JP6487741B2 - Switching power supply - Google Patents
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Description
本発明は電源トランスを利用したスイッチング電源装置に関する。 The present invention relates to a switching power supply device using a power transformer.
図10に従来のスイッチング電源装置を示す(例えば、特許文献1)。電源トランスT1の1次巻線L1の一方の端子が正側入力端子IN+に接続され、他方の端子はパワートランジスタMP2を経由して負側入力端子IN−に接続されている。パワートランジスタMP2のゲートはPMOSトランジスタM11とNMOSトランジスタM12からなるドライブ回路110の出力側に接続されている。そのドライブ回路110は制御回路120によって制御されるようになっている。電源トランスT1の2次巻線L2には、ダイオードD1とコンデンサC2による整流平滑回路が接続されている。コンデンサC2には、並列にツェナーダイオードD2とホトダイオードPDの直列回路が接続されている。このホトダイオードPDはホトトランジスタPTとカップリングされ、そのホトトランジスタPTを流れる電流が制御回路120に入力している。
FIG. 10 shows a conventional switching power supply device (for example, Patent Document 1). One terminal of the primary winding L1 of the power transformer T1 is connected to the positive input terminal IN +, and the other terminal is connected to the negative input terminal IN− via the power transistor MP2. The gate of the power transistor MP2 is connected to the output side of the
このスイッチング電源装置では、ホトダイオードPDが正側出力端子OUT+と負側出力端子OUT−の間に発生する出力電圧VOUTを検出し、そのホトダイオードPDに流れる電流に応じてホトトランジスタPTの内部抵抗が制御される。これにより、制御回路120に生成された制御信号によってドライブ回路110のトランジスタM11,M12が制御され、パワートランジスタMP2のON/OFFが制御される。
In this switching power supply device, the photodiode PD detects the output voltage VOUT generated between the positive output terminal OUT + and the negative output terminal OUT−, and the internal resistance of the phototransistor PT is controlled in accordance with the current flowing through the photodiode PD. Is done. Thereby, the transistors M11 and M12 of the
ところが、図10のスイッチング電源装置では、ドライブ回路110によってパワートランジスタMP2のゲート電圧VG2が矩形波で制御されるので、パワートランジスタMP2をONさせる際には、図11に示すように、そのゲート電圧VG2が0V〜VDDと大きく変化する。このため、パワートランジスタMP2のドレイン電流ID2にサージ電流S1が流れるので、このサージ電流S1によってノイズが発生したり、変換効率の低下を招くという問題がある。
However, in the switching power supply device of FIG. 10, the
本発明の目的は、パワートランジスタのON時のサージ電流が抑制されるようにして、スイッチングノイズを低減し、変換効率を向上させたスイッチング電源装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a switching power supply apparatus that suppresses a surge current when a power transistor is turned on, reduces switching noise, and improves conversion efficiency.
上記目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、インダクタ又は電源トランスと、ON/OFFすることで前記インダクタ又は電源トランスの入力電圧をスイッチングするパワートランジスタと、前記インダクタ又は電源トランスの出力側の交流電圧から出力電圧を生成する整流平滑回路と、前記パワートランジスタのON/OFFを制御する制御回路と、を備えたスイッチング電源装置において、前記制御回路はドライブ回路を含み、該ドライブ回路は、OFF電圧が有効なとき前記パワートランジスタをOFFさせるパワートランジスタOFF回路と、前記OFF電圧が無効なとき前記出力電圧のレベルに応じた傾斜で変化するON電圧をレベルシフトするレベルシフト回路と、該レベルシフト回路の出力によって前記パワートランジスタを徐々にONに近づけた後に前記パワートランジスタをONさせるバッファ回路と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載のスイッチング電源装置において、前記OFF電圧は、所定の周期ごとに有効になることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the switching power supply device according to the first aspect, the OFF voltage becomes effective every predetermined period.
