JP6257145B2 - スイッチモード電源モジュール及びそれに関連するヒカップ制御方法 - Google Patents
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Description
(付記1) スイッチモード電源モジュールにおけるスイッチング動作を制御する方法であって、前記スイッチモード電源モジュールは装置要素に電力を供給するよう意図され、当該方法は:
前記スイッチモード電源内の測定モジュールにより負荷電流を測定するステップと、
測定された負荷電流を、比較器モジュールにより、所定の負荷電流閾値と比較するステップと、
前記測定された負荷電流が第1の期間にわたって前記所定の負荷電流閾値より小さい場合に、前記負荷電流の測定値が前記所定の負荷電流閾値より大きくなるまで、コントローラにより、前記スイッチモード電源モジュールの前記スイッチング動作を、前記スイッチング動作の反復的なアクティブ化及び第2の期間にわたる非アクティブ化によって制御するステップと
を有する、方法。
(付記2) 前記スイッチモード電源モジュールは2つの導電体によって前記装置要素に接続される、ことを特徴とする付記1に記載の方法。
(付記3) 前記第1の期間はアンチトランジェントフィルタの時定数によって定められる、ことを特徴とする付記1又は2に記載の方法。
(付記4) 前記第2の期間は前記電源のフィルタ回路の時定数によって定められる、ことを特徴とする付記1又は2に記載の方法。
(付記5) 前記第2の期間は前記電源の二次側に固有のバルクキャパシタの時定数によって定められる、ことを特徴とする付記1乃至3の何れかに記載の方法。
(付記6) 前記負荷電流を測定するステップは、前記スイッチモード電源モジュールの二次側巻線の端子における平均整流電圧に比例した電圧を生成することを有する、ことを特徴とする付記1乃至5の何れかに記載の方法。
(付記7) スイッチモード電源モジュールにおけるスイッチング動作を制御する装置であって、前記スイッチモード電源モジュールは装置要素に電力を供給するよう意図され、当該装置は:
負荷電流を測定する回路と、
測定された負荷電流を所定の負荷電流閾値と比較する回路と、
前記スイッチング動作を制御する回路であり、前記測定された負荷電流が第1の期間にわたって前記所定の負荷電流閾値より小さい場合に、前記スイッチング動作を周期的に第2の期間にわたって中断し、前記測定された負荷電流が前記所定の負荷電流閾値より大きい場合に、前記スイッチング動作を維持する、回路と
を有する、装置。
(付記8) 前記第1の期間はアンチトランジェントフィルタの時定数によって定められる、ことを特徴とする付記7に記載の装置。
(付記9) 前記第2の期間は前記電源のフィルタ回路の時定数によって定められる、ことを特徴とする付記7又は8に記載の装置。
(付記10) 前記第2の期間は前記電源の二次側に固有のバルクキャパシタの時定数によって定められる、ことを特徴とする付記7又は8に記載の装置。
(付記11) 前記負荷電流を測定する回路は、前記スイッチモード電源モジュールの二次側巻線の端子における平均整流電圧に比例した電圧を生成する回路を有する、ことを特徴とする付記7乃至10の何れかに記載の装置。
(付記12) 前記スイッチモード電源モジュールは2つの導電体によって前記装置要素に接続される、ことを特徴とする付記7に記載の装置。
2 被電力供給装置
3 幹線コード
4 電源コード
100 幹線コードコネクタ
101 保護・フィルタモジュール
102 幹線整流モジュール
103 一次側キャパシタ
104 変圧器モジュール
105 整流モジュール
106 フィルタモジュール
107 出力電流測定モジュール
108 電源コードコネクタ
109 電流基準モジュール
110 比較器モジュール
111 アンチトランジェントフィルタモジュール
112 デューティサイクル発生器モジュール
113 フィードバックモジュール
114 誤差増幅モジュール
115 光カプラモジュール
116 PWM制御モジュール
117 電力スイッチモジュール
118 補助電源モジュール
301 変圧器二次側巻線
305 光カプラLED
308 シャントレギュレータ
1000 負荷電流を測定してスイッチング動作を制御する回路
Claims (15)
- 巻線を有する変圧器と、
前記変圧器に結合され且つスイッチモード制御信号に応答する電力スイッチであり、前記変圧器内に周期的な電圧パルスを生成する電力スイッチと、
前記変圧器に結合され、前記周期的な電圧パルスを整流して、負荷回路に結合される第1の整流された電圧を生成する第1の整流器であり、前記第1の整流された電圧は、前記負荷回路内に負荷電流を生成する、第1の整流器と、
前記巻線内の周期的な電圧パルスを整流して、第2の整流された電圧パルスを出力に生成する第2の整流器であり、前記負荷電流の減少が起こるときに、当該第2の整流器の前記出力における前記第2の整流された電圧パルスのうちの所与の電圧パルスの平均値が低下するようにされる、第2の整流器と、
前記第1の整流された電圧に応答して、前記第1の整流された電圧を調整するよう、前記電力スイッチに結合される前記スイッチモード制御信号を生成する制御回路と、
