JP6207720B2 - DC / DC converter and light source lighting device - Google Patents

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Description

この発明は、フライバック式のＤＣ／ＤＣコンバータ、および当ＤＣ／ＤＣコンバータを使用した光源点灯装置に関するものである。   The present invention relates to a flyback DC / DC converter and a light source lighting device using the DC / DC converter.

フライバック式のＤＣ／ＤＣコンバータは、電圧変換用のトランスと、トランスにエネルギを貯める状態と貯えたエネルギを放出する状態とを切り替えるスイッチング素子と、トランスが放出するエネルギを整流して負荷に流す整流ダイオードと、トランスがエネルギを放出し終えたことを検出する共振検出部と、スイッチング素子のオンオフを操作する制御部とを含む。   The flyback DC / DC converter is a voltage conversion transformer, a switching element that switches between a state in which energy is stored in the transformer and a state in which the stored energy is released, and the energy that the transformer discharges is rectified to flow to a load. A rectifier diode, a resonance detector that detects that the transformer has finished releasing energy, and a controller that operates on / off of the switching element are included.

例えば特許文献１では、コンパレータＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を使用して共振検出部を構成している。しかし、コンパレータＩＣを使用すると回路が複雑になり、部品点数が増えてしまう。
そこで、特許文献２では、部品点数を削減するために、コンデンサとトランジスタとを使用して共振検出部を構成している。さらに、本特許文献２では、トランスのエネルギ放出完了を検出したことを共振検出部から制御部へ伝達するために、トランジスタとオペアンプを使用している。For example, in Patent Document 1, a resonance detection unit is configured using a comparator IC (Integrated Circuit). However, if the comparator IC is used, the circuit becomes complicated and the number of parts increases.
Therefore, in Patent Document 2, in order to reduce the number of parts, a resonance detection unit is configured using a capacitor and a transistor. Furthermore, in this patent document 2, a transistor and an operational amplifier are used in order to transmit from the resonance detection unit to the control unit that the completion of the energy release of the transformer has been detected.

特開平８−１９５２９０号公報JP-A-8-195290 特開２００４−３６４４３３号公報JP 2004-364433 A

上記特許文献１，２では、コンパレータＩＣ、トランジスタ、オペアンプなどの能動素子を使用しているため、コストが高くなるという課題があった。また、コンパレータＩＣを使用した場合、実装面積が大きくなる課題もあった。   In Patent Documents 1 and 2 described above, active elements such as a comparator IC, a transistor, and an operational amplifier are used, so that there is a problem that costs increase. Further, when the comparator IC is used, there is a problem that the mounting area becomes large.

また、上記特許文献２の共振検出部の場合、トランジスタがオンからオフに移行する際に、トランジスタの原理上、蓄積時間に起因した検出のディレイ時間を伴うため、トランスのエネルギ放出完了を共振検出部から制御部へ伝達するために要する時間が長くかかる。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータを高速に制御したい場合に不向きであるという課題があった。
この対策として、高速トランジスタまたはＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などを使用した場合、高速化が図れたとしても、コストの増加につながってしまう。In addition, in the case of the resonance detection unit of Patent Document 2 described above, when the transistor shifts from on to off, the detection of the transformer energy discharge completion is detected by resonance because the principle of the transistor is accompanied by a detection delay time due to the accumulation time. It takes a long time to transmit data from the control unit to the control unit. Therefore, there is a problem that it is not suitable for controlling the DC / DC converter at high speed.
As a countermeasure, when a high-speed transistor or a MOSFET (field effect transistor) is used, even if the speed is increased, the cost increases.

さらに、上記特許文献２の構成には、スイッチング素子がオンからオフに転じるときに発生するサージ電圧を無視する構成が無いため、当タイミングで発生する立ち下がり電圧で制御部が誤動作するという課題があった。   Furthermore, since the configuration of Patent Document 2 does not have a configuration for ignoring the surge voltage generated when the switching element turns from on to off, there is a problem that the control unit malfunctions with the falling voltage generated at this timing. there were.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、フライバック式のＤＣ／ＤＣコンバータを低コスト、かつ省スペースに実現すると共に、サージ電圧が原因の誤作動を回避することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and realizes a flyback type DC / DC converter at a low cost and in a space-saving manner, and avoids a malfunction caused by a surge voltage. With the goal.

この発明に係るフライバック式のＤＣ／ＤＣコンバータは、一方の端子がトランスあるいはコイルとスイッチング素子との接続点に接続され、他方の端子が制御部に接続された信号伝達用コンデンサを有し、受動素子のみの構成で、当信号伝達用コンデンサの電圧信号を制御部に伝達する信号伝達部と、スイッチング素子がオンからオフに転じた直後の電圧信号の制御部への伝達を阻止する信号伝達阻止部とを備え、制御部は、信号伝達阻止部が電圧信号の伝達を阻止している期間以外のタイミングで、信号伝達部から伝達される電圧信号が変化したときにスイッチング素子をオフからオンに操作するものである。 The flyback DC / DC converter according to the present invention has a signal transmission capacitor in which one terminal is connected to a connection point between a transformer or a coil and a switching element, and the other terminal is connected to a control unit. A signal transmission unit that transmits the voltage signal of the signal transmission capacitor to the control unit, and a signal transmission that blocks transmission of the voltage signal to the control unit immediately after the switching element turns from on to off, with a passive element only configuration. A control unit, and the control unit turns the switching element from OFF to ON when the voltage signal transmitted from the signal transmission unit changes at a timing other than the period in which the signal transmission blocking unit blocks transmission of the voltage signal. To operate.

この発明に係る光源点灯装置は、上述のＤＣ／ＤＣコンバータを使用して、半導体光源を点灯するものである。   The light source lighting device according to the present invention lights a semiconductor light source using the above-described DC / DC converter.

この発明によれば、受動素子であるコンデンサを用いてＤＣ／ＤＣコンバータの共振を検出するようにしたので、低コスト、かつ省スペースにＤＣ／ＤＣコンバータを実現できる。また、スイッチング素子がオンからオフに転じるときにサージ電圧が発生しても、この間は、コンデンサから制御部への電圧信号の伝達を阻止するようにしたので、サージ電圧が原因の誤動作を回避できる。   According to the present invention, since the resonance of the DC / DC converter is detected using the capacitor which is a passive element, the DC / DC converter can be realized at low cost and in a small space. Also, even if a surge voltage occurs when the switching element turns from on to off, the transmission of the voltage signal from the capacitor to the control unit is prevented during this time, so that malfunction caused by the surge voltage can be avoided. .