請求項3にかかる発明は、1次巻線、2次巻線および補助巻線を備えた電源トランスと、前記1次巻線に直列接続されON/OFFすることで入力電圧をスイッチングするパワートランジスタと、前記2次巻線の交流電圧から出力電圧を生成する整流平滑回路と、該整流平滑回路の出力電圧と前記補助巻線に発生する電圧とに応じて前記パワートランジスタのON/OFFを制御する制御回路と、を備えたスイッチング電源装置において、前記制御回路は、OFF信号生成回路と、ONタイミング信号生成回路と、ドライブ回路とを有し、前記OFF信号生成回路は、前記パワートランジスタがONした際に前記補助巻線に発生する正電圧に応じて充電され、前記パワートランジスタがOFFした際に前記補助巻線に発生する負電圧に応じて放電される第3のコンデンサを有し、該第3のコンデンサの電圧が上昇して第1の所定値に達すると有効なOFF電圧を生成し、前記ONタイミング信号生成回路は、前記整流平滑回路の出力電圧が低いほど大きな電流が充電される第4のコンデンサを有し、該第4のコンデンサにON電圧が生成され、前記ドライブ回路は、前記OFF電圧が有効なとき前記パワートランジスタをOFFさせるパワートランジスタOFF回路と、前記OFF電圧が無効なとき前記ON電圧をレベルシフトするレベルシフト回路と、該レベルシフト回路の出力によって前記パワートランジスタを徐々にONに近づけた後に前記パワートランジスタをONさせるバッファ回路とを有する、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a power transformer including a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding, and a power transistor that is connected in series to the primary winding and switches an input voltage by turning on and off. And a rectifying / smoothing circuit that generates an output voltage from the AC voltage of the secondary winding, and ON / OFF control of the power transistor according to the output voltage of the rectifying / smoothing circuit and the voltage generated in the auxiliary winding The control circuit includes an OFF signal generation circuit, an ON timing signal generation circuit, and a drive circuit, and the OFF signal generation circuit has the power transistor ON. In response to the positive voltage generated in the auxiliary winding, and in response to the negative voltage generated in the auxiliary winding when the power transistor is turned off. A third capacitor to be electrified, and when the voltage of the third capacitor rises and reaches a first predetermined value, an effective OFF voltage is generated, and the ON timing signal generation circuit includes the rectifying and smoothing circuit The fourth capacitor is charged with a larger current as the output voltage is lower, an ON voltage is generated in the fourth capacitor, and the drive circuit turns off the power transistor when the OFF voltage is valid A power transistor OFF circuit, a level shift circuit for level shifting the ON voltage when the OFF voltage is invalid, and a buffer for turning on the power transistor after the power transistor is gradually brought close to ON by the output of the level shift circuit And a circuit.
請求項4にかかる発明は、請求項3に記載のスイッチング電源装置において、前記第4のコンデンサは、前記パワートランジスタがONした際に前記補助巻線に発生する前記正電圧に応じて充電され、前記パワートランジスタがOFFした際に前記補助巻線に発生する前記負電圧に応じて放電されることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the switching power supply device according to claim 3, wherein the fourth capacitor is charged according to the positive voltage generated in the auxiliary winding when the power transistor is turned on, The power transistor is discharged according to the negative voltage generated in the auxiliary winding when the power transistor is turned off.
請求項5にかかる発明は、請求項1又は3に記載のスイッチング電源装置において、前記ドライブ回路の前記パワートランジスタOFF回路は、前記OFF電圧が有効なとき前記バッファ回路をOFFさせるとともに、前記パワートランジスタをOFFにさせる第12のトランジスタをONにさせるドライバにより構成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the switching power supply device according to
請求項6にかかる発明は、請求項1、3又は5に記載のスイッチング電源装置において、前記ドライブ回路の前記レベルシフト回路は、前記OFF電圧が有効なときにONし無効なときにOFFする第9のトランジスタと、該第9のトランジスタがOFFのときに前記ON電圧に対応した電圧ゲート・ソース間又はベース・エミッタ間に生成するPMOS又はPNPの第10のトランジスタと、電流源と、該電流源と前記第10のトランジスタのソース又はエミッタとの間に接続された電圧源とを備え、前記電流源と前記電圧源との共通接続点が前記バッファ回路に接続されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the switching power supply device according to the first, third, or fifth aspect, the level shift circuit of the drive circuit is turned on when the OFF voltage is valid and turned off when the OFF voltage is invalid. 9, a PMOS or PNP tenth transistor generated between the voltage gate and source or between the base and emitter corresponding to the ON voltage when the ninth transistor is OFF, a current source, and the current A voltage source connected between the source and the source or emitter of the tenth transistor, and a common connection point between the current source and the voltage source is connected to the buffer circuit. .
