, the circuit configuration on the primary coil side is described. The configuration is not specified, and the rectifier circuit on the secondary coil side only needs to be configured by a synchronous rectification circuit. For example, the primary side circuit may be of a non-resonant type PWM control system, or may be a switching power supply device configured by a phase shift type switch circuit.

さらに、上述した実施形態では、スイッチング電源装置の起動の際に、ソフトスタート処理部11により目標値Vrefを徐々に増加させて、出力電圧Voutを立ち上げる例について説明したが、スイッチング電源装置の起動からソフトスタート期間が経過するまでの間に、出力電流を徐々に増加させる電流制限モードを採用する場合にも、本発明を好適に適用できるものである。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the target value Vref is gradually increased by the soft start processing unit 11 and the output voltage Vout is raised when the switching power supply device is started up is described. The present invention can also be suitably applied to the case where the current limit mode in which the output current is gradually increased until the soft start period elapses.

1…スイッチング電源装置、2…電源回路部、3…フルブリッジ回路(第1のスイッチ回路)、4…同期整流回路、5…同期整流スイッチ回路(第2のスイッチ回路)、10…制御回路、11…ソフトスタート処理部、12…電圧検出回路、13…定電圧制御部、14…整流方式制御部、15…PWM出力変換部、16…ドライバ回路、17…操作量差替部、Q1〜Q6…スイッチ素子、D1〜D6…ボディーダイオード、C11,C12,C21…コンデンサ、L11,L21,L22・・・チョークコイル   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Switching power supply device, 2 ... Power supply circuit part, 3 ... Full bridge circuit (1st switch circuit), 4 ... Synchronous rectification circuit, 5 ... Synchronous rectification switch circuit (2nd switch circuit), 10 ... Control circuit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Soft start process part, 12 ... Voltage detection circuit, 13 ... Constant voltage control part, 14 ... Rectification system control part, 15 ... PWM output conversion part, 16 ... Driver circuit, 17 ... Manipulation amount replacement part, Q1-Q6 ... Switch elements, D1 to D6 ... Body diodes, C11, C12, C21 ... Capacitors, L11, L21, L22 ... Choke coils

Claims (5)