この発明の実施の形態１に係るＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the DC / DC converter which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態１に係るＤＣ／ＤＣコンバータの各部の動作波形を示すグラフである。3 is a graph showing operation waveforms of respective parts of the DC / DC converter according to Embodiment 1. この発明の実施の形態２に係るＤＣ／ＤＣコンバータを使用した光源点灯装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the light source lighting device using the DC / DC converter which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１に示すように、実施の形態１に係るフライバック式のＤＣ／ＤＣコンバータ１は、バッテリ１００と負荷１０１とに接続され、バッテリ１００の電圧を負荷１０１の電圧に変換して供給する。このＤＣ／ＤＣコンバータ１は、主に、トランスＴ１と、スイッチング素子ＴＲ１と、整流ダイオードＤ１と、電圧抑制用コンデンサＣ２と、信号伝達部２と、制御部３とを含んでいる。Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
As shown in FIG. 1, the flyback DC / DC converter 1 according to the first embodiment is connected to a battery 100 and a load 101, and converts the voltage of the battery 100 into the voltage of the load 101 and supplies it. The DC / DC converter 1 mainly includes a transformer T1, a switching element TR1, a rectifier diode D1, a voltage suppression capacitor C2, a signal transmission unit 2, and a control unit 3.

トランスＴ１の一次巻線の一端は、平滑用コンデンサＣ１を介してバッテリ１００の正極側に接続されており、一次巻線の他端は、スイッチング素子ＴＲ１のドレイン端子に接続されている。トランスＴ１の二次巻線には、整流ダイオードＤ１と平滑用コンデンサＣ４とを介して、負荷１０１が接続されている。整流ダイオードＤ１には、サージ吸収用スナバのコンデンサＣ３が、並列に接続されている。スイッチング素子ＴＲ１には、サージ吸収用スナバを構成する抵抗Ｒ２と電圧抑制用コンデンサＣ２とが並列に接続されている。
なお、実施の形態１ではトランスＴ１を使用するが、コイルを使用してもよい。また、電圧抑制用コンデンサＣ２が接地側に接続されているが、電源側に接続されていてもよい。One end of the primary winding of the transformer T1 is connected to the positive electrode side of the battery 100 via the smoothing capacitor C1, and the other end of the primary winding is connected to the drain terminal of the switching element TR1. A load 101 is connected to the secondary winding of the transformer T1 via a rectifier diode D1 and a smoothing capacitor C4. A surge absorbing snubber capacitor C3 is connected in parallel to the rectifier diode D1. The switching element TR1 is connected in parallel with a resistor R2 constituting a surge absorbing snubber and a voltage suppressing capacitor C2.
Although the transformer T1 is used in the first embodiment, a coil may be used. Further, the voltage suppressing capacitor C2 is connected to the ground side, but may be connected to the power source side.

トランスＴ１とスイッチング素子ＴＲ１とが接続された接続点１１には、微分用抵抗Ｒ３と信号伝達用コンデンサＣ５とが直列に接続されている。信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）は、ロジック電源１０と接地側とに接続されている。また、信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）は、電圧制限用ダイオードＤ３を介して、制御部３のトリガ入力部７に接続されている。これら微分用抵抗Ｒ３、信号伝達用コンデンサＣ５、および電圧制限用ダイオードＤ３が、信号伝達部２を構成している。   A differentiation resistor R3 and a signal transmission capacitor C5 are connected in series to a connection point 11 where the transformer T1 and the switching element TR1 are connected. One end (c portion) of the signal transmission capacitor C5 is connected to the logic power supply 10 and the ground side. Further, one end (c part) of the signal transmission capacitor C5 is connected to the trigger input part 7 of the control part 3 via the voltage limiting diode D3. The differentiation resistor R3, the signal transmission capacitor C5, and the voltage limiting diode D3 constitute the signal transmission unit 2.

制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等で構成されており、このＣＰＵが内部メモリに格納されたプログラムを実行することによって、オンオフ信号出力部４、出力電圧検出部５、オン時間演算部６、トリガ入力部７、マスク信号出力部８としての機能を実現する。この制御部３は、ロジック電源１０の電圧を受けて動作する。   The control unit 3 is configured by a CPU (Central Processing Unit) or the like, and when the CPU executes a program stored in an internal memory, an on / off signal output unit 4, an output voltage detection unit 5, an on-time calculation unit 6. Functions as a trigger input unit 7 and a mask signal output unit 8 are realized. The control unit 3 operates by receiving the voltage of the logic power supply 10.

ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧は、抵抗Ｒ６，Ｒ７により検出され、出力電圧検出部５に入力される。出力電圧検出部５は、入力されたＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧値をオン時間演算部６に出力する。オン時間演算部６は、出力電圧検出部５の出力電圧値をフィードバックしてスイッチング素子ＴＲ１をオンする時間を演算して、オンオフ信号出力部４に通知する。トリガ入力部７は、信号伝達部２から伝達される共振検出トリガを検出して、オンオフ信号出力部４に通知する。
オンオフ信号出力部４は、トリガ入力部７から通知を受けると次のスイッチングオンサイクルに移行し、オン時間演算部６が演算したオン時間の間、スイッチング素子ＴＲ１のゲート端子にオン信号を出力し、その後にオフ信号を出力する。The output voltage of the DC / DC converter is detected by resistors R6 and R7 and input to the output voltage detector 5. The output voltage detector 5 outputs the input output voltage value of the DC / DC converter 1 to the on-time calculator 6. The on-time calculating unit 6 calculates the time for turning on the switching element TR1 by feeding back the output voltage value of the output voltage detecting unit 5, and notifies the on / off signal output unit 4 of the time. The trigger input unit 7 detects the resonance detection trigger transmitted from the signal transmission unit 2 and notifies the on / off signal output unit 4 of the resonance detection trigger.
Upon receiving the notification from the trigger input unit 7, the on / off signal output unit 4 shifts to the next switching on cycle, and outputs an on signal to the gate terminal of the switching element TR1 during the on time calculated by the on time calculation unit 6. Then, an off signal is output.