請求項7にかかる発明は、請求項3に記載のスイッチング電源装置において、前記制御回路は、さらに電圧/電流変換回路と電圧クランプ回路を有し、前記電圧/電流変換回路は、前記パワートランジスタがONした際に前記補助巻線に発生する正電圧を正電流に変換して出力し、前記パワートランジスタがOFFした際に前記補助巻線に発生する負電圧を負電流に変換して出力し、前記電圧クランプ回路は、前記電圧/電流変換回路から出力する前記正電流に基づいて第1のクランプ電圧を発生し、前記電圧/電流変換回路から出力する前記負電流に基づいて第2のクランプ電圧を発生し、前記OFF信号生成回路の前記第3のコンデンサは、前記電圧クランプ回路から出力する前記第1のクランプ電圧で充電され、前記第2のクランプ電圧で放電される、ことを特徴とするスイッチング。
According to a seventh aspect of the present invention, in the switching power supply device according to the third aspect, the control circuit further includes a voltage / current conversion circuit and a voltage clamp circuit, and the voltage / current conversion circuit includes the power transistor. A positive voltage generated in the auxiliary winding when turned on is converted into a positive current and output, and a negative voltage generated in the auxiliary winding when the power transistor is turned off is converted into a negative current and output. The voltage clamp circuit generates a first clamp voltage based on the positive current output from the voltage / current conversion circuit, and a second clamp voltage based on the negative current output from the voltage / current conversion circuit. And the third capacitor of the OFF signal generation circuit is charged with the first clamp voltage output from the voltage clamp circuit, and the second clamp voltage In is discharged, switching, characterized in that.
請求項8にかかる発明は、請求項7に記載のスイッチング電源装置において、前記ONタイミング信号生成回路の前記第4のコンデンサは、前記電圧クランプ回路から出力する前記第1のクランプ電圧で充電され、前記第2のクランプ電圧で放電されることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the switching power supply device according to claim 7, wherein the fourth capacitor of the ON timing signal generation circuit is charged with the first clamp voltage output from the voltage clamp circuit, Discharging with the second clamp voltage is characterized.
請求項9にかかる発明は、請求項7に記載のスイッチング電源装置において、前記電圧クランプ回路は、前記電圧/電流変換回路から前記正電流が出力するときにベース・エミッタ間電圧を前記第1のクランプ電圧として発生する第1のトランジスタと、前記電圧/電流変換回路から前記負電流が出力するときにベース・エミッタ間電圧を前記第2のクランプ電圧として発生する第2のトランジスタと、前記第1のトランジスタのコレクタ電流に対応した電流を前記第3のコンデンサに対する充電電流として出力する第1のカレントミラー回路群と、前記第2のトランジスタのコレクタ電流に対応した電流を前記第3のコンデンサに対する放電電流として出力する第2のカレントミラー回路群と、前記第1のトランジスタのコレクタ電流に対応した電流を前記第4のコンデンサに対する充電電流として出力する第3のカレントミラー回路群とを備える、ことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the switching power supply device according to the seventh aspect, when the positive current is output from the voltage / current conversion circuit, the voltage clamp circuit supplies a base-emitter voltage to the first power source. A first transistor that generates a clamp voltage; a second transistor that generates a base-emitter voltage as the second clamp voltage when the negative current is output from the voltage / current conversion circuit; A first current mirror circuit group that outputs a current corresponding to the collector current of the second transistor as a charging current for the third capacitor; and a current corresponding to the collector current of the second transistor is discharged to the third capacitor. A second current mirror circuit group that outputs current and a collector current of the first transistor; Comprising the a third current mirror circuit group for outputting the current as a charging current to said fourth capacitor, and wherein the.
請求項10にかかる発明は、請求項9に記載のスイッチング電源装置において、前記電圧クランプ回路は、前記第2のトランジスタのコレクタ電流に対応した電流を前記第4のコンデンサに対する放電電流として出力する第4のカレントミラー回路群を備えることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the switching power supply device according to the ninth aspect, the voltage clamp circuit outputs a current corresponding to a collector current of the second transistor as a discharge current for the fourth capacitor. 4 current mirror circuit groups.