トランスの一次コイル側に流れる電流をスイッチングして前記一次コイル側に電力を供給する第1のスイッチ回路と、トランスの二次コイル側から出力される交流電圧を同期整流する第2のスイッチ回路と、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子に並列に接続されるダイオードと、前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御する制御回路とを備えるスイッチング電源装置であって、
前記制御回路は、
起動の際に、所定のソフトスタート期間をもって、スイッチング電源装置の出力の基準となる目標出力を、初期出力から所定の出力まで徐々に増加させるソフトスタート処理部と、
前記目標出力と前記スイッチング電源装置の出力とを比較し、前記スイッチング電源装置の出力が前記目標出力に応じた値になるように前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御するための操作量を生成する出力制御部と、
前記ソフトスタート期間中は、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子をオフにした状態で、前記第1のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を前記操作量に基づいて制御するとともに、前記トランスの二次コイル側に発生する交流電圧を前記ダイオードにより整流するダイオード整流を行い、
前記ソフトスタート期間が経過した後は、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を開始し、前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を前記操作量に基づいて制御して同期整流を行う整流方式制御部と、
前記ソフトスタート期間が経過し、前記整流方式制御部が前記同期整流を開始する際に、前記操作量を、前記操作量に一時的に所定の補正量を加えた操作量に差し替える操作量差替部と、
を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
A first switch circuit that switches current flowing to the primary coil side of the transformer and supplies power to the primary coil side; and a second switch circuit that synchronously rectifies the AC voltage output from the secondary coil side of the transformer; A switching power supply comprising: a diode connected in parallel to a switch element in the second switch circuit; and a control circuit for controlling on / off operation of the switch element in the first and second switch circuits. There,
The control circuit includes:
A soft start processing unit that gradually increases a target output serving as a reference of the output of the switching power supply device from an initial output to a predetermined output with a predetermined soft start period at the time of startup;
The target output and the output of the switching power supply device are compared, and the switch elements in the first and second switch circuits are turned on / off so that the output of the switching power supply device has a value corresponding to the target output. An output control unit that generates an operation amount for controlling the operation;
During the soft start period, with the switch element in the second switch circuit turned off, the on / off operation of the switch element in the first switch circuit is controlled based on the operation amount, and Perform diode rectification to rectify the AC voltage generated on the secondary coil side of the transformer with the diode,
After the soft start period elapses, the switch element in the second switch circuit is turned on / off, and the switch element in the first and second switch circuits is turned on / off. A rectification method control unit that performs synchronous rectification by controlling based on a quantity;
When the soft start period elapses and the rectification method control unit starts the synchronous rectification, the operation amount is replaced with an operation amount obtained by adding a predetermined correction amount to the operation amount temporarily. And
A switching power supply device comprising:
前記制御回路は、
スイッチング電源装置の出力電圧を検出する電圧検出回路を備え、
前記ソフトスタート処理部は、
起動の際に、所定のソフトスタート期間をもって、スイッチング電源装置の出力電圧の基準となる目標値を、初期値から所定の値まで徐々に増加させ、
前記出力制御部は、
前記目標値と前記スイッチング電源装置の出力電圧の検出値とを比較し、前記スイッチング電源装置の出力電圧が前記目標値に応じた値になるように前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御するための操作量を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
The control circuit includes:
It has a voltage detection circuit that detects the output voltage of the switching power supply,
The soft start processing unit
At the time of start-up, with a predetermined soft start period, the target value serving as a reference for the output voltage of the switching power supply device is gradually increased from an initial value to a predetermined value,
The output control unit
The switch in the first and second switch circuits compares the target value with the detected value of the output voltage of the switching power supply device so that the output voltage of the switching power supply device becomes a value corresponding to the target value. The switching power supply according to claim 1, wherein an operation amount for controlling the on / off operation of the element is generated.
前記所定の補正量は、前記ダイオードにおける電圧降下の値と、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン抵抗による電圧降下の値とに応じて設定される
ことを特徴とする請求項1または請求項2のスイッチング電源装置。
The predetermined correction amount is set according to a value of a voltage drop in the diode and a value of a voltage drop due to an on-resistance of a switch element in the second switch circuit. The switching power supply device according to claim 2.
前記トランスの一次コイル側には、
前記第1のスイッチ回路としてのフルブリッジ回路と、
前記トランスの一次コイルに直列に接続されるチョークコイルとコンデンサと、
を備え、
前記フルブリッジ回路は、
前記一次コイルに直列に接続されるチョークコイルとコンデンサとを介して、LLC共振回路により前記一次コイルに電力を供給するように制御され、
前記トランスの二次コイル側には、
二次コイルの各端子と直流出力電圧の基準電位端子との間にそれぞれ接続される前記第2のスイッチ回路内の2つのスイッチ素子と、
前記二次コイルの各端子にそれぞれの一端が接続され、他端が共通接続される2つのチョークコイルと、
一端が直流出力電圧の正電圧側の出力端子と前記2つのチョークコイルの他端とに接続されるとともに、他端が前記基準電位端子に接続される平滑用コンデンサと、
を備え、
前記第2のスイッチ回路内の2つのスイッチ素子は、
前記二次コイル側に発生する交流電圧を全波整流するとともに、前記全波整流された電圧を前記チョークコイルと前記平滑用コンデンサとにより平滑するカレントダブラ方式の同期整流を行うように制御される
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のスイッチング電源装置。
On the primary coil side of the transformer,
A full bridge circuit as the first switch circuit;
A choke coil and a capacitor connected in series to the primary coil of the transformer;
With
The full bridge circuit is
Controlled to supply power to the primary coil by an LLC resonant circuit via a choke coil and a capacitor connected in series to the primary coil,
On the secondary coil side of the transformer,
Two switch elements in the second switch circuit connected between each terminal of the secondary coil and a reference potential terminal of the DC output voltage;
Two choke coils each having one end connected to each terminal of the secondary coil and the other end connected in common;
A smoothing capacitor having one end connected to the output terminal on the positive voltage side of the DC output voltage and the other end of the two choke coils, and the other end connected to the reference potential terminal;
With
Two switch elements in the second switch circuit are:
The AC voltage generated on the secondary coil side is subjected to full-wave rectification, and controlled to perform current doubler type synchronous rectification in which the full-wave rectified voltage is smoothed by the choke coil and the smoothing capacitor. The switching power supply device according to claim 2 or claim 3, wherein
トランスの一次コイル側に流れる電流をスイッチングして前記一次コイル側に電力を供給する第1のスイッチ回路と、トランスの二次コイル側から出力される交流電圧を同期整流する第2のスイッチ回路と、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子に並列に接続されるダイオードと、前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御する制御回路とを備えるスイッチング電源装置の制御方法であって、
前記制御回路により、
起動の際に、所定のソフトスタート期間をもって、スイッチング電源装置の出力の基準となる目標出力を、初期出力から所定の出力まで徐々に増加させるソフトスタート処理手順と、
前記目標出力と前記スイッチング電源装置の出力とを比較し、前記スイッチング電源装置の出力が前記目標出力に応じた値になるように前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を制御するための操作量を生成する出力制御手順と、
前記ソフトスタート期間中は、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子をオフにした状態で、前記第1のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を前記操作量に基づいて制御するとともに、前記トランスの二次コイル側に発生する交流電圧を前記ダイオードにより整流するダイオード整流を行い、
前記ソフトスタート期間が経過した後は、前記第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を開始し、前記第1及び第2のスイッチ回路内のスイッチ素子のオン/オフ動作を前記操作量に基づいて制御して同期整流を行う整流方式制御手順と、
前記ソフトスタート期間が経過し、前記整流方式制御手順により前記同期整流を開始する際に、前記操作量を、前記操作量に一時的に所定の補正量を加えた操作量に差し替える操作量差替手順と、
が行われることを特徴とするスイッチング電源装置の制御方法。
A first switch circuit that switches current flowing to the primary coil side of the transformer and supplies power to the primary coil side; and a second switch circuit that synchronously rectifies the AC voltage output from the secondary coil side of the transformer; A switching power supply comprising: a diode connected in parallel to a switch element in the second switch circuit; and a control circuit for controlling on / off operation of the switch element in the first and second switch circuits. A control method,
By the control circuit,
A soft start processing procedure for gradually increasing a target output serving as a reference of the output of the switching power supply device from an initial output to a predetermined output with a predetermined soft start period when starting;
The target output and the output of the switching power supply device are compared, and the switch elements in the first and second switch circuits are turned on / off so that the output of the switching power supply device has a value corresponding to the target output. An output control procedure for generating an operation amount for controlling the operation;
During the soft start period, with the switch element in the second switch circuit turned off, the on / off operation of the switch element in the first switch circuit is controlled based on the operation amount, and Perform diode rectification to rectify the AC voltage generated on the secondary coil side of the transformer with the diode,
After the soft start period elapses, the switch element in the second switch circuit is turned on / off, and the switch element in the first and second switch circuits is turned on / off. A rectification method control procedure for performing synchronous rectification by controlling based on a quantity;
When the soft start period has elapsed and the synchronous rectification is started by the rectification method control procedure, the operation amount is replaced with an operation amount obtained by temporarily adding a predetermined correction amount to the operation amount. Procedure and
A control method for a switching power supply device, wherein:
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