図２は、実施の形態１に係るＤＣ／ＤＣコンバータ１の各部の動作波形を示すグラフである。図２（ａ）はスイッチング素子ＴＲ１のゲート端子（ａ部）の端子電圧、図２（ｂ）はトランスＴ１の一次巻線に流れる電流Ｉｐ、図２（ｃ）はトランスＴ１の二次巻線に流れる電流Ｉｓ、図２（ｄ）はスイッチング素子ＴＲ１のドレイン端子（ｂ部）の端子電圧、図２（ｅ）は信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）の端子電圧、図２（ｆ）はマスク信号出力部８（ｅ部）の電圧、図２（ｇ）はトリガ入力部７（ｄ部）の電圧である。
各グラフの横軸は時間を表し、時刻ｔ１はＤＣ／ＤＣコンバータ１のターンオン時刻、時刻ｔ２はＤＣ／ＤＣコンバータ１のターンオフ時刻、時刻ｔ３はマスク期間の終了時刻、時刻ｔ４はトランスＴ１のエネルギを放出し終えた時刻、時刻ｔ５は次のスイッチングオンサイクルにおけるＤＣ／ＤＣコンバータ１のターンオン時刻である。FIG. 2 is a graph showing operation waveforms of each part of the DC / DC converter 1 according to the first embodiment. 2A shows the terminal voltage of the gate terminal (a part) of the switching element TR1, FIG. 2B shows the current Ip flowing through the primary winding of the transformer T1, and FIG. 2C shows the secondary winding of the transformer T1. 2 (d) is the terminal voltage of the drain terminal (b portion) of the switching element TR1, FIG. 2 (e) is the terminal voltage of one end (c portion) of the signal transmission capacitor C5, and FIG. ) Is the voltage of the mask signal output unit 8 (e unit), and FIG. 2G is the voltage of the trigger input unit 7 (d unit).
The horizontal axis of each graph represents time, time t1 is the turn-on time of the DC / DC converter 1, time t2 is the turn-off time of the DC / DC converter 1, time t3 is the end time of the mask period, and time t4 is the energy of the transformer T1. , Time t5 is the turn-on time of the DC / DC converter 1 in the next switching-on cycle.

図２の各グラフを参照しながら、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作を説明する。
オンオフ信号出力部４が、抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子ＴＲ１にオン信号を出力すると、スイッチング素子ＴＲ１がターンオンする（時刻ｔ１）。スイッチング素子ＴＲ１がオンすると、トランスＴ１の一次巻線に電流Ｉｐが流れ、トランスＴ１がエネルギを蓄積する。The operation of the DC / DC converter 1 will be described with reference to the respective graphs in FIG.
When the on / off signal output unit 4 outputs an on signal to the switching element TR1 via the resistor R1, the switching element TR1 is turned on (time t1). When the switching element TR1 is turned on, a current Ip flows through the primary winding of the transformer T1, and the transformer T1 accumulates energy.

続いて、オンオフ信号出力部４がスイッチング素子ＴＲ１にオフ信号を出力すると、スイッチング素子ＴＲ１がターンオフする（時刻ｔ２）。スイッチング素子ＴＲ１がオフすると、トランスＴ１の一次巻線に電流Ｉｐが流れなくなる。スイッチング素子ＴＲ１のオフ時間中は、オン時間にトランスＴ１が蓄積したエネルギが開放され、電流Ｉｓが二次巻線から整流ダイオードＤ１を通じて負荷１０１に流れる。   Subsequently, when the on / off signal output unit 4 outputs an off signal to the switching element TR1, the switching element TR1 is turned off (time t2). When the switching element TR1 is turned off, the current Ip does not flow through the primary winding of the transformer T1. During the off time of the switching element TR1, the energy accumulated in the transformer T1 during the on time is released, and the current Is flows from the secondary winding to the load 101 through the rectifier diode D1.

トランスＴ１のエネルギ放出が完了すると（時刻ｔ４）、トランスＴ１のインダクタンスと、サージ吸収用スナバの抵抗Ｒ２および電圧抑制用コンデンサＣ２と、サージ吸収用スナバのコンデンサＣ３とによって、スイッチング素子ＴＲ１のドレイン端子（ｂ部）に共振電圧が印加される。共振電圧の様子を、図２（ｄ）に一点鎖線で示す。
なお、実施の形態１では、後述する電圧制限用ダイオードＤ３により、共振電圧がゼロクロス点でカットされるため、共振電圧は一点鎖線ではなく実線のような波形になる。When the energy release of the transformer T1 is completed (time t4), the drain terminal of the switching element TR1 is provided by the inductance of the transformer T1, the resistance R2 of the surge absorbing snubber and the voltage suppressing capacitor C2, and the capacitor C3 of the surge absorbing snubber. A resonance voltage is applied to (b part). The state of the resonance voltage is shown by a one-dot chain line in FIG.
In the first embodiment, since the resonance voltage is cut at the zero cross point by a voltage limiting diode D3 described later, the resonance voltage has a waveform like a solid line instead of a one-dot chain line.

共振により、スイッチング素子ＴＲ１のドレイン端子（ｂ部）の電圧が降下すると、コンデンサの電荷保存則に従い、信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）の電圧も、スイッチング素子ＴＲ１のドレイン端子（ｂ部）の電圧と同じ電圧だけ降下する。
つまり、信号伝達用コンデンサＣ５の両端において共振のような過渡的な電圧変化が起きた場合、コンデンサの電荷保存則上、信号伝達用コンデンサＣ５の両端電圧の変化量と共振の電圧変化量とが過渡的には同じであることから、信号伝達用コンデンサＣ５をレベルシフタとして使用する。When the voltage at the drain terminal (b part) of the switching element TR1 drops due to resonance, the voltage at one end (c part) of the signal transmission capacitor C5 is also changed according to the charge conservation law of the capacitor. ) Drops by the same voltage as
In other words, when a transient voltage change such as resonance occurs at both ends of the signal transmission capacitor C5, the amount of change in the voltage at both ends of the signal transmission capacitor C5 and the amount of change in the resonance voltage are due to the law of charge conservation of the capacitor. Since it is the same transiently, the signal transmission capacitor C5 is used as a level shifter.

ｂ部とｃ部とでは共振時の電圧変化量が同じであるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ１のオフ時間、つまり、トランスＴ１に蓄積したエネルギを負荷１０１に放出する時間中に、ｃ部の電圧を、制御部３のＣＰＵのロジックレベルのハイレベルにセットしておくと、トランスＴ１のエネルギ放出が完了した後の共振発生時に、ｃ部の電圧がＣＰＵのロジックレベルのローレベルまで低下する。このことにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の共振期間に、ＣＰＵのトリガ入力部７（ｄ部）の電圧がＣＰＵのロジックレベルのハイレベルからローレベルに変換されるので、共振検出トリガが発生する。   Since the voltage change amount at the time of resonance is the same between the part b and the part c, the voltage of the part c is reduced during the off time of the DC / DC converter 1, that is, the time during which the energy accumulated in the transformer T1 is released to the load 101. Is set to a high logic level of the CPU of the control unit 3, the voltage of the c unit is lowered to a low level of the logic level of the CPU when resonance occurs after the energy release of the transformer T1 is completed. As a result, during the resonance period of the DC / DC converter 1, the voltage of the trigger input section 7 (d section) of the CPU is converted from the high logic level of the CPU to the low level, so that a resonance detection trigger is generated.