請求項11にかかる発明は、請求項4、8又は10に記載のスイッチング電源装置において、前記第4のコンデンサの非接地側に第2の抵抗が直列接続されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項12にかかる発明は、請求項7乃至10のいずれか1つに記載のスイッチング電源装置において、前記パワートランジスタのゲートに一端が接続された第3の抵抗と該第3の抵抗の他端と前記電圧/電流変換回路の入力側との間に接続された第5のコンデンサを備えることを特徴とする。
The invention according to
本発明によれば、パワートランジスタをONさせる際にそのゲート電圧の立ち上げを急激にしないので、パワートランジスタがONした直後のサージ電流が大幅に抑制され、このパワートランジスタにつながるトランジスタの巻線でのサージ電流によるリンギング発生を抑制でき、これによりスイッチングノイズを低減できる。また、サージ電流が大きく抑制されることで変換効率を高めることができる。 According to the present invention, when the power transistor is turned on, the rise of the gate voltage is not abrupt. Therefore, the surge current immediately after the power transistor is turned on is greatly suppressed, and the transistor winding connected to the power transistor is used. Ringing due to the surge current can be suppressed and switching noise can be reduced. Further, the conversion efficiency can be increased by largely suppressing the surge current.
<第1の実施例>
図1に本発明の第1の実施例のスイッチング電源装置を示す。L0はインダクタであり、このインダクタL0とパワートランジスタMP1の直列回路が、正側入力端子IN+と負側入力端子IN−との間に接続されている。両入力端子IN+とIN−の間には入力電圧VINが入力し、そこに入力コンデンサC1が接続されている。また、インダクタL0とパワートランジスタMP1の共通接続点にアノードが接続されたダイオードD1とそのダイオードD1のカソードに接続された出力コンデンサC2は、整流平滑回路を構成している。出力コンデンサC2の両端は正側出力端子OUT+と負側出力端子端子IN−に接続されている。
<First embodiment>
FIG. 1 shows a switching power supply device according to a first embodiment of the present invention. L0 is an inductor, and a series circuit of the inductor L0 and the power transistor MP1 is connected between the positive input terminal IN + and the negative input terminal IN−. An input voltage VIN is input between both input terminals IN + and IN−, and an input capacitor C1 is connected thereto. The diode D1 whose anode is connected to the common connection point of the inductor L0 and the power transistor MP1 and the output capacitor C2 connected to the cathode of the diode D1 constitute a rectifying and smoothing circuit. Both ends of the output capacitor C2 are connected to the positive output terminal OUT + and the negative output terminal IN−.
パワートランジスタMP1がONしたときは、インダクタL0にエネルギーが蓄積される。パワートランジスタMP1がOFFしたときは、インダクタL0に蓄積されたエネルギーによってダイオードD1が導通し出力コンデンサC2に電圧が充電される。これにより、出力電圧VOUTとして、入力電圧VINよりも高い電圧を得ることができる。パワートランジスタMP1はドライブ回路10によってスイッチングが駆動される。
When the power transistor MP1 is turned on, energy is accumulated in the inductor L0. When the power transistor MP1 is turned OFF, the diode D1 is turned on by the energy stored in the inductor L0 and the output capacitor C2 is charged with a voltage. Thereby, a voltage higher than the input voltage VIN can be obtained as the output voltage VOUT. Switching of the power transistor MP1 is driven by the
このドライブ回路10は、レベルシフト回路11とバッファ回路12とパワートランジスタOFF回路13を備える。そのうち、レベルシフト回路11は、OFF電圧をゲートに入力するNMOSトランジスタM9とON電圧をゲートに入力するPMOSトランジスタM10とシフト用電圧源Vaとバイアス用電流源Ibとで構成される。パワートランジスタOFF回路13は、電圧VOFFを入力するドライバ131と、そのドライバ131によって制御されるNMOSトランジスタM12とで構成される。バッファ回路12はレベルシフト回路11の出力電圧とドライバ131の制御電圧によって制御されるNMOSトランジスタM11で構成される。そして、トランジスタM11とM12の共通接続点が、パワートランジスタMP1のゲートに接続されている。
The
なお、請求項に記載の第9のトランジスタはトランジスタM9で,第10のトランジスタはトランジスタM10で、第12のトランジスタはトランジスタM12で、それぞれ構成されている。 The ninth transistor in the claims is a transistor M9, the tenth transistor is a transistor M10, and the twelfth transistor is a transistor M12.