前記第2の整流器の前記出力における前記第2の整流された電圧パルスに応答して、前記第2の整流器の前記出力における前記第2の整流された電圧パルスのうちの所与の電圧パルスの前記平均値を指し示す大きさを有する出力信号を生成するセンサと、
前記電力スイッチに結合され且つ前記センサの前記出力信号に応答する比較器であり、前記センサの前記出力信号の前記大きさに従って、周期的に、前記電力スイッチが前記変圧器内に前記周期的な電圧パルスを生成しないようにする比較器と、
を有し、
前記比較器は比較器出力スイッチを有し、該比較器出力スイッチは、前記第1の整流器の第1の整流器キャパシタに蓄えられた電力を前記電力スイッチの発光ダイオードに供給して、前記第1の整流器キャパシタに蓄えられた前記電力がもはや前記発光ダイオードによる発光に十分でないものになるまで、前記発光ダイオードに発光させて前記電力スイッチを停止させるようにすることによって、前記電力スイッチを停止させるように適応される、
スイッチモード電源。 - 前記比較器は、前記センサの前記出力信号が前記比較器の閾値に達すると、周期的に、前記変圧器内に前記電圧パルスを生成しないように前記電力スイッチを停止させる、請求項1に記載のスイッチモード電源。
- 前記比較器は、前記センサの前記出力信号が、第1の期間の間、前記閾値を下回ったままであるときに、周期的に、前記変圧器内に前記電圧パルスを生成しないように前記電力スイッチを停止させる、請求項2に記載のスイッチモード電源。
- 前記第1の期間はアンチトランジェントフィルタの時定数によって定められる、請求項3に記載のスイッチモード電源。
- 前記比較器は周期的に、当該電源のフィルタ回路の時定数によって定められる第2の期間の間、前記変圧器内に前記電圧パルスを生成しないように前記電力スイッチを停止させる、請求項1乃至4の何れかに記載のスイッチモード電源。
- 前記第2の期間は、前記生成中に前記巻線の端子で利用可能な電力を供給するバルクキャパシタの時定数によって定められる、請求項5に記載のスイッチモード電源。
- 前記センサによって生成される前記出力信号は、前記スイッチモード制御信号のデューティサイクルを表す平均化された信号である、請求項1乃至6の何れかに記載のスイッチモード電源。
- 前記出力信号は、前記変圧器と前記負荷回路との間で、前記負荷回路内に形成される負荷電力経路を除いた信号経路を介して生成される、請求項1乃至6の何れかに記載のスイッチモード電源。
- 巻線を有する変圧器を含んだスイッチモード電源におけるスイッチング動作を周期的に中断させる方法であって、前記変圧器は、スイッチモード制御信号に応答する電力スイッチに結合され、当該方法は、
前記変圧器内に周期的な電圧パルスを生成し、
前記周期的な電圧パルスを整流して、負荷回路に結合される第1の整流された電圧を生成し、前記第1の整流された電圧は、前記負荷回路内に負荷電流を生成し、
前記巻線内の前記周期的な電圧パルスを整流して、第2の整流器の出力に第2の整流された電圧パルスを生成し、
前記負荷電流の減少が起こるときに、前記第2の整流器の前記出力における前記第2の整流された電圧パルスのうちの所与の電圧パルスの平均値が低下するように、前記電力スイッチに結合される前記スイッチモード制御信号を生成して前記第1の整流された電圧を調整し、
前記第2の整流された電圧パルスに応答して、前記第2の整流器の前記出力における前記第2の整流された電圧パルスのうちの所与の電圧パルスの前記平均値を指し示す大きさを有する出力信号を生成し、且つ
前記出力信号の前記大きさに従って、前記変圧器内に前記周期的な電圧パルスを生成しないように前記電力スイッチを周期的に停止させる
ことを有し、
前記電力スイッチを周期的に停止させることは、前記第1の整流された電圧を生成する第1の整流器キャパシタに蓄えられた電力を発光ダイオードに供給して、前記第1の整流器キャパシタに蓄えられた電力がもはや前記発光ダイオードによる発光に十分でないものになるまで、前記発光ダイオードに発光させて前記電力スイッチを停止させることを有する、
方法。 - 前記変圧器内に前記周期的な電圧パルスを生成しないように前記電力スイッチを周期的に停止させることは、前記出力信号が閾値に達し、第1の期間の間、前記閾値を下回ったままであるときに実行される、請求項9に記載の方法。
- 前記第1の期間はアンチトランジェントフィルタの時定数によって定められる、請求項10に記載の方法。
- 前記停止させることは、前記電源のフィルタ回路の時定数によって定められる第2の期間の間、行われる、請求項9又は10に記載の方法。
- 前記第2の期間は、前記生成中に前記巻線の端子で利用可能な電力を供給するバルクキャパシタの時定数によって定められる、請求項12に記載の方法。
- 前記出力信号は、前記スイッチモード制御信号のデューティサイクルを表す平均化された信号である、請求項9乃至13の何れかに記載の方法。
- 前記出力信号は、前記変圧器と前記負荷回路との間で、前記負荷回路内に形成される負荷電力経路を除いた信号経路を介して生成される、請求項9乃至14の何れかに記載の方法。
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