次に、信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１のオフ時間にロジックレベルのハイレベルにセットしておく方法を説明する。
スイッチング素子ＴＲ１がターンオフした際に、ドレイン端子（ｂ部）の電圧は、バッテリ１００の電圧よりも高い電圧になる。ｂ部がバッテリ電圧より高い電圧に移行するとき、ｃ部は、信号伝達用コンデンサＣ５の電荷保存則によりｂ部と同様にバッテリ電圧より高い電圧に移行しようとする。しかし、信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）にはロジックレベル変換用ダイオードＤ２（クランプ部）が接続されているので、ｃ部の電圧は、微分用抵抗Ｒ３とロジックレベル変換用ダイオードＤ２とにより、ロジックレベルのハイレベル（図２（ｅ）のＨｉ）にロジックレベル変換用ダイオードＤ２の順方向電圧（同図のＶＦ）を加算した値にセットされる。Next, a method of setting one end (c portion) of the signal transmission capacitor C5 to a logic high level during the off time of the DC / DC converter 1 will be described.
When the switching element TR1 is turned off, the voltage at the drain terminal (part b) is higher than the voltage of the battery 100. When the part b shifts to a voltage higher than the battery voltage, the part c tries to shift to a voltage higher than the battery voltage in the same manner as the part b by the charge conservation law of the signal transmission capacitor C5. However, since the logic level conversion diode D2 (clamp section) is connected to one end (c section) of the signal transmission capacitor C5, the voltage of the c section is different from the differentiation resistor R3 and the logic level conversion diode D2. Thus, the logic level is set to a value obtained by adding the forward voltage (VF) of the logic level conversion diode D2 to the logic level high level (Hi in FIG. 2 (e)).

ただし、ｃ部の電圧をそのままＣＰＵに印加した場合には、ロジック電源１０の電圧よりも高い電圧がトリガ入力部７に印加されることになる。そのため、実施の形態１では、信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）とトリガ入力部７（ｄ部）との間に接続された電圧制限用ダイオードＤ３が、ｃ部の電圧をＣＰＵのロジックレベルに低下させて、トリガ入力部７に入力する。   However, when the voltage of the c section is applied to the CPU as it is, a voltage higher than the voltage of the logic power supply 10 is applied to the trigger input section 7. Therefore, in the first embodiment, the voltage limiting diode D3 connected between one end (c portion) of the signal transmission capacitor C5 and the trigger input portion 7 (d portion) The signal is lowered to the level and input to the trigger input unit 7.

ここで、トランスＴ１がエネルギを放出し終えた後の、スイッチング素子ＴＲ１のドレイン端子（ｂ部）の電圧の共振振幅について説明する。
ｂ部の電圧の共振振幅が、ロジック電源１０の電圧の絶対値と同じ振幅である場合を考える。その場合、信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）の電圧変化は、上述したロジックレベルのハイレベルとロジックレベル変換用ダイオードＤ２の順方向電圧とを加算した値から、ロジック電源１０の電圧を減算した値になる。つまり、ｃ部の電圧は、ロジックレベル変換用ダイオードＤ２の順方向電圧になる。
トリガ入力部７（ｄ部）は、信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）の電圧から電圧制限用ダイオードＤ３の順方向電圧を減算した値になる。つまり、ｄ部の電圧は０Ｖになる。Here, the resonance amplitude of the voltage at the drain terminal (part b) of the switching element TR1 after the transformer T1 has finished releasing energy will be described.
Consider a case in which the resonance amplitude of the voltage at the portion b is the same as the absolute value of the voltage of the logic power supply 10. In this case, the voltage change at one end (c portion) of the signal transmission capacitor C5 is obtained by adding the voltage of the logic power supply 10 from the value obtained by adding the logic level high level and the forward voltage of the logic level conversion diode D2. Subtracted value. That is, the voltage at the portion c becomes the forward voltage of the logic level conversion diode D2.
The trigger input unit 7 (d unit) has a value obtained by subtracting the forward voltage of the voltage limiting diode D3 from the voltage at one end (c unit) of the signal transmission capacitor C5. That is, the voltage at the portion d is 0V.

一方、スイッチング素子ＴＲ１のドレイン端子（ｂ部）の電圧の共振振幅が、ロジック電源１０の電圧の振幅よりも大きい場合を考える。その場合、信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）の電圧変化は、ロジック電源１０の電圧よりも大きくなるため、ｃ部の電圧はマイナス電位になる。
ｃ部がマイナス電位になった場合、電圧制限用ダイオードＤ３には、トリガ入力部７にに接続されたプルダウン抵抗Ｒ５を介して逆バイアス電圧がかかるので、電圧制限用ダイオードＤ３はオフする。電圧制限用ダイオードＤ３がオフすると、プルダウン抵抗Ｒ５によって、トリガ入力部７（ｄ部）の電圧は０Ｖになる。On the other hand, consider a case where the resonance amplitude of the voltage of the drain terminal (b portion) of the switching element TR1 is larger than the amplitude of the voltage of the logic power supply 10. In this case, since the voltage change at one end (c portion) of the signal transmission capacitor C5 becomes larger than the voltage of the logic power supply 10, the voltage at the c portion becomes a negative potential.
When the c portion becomes a negative potential, a reverse bias voltage is applied to the voltage limiting diode D3 via the pull-down resistor R5 connected to the trigger input unit 7, so that the voltage limiting diode D3 is turned off. When the voltage limiting diode D3 is turned off, the voltage of the trigger input unit 7 (d unit) becomes 0V by the pull-down resistor R5.

以上より、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の共振発生時、ｂ部の電圧の共振振幅の大きさによらず、信号伝達部２は、トリガ入力部７（ｄ部）のロジックレベルがハイレベルからローレベルに変化する共振検出トリガを生成することができる。   From the above, when the resonance of the DC / DC converter 1 occurs, the signal transmission unit 2 has the logic level of the trigger input unit 7 (d unit) changed from the high level to the low level regardless of the magnitude of the resonance amplitude of the voltage of the b unit. It is possible to generate a resonance detection trigger that changes to

ところで、図２（ｄ）のように、スイッチング素子ＴＲ１のターンオフのタイミング（時刻ｔ２）でサージ電圧が発生する場合がある。その場合、図２（ｅ）のように、信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）の電圧もサージにより低下するため、トリガ入力部７（ｄ部）の電圧が、ロジックレベルのローレベルまで低下することがある。トリガ入力部７は、このときの電圧低下を共振検出トリガと間違えて誤検出してしまう。そうすると、オンオフ信号出力部４が、トリガ入力部７から誤検出に基づく通知を受けて、次のスイッチングオンサイクルに移行してしまい、負荷１０１に対して過剰な電圧を供給する可能性がある。   Incidentally, as shown in FIG. 2D, a surge voltage may occur at the turn-off timing (time t2) of the switching element TR1. In this case, as shown in FIG. 2 (e), the voltage at one end (c portion) of the signal transmission capacitor C5 is also reduced by the surge, so that the voltage at the trigger input portion 7 (d portion) is reduced to a logic low level. May decrease. The trigger input unit 7 mistakenly detects a voltage drop at this time as a resonance detection trigger and erroneously detects it. Then, the ON / OFF signal output unit 4 receives a notification based on erroneous detection from the trigger input unit 7 and shifts to the next switching on cycle, and may supply an excessive voltage to the load 101.