20はパワートランジスタMP1をOFFさせるための“H”レベルの電圧VOFFを所定の周期で定期的に生成してドライブ回路10に入力するOFF信号生成回路である。30は正側出力端子OUT+に出力する出力電圧VOUTを取り込む出力電圧フィードバック回路である。40はパワートランジスタMP1をONさせるための電圧VONを生成してドライブ回路10に入力するONタイミング信号生成回路である。
ONタイミング信号生成回路40は、出力電圧フィードバック回路30から出力する出力電圧VOUTに比例した電圧を取り込んで、その出力電圧VOUTに反比例した電流Icを出力するタイミング電流発生回路41と、その電流Icが充電されることにより電圧VONを生成するコンデンサC4とで構成されている。
The ON timing
さて、図2に示すように、OFF信号生成回路20の電圧VOFFが有効となって“H”レベルになっているときは、パワートランジスタOFF回路13のドライバ131によってトランジスタM12がONしており、パワートランジスタMP1はゲート電圧VG1が“L”となってOFFしている。このとき、レベルシフト回路11では、トランジスタM9がONしているので、ONタイミング信号生成回路40のコンデンサC4は電荷が放電されていて、電圧VONは“L”レベルになり、トランジスタM10がONしている。バッファ回路12は、ドライバ131によってトランジスタM11のゲートが低電圧に制御されているので、そのトランジスタM11はOFFしている。
Now, as shown in FIG. 2, when the voltage VOFF of the OFF
次に、OFF信号生成回路20の電圧VOFFが無効となって“L”レベルになると、ドライバ131によって、トランジスタM12がOFFするとともにトランジスタM11のゲートを低電圧にする制御が解除される。また、トランジスタM9がOFFして、ONタイミング信号生成回路40のコンデンサC4に、出力電圧VOUTに反比例した電流Icによる充電が開始され、電圧VONが徐々に上昇する。
Next, when the voltage VOFF of the OFF
トランジスタM10は、電流源Ibの電流によりバイアスされており、トランジスタM9がOFFになると、コンデンサC4の電圧VONがゲートに印加し、この電圧VONの上昇に応じてソース電圧が上昇する。このトランジスタM10のソース電圧は、電圧源VaによりシフトされてトランジスタM11のゲートに加わる。そして、電圧VONの上昇に応じて、そのトランジスタM11のドレイン電流が徐々に増大して、ドライブ回路10から出力するゲート電圧VG1が徐々に高くなる。この後、ゲート電圧VG1がパワートランジスタMP1の閾値Vthを超えると、そのパワートランジスタMP1がONし、インダクタL0に対するエネルギーの蓄積が開始される。
The transistor M10 is biased by the current of the current source Ib. When the transistor M9 is turned off, the voltage VON of the capacitor C4 is applied to the gate, and the source voltage increases in accordance with the increase in the voltage VON. The source voltage of the transistor M10 is shifted by the voltage source Va and applied to the gate of the transistor M11. As the voltage VON increases, the drain current of the transistor M11 gradually increases, and the gate voltage VG1 output from the
このように、本実施例ではパワートランジスタMP1がONするとき、そのゲート電圧VG1が徐々に増大した後に閾値Vthに達して完全ONとなる動作となる。つまりゲート電圧VG1が“L”から一挙に閾値電圧Vthに達する動作とはならない。このため、そのパワートランジスタMP1のON時に発生するサージ電流を大幅に抑制することができ、このパワートランジスタMP1につながるインダクタL0でのサージ電流によるリンギング発生を抑制でき、スイッチングノイズを低減できる。また、サージ電流が大きく抑制されることで変換効率を高めることができる。 As described above, in this embodiment, when the power transistor MP1 is turned on, the gate voltage VG1 gradually increases and then reaches the threshold value Vth to be completely turned on. That is, the gate voltage VG1 does not reach the threshold voltage Vth all at once from “L”. For this reason, the surge current generated when the power transistor MP1 is turned on can be greatly suppressed, the occurrence of ringing due to the surge current in the inductor L0 connected to the power transistor MP1 can be suppressed, and the switching noise can be reduced. Further, the conversion efficiency can be increased by largely suppressing the surge current.