上記の誤検出を防止する方法として、実施の形態１では、スイッチング素子ＴＲ１がオンからオフに転じた直後の、信号伝達部２からトリガ入力部７への共振検出トリガ（電圧信号）の伝達を阻止する信号伝達阻止部９を追加している。   As a method for preventing the above-described erroneous detection, in the first embodiment, the resonance detection trigger (voltage signal) is transmitted from the signal transmission unit 2 to the trigger input unit 7 immediately after the switching element TR1 turns from on to off. A signal transmission blocking unit 9 for blocking is added.

この信号伝達阻止部９は、信号伝達部２の電圧制限用ダイオードＤ３（第１のダイオード）とＯＲ接続されたダイオードＤ４（第２のダイオード）と、ダイオードＤ４にマスク信号を出力するマスク信号出力部８とを含む。マスク信号は、ＣＰＵのロジックレベルのハイレベル電圧である。図２（ｆ）に示すように、マスク信号出力部８は、少なくともスイッチング素子ＴＲ１がターンオフした直後（時刻ｔ２）に、ロジックレベルのハイレベル電圧（マスク信号）をダイオードＤ４を介してトリガ入力部７に印加する。これにより、時刻ｔ２〜ｔ３において信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）の電圧が低下した場合でも、トリガ入力部７（ｄ部）の電圧がハイレベルに維持される。そのため、時刻ｔ４以外の意図しないタイミングで、トリガ入力部７（ｄ部）の電圧がローレベルになることを防止できる。   The signal transmission blocking unit 9 includes a diode D4 (second diode) that is OR-connected to the voltage limiting diode D3 (first diode) of the signal transmission unit 2, and a mask signal output that outputs a mask signal to the diode D4. Part 8. The mask signal is a high level voltage of the logic level of the CPU. As shown in FIG. 2F, the mask signal output unit 8 outputs a logic level high level voltage (mask signal) via a diode D4 at least immediately after the switching element TR1 is turned off (time t2). 7 is applied. As a result, even when the voltage at one end (c portion) of the signal transmission capacitor C5 drops at time t2 to t3, the voltage at the trigger input portion 7 (d portion) is maintained at a high level. Therefore, it is possible to prevent the voltage of the trigger input unit 7 (d unit) from going to a low level at an unintended timing other than time t4.

また、マスク信号出力部８は、以下のような理由により、スイッチング素子ＴＲ１がオンからオフに転じた直後（時刻ｔ１）に、マスク信号の出力を開始することが望ましい。
信号伝達部２の信号伝達用コンデンサＣ５は、共振を検出した後に電荷を放出してリセットする必要がある。実施の形態１では、ロジック電源１０と信号伝達用コンデンサＣ５との間に抵抗Ｒ４とダイオードＤ５とを接続し、スイッチング素子ＴＲ１のオン時間にダイオードＤ５がオフすると信号伝達用コンデンサＣ５の端子電圧が下がりリセットがかかる構成にしている。リセット時、信号伝達用コンデンサＣ５の一端（ｃ部）の電圧低下を、トリガ入力部７が共振検出トリガとして誤検出しないように、マスク信号出力部８からマスク信号を出力しておく。The mask signal output unit 8 preferably starts outputting the mask signal immediately after the switching element TR1 turns from on to off (time t1) for the following reason.
The signal transmission capacitor C5 of the signal transmission unit 2 needs to be reset by discharging electric charges after detecting resonance. In the first embodiment, when the resistor R4 and the diode D5 are connected between the logic power supply 10 and the signal transmission capacitor C5, and the diode D5 is turned off during the ON time of the switching element TR1, the terminal voltage of the signal transmission capacitor C5 is changed. The configuration is such that a falling reset is applied. At the time of reset, a mask signal is output from the mask signal output unit 8 so that the trigger input unit 7 does not erroneously detect a voltage drop at one end (c part) of the signal transmission capacitor C5.

マスク信号の出力を終了するタイミングは、マスク信号出力部８が任意に操作してよい。マスク信号は少なくともサージ発生期間に出力されている必要があるが、サージ発生期間はスイッチング素子ＴＲ１のオン時間の長さ等に応じて変動するので、一意に決めることは難しい。そこで、サージ発生期間を、スイッチング素子ＴＲ１のスイッチングオンサイクル１周期の１／５〜１／１０以内の時間と仮定して、その時間中マスク信号を出力し続ける。例えば、スイッチングオンサイクルが２００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ（５μｓ〜３．３μｓ周期）の場合、マスク信号が５００ｎｓ程度であれば、サージ発生期間中の誤共振検出トリガの発生を防止できる。   The mask signal output unit 8 may arbitrarily operate the timing for finishing the output of the mask signal. The mask signal needs to be output at least during the surge generation period, but the surge generation period varies depending on the length of the on-time of the switching element TR1, and so on, and thus it is difficult to uniquely determine the mask signal. Therefore, assuming that the surge generation period is a time within 1/5 to 1/10 of one cycle of the switching on cycle of the switching element TR1, the mask signal is continuously output during that time. For example, when the switching on cycle is 200 kHz to 300 kHz (5 μs to 3.3 μs period), if the mask signal is about 500 ns, generation of an erroneous resonance detection trigger during the surge generation period can be prevented.

また、マスク信号の出力を終了するタイミングは、スイッチング素子ＴＲ１のオフ時間が終わるより前（時刻ｔ４より前）にする必要がある。ただし、スイッチング素子ＴＲ１のオフ時間が終わるタイミングは、共振検出トリガにより決定されるので、マスク信号出力部８はこのタイミングを把握できない。そこで、マスク信号出力部８は、例えば前回のスイッチングオンサイクルのオフ時間に基づいて、次のスイッチングサイクルのオフ時間を推定する。   In addition, it is necessary to end the output of the mask signal before the end of the OFF time of the switching element TR1 (before time t4). However, the timing at which the OFF time of the switching element TR1 ends is determined by the resonance detection trigger, so the mask signal output unit 8 cannot grasp this timing. Therefore, the mask signal output unit 8 estimates the off time of the next switching cycle based on, for example, the off time of the previous switching on cycle.

以上より、実施の形態１によれば、フライバック式のＤＣ／ＤＣコンバータ１は、一方の端子がトランスＴ１とスイッチング素子ＴＲ１との接続点１１に接続され、他方の端子が制御部３に接続された信号伝達用コンデンサＣ５を有して当信号伝達用コンデンサＣ５の電圧信号を制御部３に伝達する信号伝達部２と、スイッチング素子ＴＲ１がオンからオフに転じた直後の電圧信号の制御部３への伝達を阻止する信号伝達阻止部９とを備え、制御部３は、信号伝達阻止部９が電圧信号の伝達を阻止している期間以外のタイミングで、信号伝達部２から伝達される電圧信号が変化したときにトランスＴ１がエネルギを放出し終えたタイミングと判断してスイッチング素子ＴＲ１をオフからオンに操作する構成にした。また、制御部３は、信号伝達用コンデンサＣ５から制御部３に伝達される電圧信号の極性が、スイッチング素子ＴＲ１がオフからオンに転じるときと同極性で、かつ、当電圧信号の大きさが、電圧抑制用コンデンサＣ２とトランスＴ１とにより発生する共振と同等である場合、トランスＴ１がエネルギを放出し終えたタイミングと判断して、スイッチング素子ＴＲ１をオフからオンに操作する構成にした。
このように、受動素子であるコンデンサを用いて共振を検出するようにしたので、従来のようなコンパレータＩＣ、トランジスタなどの能動素子を用いた場合と比較して、低コスト、かつ省スペースにフライバック式のＤＣ／ＤＣコンバータを実現することができる。また、スイッチング素子ＴＲ１がオフからオンに転じるときにサージ電圧が発生しても、この間は信号伝達用コンデンサＣ５から制御部３への電圧信号の伝達を阻止するようにしたので、サージ電圧が原因になる誤動作を回避できる。As described above, according to the first embodiment, the flyback DC / DC converter 1 has one terminal connected to the connection point 11 between the transformer T1 and the switching element TR1 and the other terminal connected to the control unit 3. A signal transmission unit 2 having a signal transmission capacitor C5 and transmitting the voltage signal of the signal transmission capacitor C5 to the control unit 3, and a voltage signal control unit immediately after the switching element TR1 turns from on to off 3, and the control unit 3 is transmitted from the signal transmission unit 2 at a timing other than the period in which the signal transmission blocking unit 9 blocks transmission of the voltage signal. When the voltage signal changes, it is determined that the timing at which the transformer T1 has finished releasing energy and the switching element TR1 is operated from OFF to ON. Further, the control unit 3 has the same polarity as the voltage signal transmitted from the signal transmission capacitor C5 to the control unit 3 when the switching element TR1 changes from OFF to ON, and the magnitude of the voltage signal is the same. When the resonance is generated by the voltage suppressing capacitor C2 and the transformer T1, it is determined that the timing when the transformer T1 has finished releasing the energy, and the switching element TR1 is operated from OFF to ON.
In this way, resonance is detected using a capacitor, which is a passive element, so that it is possible to fly at low cost and save space compared to the case where active elements such as conventional comparator ICs and transistors are used. A buck type DC / DC converter can be realized. Further, even if a surge voltage is generated when the switching element TR1 is turned from off to on, the transmission of the voltage signal from the signal transmission capacitor C5 to the control unit 3 is prevented during this period, so that the surge voltage is the cause. Can be avoided.

また、実施の形態１によれば、信号伝達部２は、信号伝達用コンデンサＣ５と制御部３との間に接続された電圧制限用ダイオードＤ３を有し、信号伝達阻止部９は、電圧制限用ダイオードＤ３とＯＲ接続されたダイオードＤ４と、少なくともスイッチング素子ＴＲ１がオンからオフに転じた直後にダイオードＤ４にマスク信号を出力して、当マスク信号を制御部３に入力することによって信号伝達用コンデンサＣ５の電圧信号が制御部３へ伝達されるのを阻止するマスク信号出力部８とを有する構成にした。コストが安価なダイオード、コンデンサ、抵抗の受動素子のみで信号伝達部２を構成できるので、低コストのＤＣ／ＤＣコンバータを実現できる。また、ダイオードは、原理的に蓄積時間が存在しないので、高速にＤＣ／ＤＣコンバータを動作させることができる。   Further, according to the first embodiment, the signal transmission unit 2 includes the voltage limiting diode D3 connected between the signal transmission capacitor C5 and the control unit 3, and the signal transmission blocking unit 9 includes the voltage limiting unit. For transmitting a signal by outputting a mask signal to the diode D4, which is OR-connected to the diode D3, and at least immediately after the switching element TR1 turns from on to off, and inputting the mask signal to the control unit 3 The mask signal output unit 8 is configured to prevent the voltage signal of the capacitor C5 from being transmitted to the control unit 3. Since the signal transmission unit 2 can be configured with only passive elements such as diodes, capacitors, and resistors at low cost, a low-cost DC / DC converter can be realized. In addition, since the diode has no accumulation time in principle, the DC / DC converter can be operated at high speed.

また、実施の形態１によれば、マスク信号出力部８は、スイッチング素子ＴＲ１がオンからオフに転じた直後から、スイッチング素子ＴＲ１がオンオフする周期の１／５〜１／１０以内の時間が経過するまでの間、マスク信号を出力し続けるように構成した。このため、サージ電圧が原因になる誤動作を回避できる。   Further, according to the first embodiment, the mask signal output unit 8 has elapsed within a period of 1/5 to 1/10 of the cycle in which the switching element TR1 is turned on / off immediately after the switching element TR1 is turned from on to off. Until this time, the mask signal is continuously output. For this reason, malfunction caused by a surge voltage can be avoided.

また、実施の形態１によれば、マスク信号出力部８は、スイッチング素子ＴＲ１がオフからオンに転じた直後に、マスク信号を出力し始めるように構成した。このため、信号伝達用コンデンサＣ５のリセットが原因になる誤動作を回避できる。   Further, according to the first embodiment, the mask signal output unit 8 is configured to start outputting a mask signal immediately after the switching element TR1 is turned from OFF to ON. For this reason, it is possible to avoid malfunction caused by resetting the signal transmission capacitor C5.

また、実施の形態１によれば、制御部３はＣＰＵを有し、信号伝達部２は、信号伝達用コンデンサＣ５から制御部３に伝達される電圧信号を、ＣＰＵのロジックレベルにクランプするロジックレベル変換用ダイオードＤ２を有するように構成した。このため、ＣＰＵへの過電圧印加を防止できる。   Further, according to the first embodiment, the control unit 3 has a CPU, and the signal transmission unit 2 is a logic that clamps the voltage signal transmitted from the signal transmission capacitor C5 to the control unit 3 to the logic level of the CPU. A level conversion diode D2 is provided. For this reason, application of overvoltage to the CPU can be prevented.

実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係るＤＣ／ＤＣコンバータ１の構成を示す回路図である。実施の形態２では、上記実施の形態１で説明したＤＣ／ＤＣコンバータ１を使用して、ＬＥＤ（発光ダイオード）を点灯する光源点灯装置を構成する。Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the DC / DC converter 1 according to the second embodiment. In the second embodiment, the DC / DC converter 1 described in the first embodiment is used to configure a light source lighting device that lights an LED (light emitting diode).