<第2の実施例>
図3に本発明の第2の実施例のスイッチング電源装置を示す。本実施例は、入力側と出力側を電源トランスT1によって電気絶縁した絶縁型フライバック電源装置に適用したものである。電源トランスT1の1次巻線L1とパワートランジスタMP1が直列接続される。この直列回路は入力端子IN+とIN−の間に接続される。2次巻線L2にはダイオードD1と出力コンデンサC2による整流平滑回路が接続される。巻線L1,L2の●印は巻き初めである。
<Second embodiment>
FIG. 3 shows a switching power supply device according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is applied to an isolated flyback power supply apparatus in which the input side and the output side are electrically insulated by a power transformer T1. The primary winding L1 of the power transformer T1 and the power transistor MP1 are connected in series. This series circuit is connected between input terminals IN + and IN-. A rectifying / smoothing circuit including a diode D1 and an output capacitor C2 is connected to the secondary winding L2. The ● marks on the windings L1 and L2 indicate the beginning of winding.
本実施例でも、パワートランジスタMP1がONしたときは、電源トランスT1にエネルギーが蓄積される。パワートランジスタMP1がOFFしたときは、電源トランスT1に蓄積されたエネルギーによってダイオードD1が導通し出力コンデンサC2に電圧が充電される。これにより、出力電圧VOUTとして電源トランスT1の1次側と2次側の巻数比に応じた電圧を得ることができる。 Also in this embodiment, when the power transistor MP1 is turned on, energy is stored in the power transformer T1. When the power transistor MP1 is turned off, the diode D1 is turned on by the energy stored in the power transformer T1 and the output capacitor C2 is charged with a voltage. Thereby, a voltage corresponding to the turn ratio between the primary side and the secondary side of the power transformer T1 can be obtained as the output voltage VOUT.
また、本実施例でも、パワートランジスタMP1がONするとき、ドライブ回路10によって、そのゲート電圧VG1が徐々に増大してから閾値Vthに達する動作となる。このため、そのパワートランジスタMP1のON時に発生するサージ電流を大幅に抑制することができ、このパワートランジスタMP1につながる電源トランスT1の巻線L1,L2でのサージ電流によるリンギング発生を抑制でき、スイッチングノイズを低減できる。また、サージ電流が大きく抑制されることで変換効率を高めることができる。
Also in this embodiment, when the power transistor MP1 is turned on, the
<第3の実施例>
図4に本発明の第3の実施例のスイッチング電源装置を示す。本実施例では、1次巻線L1および2次巻線L2の他に、補助巻線L3を備えた電源トランスT2を使用する。補助巻線L3は巻初め(●印)と反対の端子が負側入力端子IN−とパワートランジスタMP1のソースに接続される。
<Third embodiment>
FIG. 4 shows a switching power supply device according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, a power transformer T2 having an auxiliary winding L3 is used in addition to the primary winding L1 and the secondary winding L2. The auxiliary winding L3 has a terminal opposite to the beginning of winding (marked with ●) connected to the negative input terminal IN− and the source of the power transistor MP1.
本実施例では、パワートランジスタMP1のON/OFFを制御するために、電源トランスT2以外では、第1および第2の実施例の構成に加えて、電圧/電流変換回路50と電圧クランプ回路60を備える。なお、OFF信号生成回路20は、コンデンサC3とそのコンデンサC3が電圧V1を超えると出力電圧VOFFを“H”にするコンパレータ21を備える。第1および第2の実施例で説明したOFF信号生成回路20は、電圧VOFFを周期的に“H”にする回路であったが、本実施例のOFF信号生成回路20では、周期的とは限らない電圧VOFFを出力する。
In this embodiment, in order to control ON / OFF of the power transistor MP1, in addition to the configuration of the first and second embodiments, the voltage /
電圧/電流変換回路50は抵抗R1で構成され、その抵抗R1の一端は電源トランスT2の補助巻線L3の巻初め(●印)に接続され、他端は電圧クランプ回路60の入力側のノードN1に接続されている。
The voltage /
電圧クランプ回路60は、NPNトランジスタQ1,Q2,Q3,Q4と、PMOSトランジスタM1,M2,M3,M4,M7と、NMOSトランジスタM5,M6,M8と、定電流源Iaで構成される。
The
トランジスタQ1のコレクタとトランジスタQ2のエミッタは入力側のノードN1に接続されている。トランジスタQ1はコレクタとベースが共通接続され、さらにトランジスタQ3のベースと接続されている。そして、トランジスタQ1とQ3は、エミッタが接地に接続されてカレントミラー構成となっている。 The collector of the transistor Q1 and the emitter of the transistor Q2 are connected to the node N1 on the input side. The collector and base of the transistor Q1 are connected in common, and further connected to the base of the transistor Q3. Transistors Q1 and Q3 have a current mirror configuration with their emitters connected to ground.
これにより、ノードN1から正電流が電圧クランプ回路60の内部に流入するとき(補助巻線L3に発生する電圧VL3が正電圧のとき)は、そのノードN1がトランジスタQ1のベース・エミッタ間電圧(Vbe)にクランプされる。この電圧が「第1のクランプ電圧」であり、これに応じた電流がトランジスタQ3のコレクタから出力する。 As a result, when a positive current flows from the node N1 into the voltage clamp circuit 60 (when the voltage VL3 generated in the auxiliary winding L3 is a positive voltage), the node N1 is a voltage between the base and emitter of the transistor Q1 ( Clamped to Vbe). This voltage is the “first clamp voltage”, and a current corresponding to this is output from the collector of the transistor Q3.
また、トランジスタQ2のベースはトランジスタQ4のベースとコレクタに共通接続されている。トランジスタQ4のエミッタはトランジスタQ5のコレクタとベースに接続され、トランジスタQ5のエミッタは接地に接続されている。そして、トランジスタQ4のコレクタに定電流源Iaから電流Iaが流れることで、トランジスタQ4とQ5のベース・コレクタ間電圧は一定に保持される。 The base of the transistor Q2 is commonly connected to the base and collector of the transistor Q4. The emitter of transistor Q4 is connected to the collector and base of transistor Q5, and the emitter of transistor Q5 is connected to ground. Since the current Ia flows from the constant current source Ia to the collector of the transistor Q4, the base-collector voltages of the transistors Q4 and Q5 are kept constant.
これにより、電圧クランプ回路60のノードN1から負電流が電圧/電流変換回路50に向けて流出するとき(補助巻線L3に発生する電圧VL3が負電圧のとき)は、トランジスタQ2のエミッタ電圧は、トランジスタQ4のコレクタ電圧(2Vbe)からトランジスタQ2のベース・エミッタ間の電圧(Vbe)分だけ低下した電圧(Vbe)でクランプされる。この電圧が「第2のクランプ電圧」であり、これに応じた電流がトランジスタQ2のコレクタから取り出される。
Thereby, when a negative current flows out from the node N1 of the
そして、トランジスタQ3のコレクタに流れる電流は、トランジスタM3,M4からなるカレントミラー回路によって、ノードN2からコンデンサC3に流れる充電電流に変換される。このコンデンサC3にはOFF電圧VOFFが発生する。また、トランジスタM3,M7からなるカレントミラー回路によって、ノードN3からコンデンサC4に流れる充電電流に変換される。このコンデンサC4には電圧VONが発生する。 The current flowing through the collector of the transistor Q3 is converted into a charging current flowing from the node N2 to the capacitor C3 by the current mirror circuit including the transistors M3 and M4. An OFF voltage VOFF is generated in the capacitor C3. Further, the current mirror circuit including the transistors M3 and M7 converts the current into a charging current flowing from the node N3 to the capacitor C4. A voltage VON is generated in the capacitor C4.
一方、トランジスタQ2のコレクタに流れる電流は、トランジスタM1,M2からなるカレントミラー回路とトランジスタM5,M6からなるカレントミラー回路とによってコンデンサC3に流れる放電電流に変換される。また、トランジスタM1,M2からなるカレントミラー回路とトランジスタM5,M8からなるカレントミラー回路によってコンデンサC4に流れる放電電流に変換される。 On the other hand, the current flowing through the collector of the transistor Q2 is converted into a discharge current flowing through the capacitor C3 by the current mirror circuit including the transistors M1 and M2 and the current mirror circuit including the transistors M5 and M6. Further, the current is converted into a discharge current flowing in the capacitor C4 by the current mirror circuit including the transistors M1 and M2 and the current mirror circuit including the transistors M5 and M8.