図３のＤＣ／ＤＣコンバータ１の制御部３は、図１の出力電圧検出部５の代わりに出力電流検出部２０を備えて、ＬＥＤに出力する電流を一定に制御する。出力電流検出部２０は、電流検出用抵抗Ｒ２０により検出されるＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電流を検出し、オン時間演算部６に出力する。オン時間演算部６は、出力電流検出部２０の出力電流値をフィードバックしてスイッチング素子ＴＲ１をオンする時間を演算する。その他の構成は、図１と同一または相当のため、同一の符号を付して説明を省略する。
なお、図３ではＤＣ／ＤＣコンバータ１にＬＥＤを接続したが、ＬＥＤに限定されるものではなく、レーザダイオード等の半導体光源を接続してもよい。The control unit 3 of the DC / DC converter 1 of FIG. 3 includes an output current detection unit 20 instead of the output voltage detection unit 5 of FIG. 1 and controls the current output to the LED to be constant. The output current detection unit 20 detects the output current of the DC / DC converter 1 detected by the current detection resistor R20 and outputs it to the on-time calculation unit 6. The on-time calculating unit 6 calculates the time during which the switching element TR1 is turned on by feeding back the output current value of the output current detecting unit 20. Other configurations are the same as or equivalent to those in FIG.
In addition, although LED was connected to the DC / DC converter 1 in FIG. 3, it is not limited to LED, You may connect semiconductor light sources, such as a laser diode.

以上より、実施の形態２によれば、低コストおよび省スペースなＤＣ／ＤＣコンバータ１を使用して、半導体光源を点灯する光源点灯装置を構成するようにしたので、光源点灯装置の低コスト化および省スペース化を実現できる。   As described above, according to the second embodiment, the low-cost and space-saving DC / DC converter 1 is used to configure the light source lighting device that lights the semiconductor light source. And space saving can be realized.

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of each embodiment, any component of each embodiment can be modified, or any component can be omitted in each embodiment. .

以上のように、この発明に係るフライバック式のＤＣ／ＤＣコンバータは、受動素子のみで共振を検出する構成にしたので、低コストおよび省スペースにでき、ＬＥＤ等の半導体光源を用いた車載用光源（ヘッドランプ等）の点灯装置として用いるのに適している。   As described above, the flyback-type DC / DC converter according to the present invention is configured to detect resonance by using only passive elements, so that it can be reduced in cost and space, and can be mounted on a vehicle using a semiconductor light source such as an LED. It is suitable for use as a lighting device for a light source (head lamp or the like).

１ ＤＣ／ＤＣコンバータ、２ 信号伝達部、３ 制御部、４ オンオフ信号出力部、５ 出力電圧検出部、６ オン時間演算部、７ トリガ入力部、８ マスク信号出力部、９ 信号伝達阻止部、１０ ロジック電源、１１ 接続点、２０ 出力電流検出部、１００ バッテリ、１０１ 負荷、Ｃ１ 平滑用コンデンサ、Ｃ２ 電圧抑制用コンデンサ、Ｃ３ コンデンサ、Ｃ４ 平滑用コンデンサ、Ｃ５ 信号伝達用コンデンサ、Ｄ１ 整流ダイオード、Ｄ２ ロジックレベル変換用ダイオード（クランプ部）、Ｄ３ 電圧制限用ダイオード（第１のダイオード）、Ｄ４ ダイオード（第２のダイオード）、Ｄ５ ダイオード、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７ 抵抗、Ｒ３ 微分用抵抗、Ｒ５ プルダウン抵抗、Ｒ２０ 電流検出用抵抗、Ｔ１ トランス、ＴＲ１ スイッチング素子。   1 DC / DC converter, 2 signal transmission unit, 3 control unit, 4 on / off signal output unit, 5 output voltage detection unit, 6 on-time calculation unit, 7 trigger input unit, 8 mask signal output unit, 9 signal transmission blocking unit, 10 logic power supply, 11 connection point, 20 output current detection unit, 100 battery, 101 load, C1 smoothing capacitor, C2 voltage suppression capacitor, C3 capacitor, C4 smoothing capacitor, C5 signal transmission capacitor, D1 rectifier diode, D2 Logic level conversion diode (clamp section), D3 voltage limiting diode (first diode), D4 diode (second diode), D5 diode, R1, R2, R4, R6, R7 resistance, R3 differentiation resistance, R5 pull-down resistor, R20 current detection resistor, T1 transformer, TR 1 Switching element.

Claims (7)

電圧変換用のトランスあるいはコイルと、
オンとオフとを切り替えることによって、前記トランスあるいは前記コイルにエネルギを貯める状態と当エネルギを放出する状態とを切り替えるスイッチング素子と、
前記トランスあるいは前記コイルが放出するエネルギを整流して負荷に流すダイオードと、
一方の端子が前記トランスあるいは前記コイルと前記スイッチング素子との接続点に接続され、他方の端子が電源側あるいは接地側に接続された電圧抑制用コンデンサと、
前記スイッチング素子のオンオフを操作する制御部とを備えたフライバック式のＤＣ／ＤＣコンバータであって、
一方の端子が前記トランスあるいは前記コイルと前記スイッチング素子との前記接続点に接続され、他方の端子が前記制御部に接続された信号伝達用コンデンサを有し、受動素子のみの構成で、当信号伝達用コンデンサの電圧信号を前記制御部に伝達する信号伝達部と、
前記スイッチング素子がオンからオフに転じた直後の前記電圧信号の前記制御部への伝達を阻止する信号伝達阻止部とを備え、
前記制御部は、前記信号伝達阻止部が前記電圧信号の伝達を阻止している期間以外のタイミングで、前記信号伝達部から伝達される前記電圧信号が変化したときに前記スイッチング素子をオフからオンに操作することを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。 A transformer or coil for voltage conversion,
A switching element that switches between a state in which energy is stored in the transformer or the coil and a state in which the energy is released by switching between on and off;
A diode that rectifies the energy emitted by the transformer or the coil and flows it to a load;
One terminal is connected to a connection point between the transformer or the coil and the switching element, and the other terminal is connected to a power source side or a ground side, and a voltage suppressing capacitor;
A flyback DC / DC converter including a control unit for operating on / off of the switching element,
Is one terminal connected to the connection point between the switching element and the transformer or the coil has the other signal transmitting capacitor connected terminal to the controller of the, in the configuration of only passive elements, those signals A signal transmission unit that transmits a voltage signal of a transmission capacitor to the control unit;
A signal transmission blocking unit that blocks transmission of the voltage signal to the control unit immediately after the switching element turns from on to off;
The control unit turns off the switching element when the voltage signal transmitted from the signal transmission unit changes at a timing other than the period in which the signal transmission blocking unit blocks the transmission of the voltage signal. A DC / DC converter characterized by being operated. 前記制御部は、前記信号伝達部から伝達される前記電圧信号の極性が、前記スイッチング素子がオフからオンに転じるときの極性と同じで、かつ、前記電圧信号の大きさが、前記電圧抑制用コンデンサと前記トランスあるいは前記コイルとにより発生する共振と同等であるときに、前記スイッチング素子をオフからオンに操作することを特徴とする請求項１記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。   The controller is configured such that the polarity of the voltage signal transmitted from the signal transmission unit is the same as the polarity when the switching element changes from off to on, and the magnitude of the voltage signal is the voltage suppression voltage. 2. The DC / DC converter according to claim 1, wherein the switching element is operated from OFF to ON when the resonance is equivalent to a resonance generated by a capacitor and the transformer or the coil. 前記信号伝達部は、前記信号伝達用コンデンサと前記制御部との間に接続された第１のダイオードを有し、
前記信号伝達阻止部は、前記第１のダイオードにＯＲ接続された第２のダイオードと、少なくとも前記スイッチング素子がオンからオフに転じた直後に前記第２のダイオードにマスク信号を出力して当マスク信号を前記制御部に入力することによって、前記信号伝達用コンデンサの前記電圧信号が前記制御部へ伝達されるのを阻止するマスク信号出力部とを有することを特徴とする請求項１記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。 The signal transmission unit includes a first diode connected between the signal transmission capacitor and the control unit;
The signal transmission blocking unit outputs a mask signal to the second diode that is OR-connected to the first diode, and at least immediately after the switching element turns from on to off, and outputs a mask signal to the second diode. 2. The DC signal according to claim 1, further comprising: a mask signal output unit configured to prevent the voltage signal of the signal transmission capacitor from being transmitted to the control unit by inputting a signal to the control unit. / DC converter. 前記マスク信号出力部は、前記スイッチング素子がオンからオフに転じた直後から、前記スイッチング素子がオンオフする周期の１／５〜１／１０以内の時間が経過するまでの間、前記マスク信号を出力し続けることを特徴とする請求項３記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。   The mask signal output unit outputs the mask signal from immediately after the switching element turns from on to off until a time within 1/5 to 1/10 of the cycle at which the switching element turns on / off elapses. 4. The DC / DC converter according to claim 3, wherein the DC / DC converter is continuously operated. 前記マスク信号出力部は、前記スイッチング素子がオフからオンに転じた直後に、前記マスク信号を出力し始めることを特徴とする請求項３記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。   4. The DC / DC converter according to claim 3, wherein the mask signal output unit starts outputting the mask signal immediately after the switching element turns from off to on. 前記制御部は、ＣＰＵを有し、
前記信号伝達部は、前記信号伝達用コンデンサから前記制御部に伝達される前記電圧信号を、前記ＣＰＵのロジックレベルにクランプするクランプ部を有することを特徴とする請求項１記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。 The control unit has a CPU,
2. The DC / DC converter according to claim 1, wherein the signal transmission unit includes a clamp unit that clamps the voltage signal transmitted from the signal transmission capacitor to the control unit at a logic level of the CPU. . 電源電圧から半導体光源を点灯する電圧に変換するトランスあるいはコイルと、オンとオフとを切り替えることによって、前記トランスあるいは前記コイルにエネルギを貯める状態と当エネルギを放出する状態とを切り替えるスイッチング素子と、前記トランスあるいは前記コイルが放出するエネルギを整流して負荷に流すダイオードと、一方の端子が前記トランスあるいは前記コイルと前記スイッチング素子との接続点に接続され、他方の端子が電源側あるいは接地側に接続された電圧抑制用コンデンサと、前記スイッチング素子のオンオフを操作する制御部とを含んだフライバック式のＤＣ／ＤＣコンバータと、
一方の端子が前記トランスあるいは前記コイルと前記スイッチング素子との接続点に接続され、他方の端子が前記制御部に接続された信号伝達用コンデンサを有し、受動素子のみの構成で、当信号伝達用コンデンサの電圧信号を前記制御部に伝達する信号伝達部と、
前記スイッチング素子がオンからオフに転じた直後の前記電圧信号の前記制御部への伝達を阻止する信号伝達阻止部とを備え、
前記制御部は、前記信号伝達阻止部が前記電圧信号の伝達を阻止している期間以外のタイミングで、前記信号伝達部から伝達される前記電圧信号が変化したときに前記スイッチング素子をオフからオンに操作することを特徴とする光源点灯装置。 A transformer or a coil for converting the power source voltage to a voltage for lighting the semiconductor light source, and a switching element for switching between a state of storing energy in the transformer or the coil and a state of releasing the energy by switching on and off; A diode that rectifies energy discharged from the transformer or the coil and flows it to the load, one terminal is connected to a connection point between the transformer or the coil and the switching element, and the other terminal is connected to the power supply side or the ground side A flyback DC / DC converter including a connected voltage suppressing capacitor and a control unit for operating on / off of the switching element;
One terminal is connected to the connection point between the transformer or the coil and the switching element, and the other terminal has a signal transmission capacitor connected to the control unit , and this signal transmission is made up of only passive elements. A signal transmission unit that transmits a voltage signal of the capacitor to the control unit;
A signal transmission blocking unit that blocks transmission of the voltage signal to the control unit immediately after the switching element turns from on to off;
The control unit turns off the switching element when the voltage signal transmitted from the signal transmission unit changes at a timing other than the period in which the signal transmission blocking unit blocks the transmission of the voltage signal. A light source lighting device characterized by being operated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6885378B2 (en) * 2018-08-30 2021-06-16 株式会社デンソー Switch drive circuit
JP7326823B2 (en) * 2019-04-04 2023-08-16 三菱電機株式会社 LIGHTING DEVICE, LIGHTING EQUIPMENT, CONTROL METHOD FOR LIGHTING DEVICE
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888821A (en) * 1988-12-09 1989-12-19 Honeywell Inc. Synchronization circuit for a resonant flyback high voltage supply
JP2000209856A (en) * 1999-01-12 2000-07-28 Canon Inc Power supply controller and control method and recording medium
DE60041236D1 (en) * 1999-05-26 2009-02-12 Nxp Bv DC CONVERTER
JP4247048B2 (en) * 2003-06-05 2009-04-02 株式会社小糸製作所 DC voltage converter
JP5117980B2 (en) * 2008-10-02 2013-01-16 パナソニック株式会社 Energy transfer device and semiconductor device for energy transfer control
JP2011100667A (en) * 2009-11-06 2011-05-19 Panasonic Electric Works Co Ltd Lighting device and headlight using the same, and vehicle

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