なお、請求項に記載の第1のトランジスタはトランジスタQ1で構成され、第2のトランジスタはトランジスタQ2で構成されている。また、第1のカレントミラー回路群は、トランジスタQ1,Q3,M3,M4で構成されている。また、第2のカレントミラー回路群は、トランジスタQ2,M1,M2,M5,M6で構成されている。第3のカレントミラー回路群は、トランジスタQ1,Q3,M3,M7で構成されている。また、第4のカレントミラー回路群は、トランジスタQ2,M1,M2,M5,M8で構成されている。また、第3のコンデンサはコンデンサC3で、第4のコンデンサはコンデンサC4でそれぞれ構成されている。 The first transistor described in the claims is composed of the transistor Q1, and the second transistor is composed of the transistor Q2. The first current mirror circuit group includes transistors Q1, Q3, M3, and M4. The second current mirror circuit group includes transistors Q2, M1, M2, M5, and M6. The third current mirror circuit group includes transistors Q1, Q3, M3, and M7. The fourth current mirror circuit group includes transistors Q2, M1, M2, M5, and M8. The third capacitor is constituted by a capacitor C3, and the fourth capacitor is constituted by a capacitor C4.
次に図5を参照して動作を説明する。パワートランジスタMP1がONしているときは、補助巻線L3の電圧VL3は正電圧であるので、この正電圧に応じて電圧/電流変換回路50で変換された正電流が電圧クランプ回路60に流入し、その電圧クランプ回路60に第1のクランプ電圧が発生する。これにより、電圧クランプ回路60ではこの第1のクランプ電圧に対応した電流がノードN2,N3から個々に出力してコンデンサC3,C4を充電する。
Next, the operation will be described with reference to FIG. When the power transistor MP1 is ON, the voltage VL3 of the auxiliary winding L3 is a positive voltage, so that a positive current converted by the voltage /
コンデンサC3の電圧VOFFが上昇して基準電圧V1に達すると、OFF信号生成回路20から出力する電圧が、有効を示す“H”になる。このため、ドライバ131によってトランジスタM12がONし、ゲート電圧VG1が“L”となり、パワートランジスタMP1がOFFする。また、電圧VOFFが“H”になったことで、トランジスタM9がONしてコンデンサC4は瞬時に放電され、電圧VONは0になる。また、トランジスタM12がONしているときは、トランジスタM11がONしないように、そのゲートがドライバ131によって“L”に制御される。
When the voltage VOFF of the capacitor C3 increases to reach the reference voltage V1, the voltage output from the OFF
パワートランジスタMP1がOFFすると、2次巻線L2にフライバック電圧が発生し、整流ダイオードD1が導通して出力コンデンサC2が充電される。このとき、補助巻線L3の電圧VL3が負電圧になる。この負電圧に応じて、電圧/電流変換回路50で変換された負電流が電圧クランプ回路60から電圧/電流変換回路50に流出し、その電圧クランプ回路60に第2のクランプ電圧が発生する。これにより、電圧クランプ回路60ではこの第2のクランプ電圧に対応した電流がノードN2,N3から個々に引き込まれて、コンデンサC3、C4が放電される。
When the power transistor MP1 is turned off, a flyback voltage is generated in the secondary winding L2, the rectifier diode D1 is conducted, and the output capacitor C2 is charged. At this time, the voltage VL3 of the auxiliary winding L3 becomes a negative voltage. In response to the negative voltage, the negative current converted by the voltage /
コンデンサC3が放電されその電圧が電圧V1を下回ると、コンパレータ14の出力であるVOFFが無効を示す“L”に変化する。このため、ドライバ131によってトランジスタM12がOFFとなるとともに、トランジスタM11のゲートを低電圧にしていた動作が解除される。
When the capacitor C3 is discharged and its voltage falls below the voltage V1, the output VOFF of the comparator 14 changes to “L” indicating invalidity. For this reason, the
また、電圧VOFFが“L”に変化すると、トランジスタM9がOFFとなり、トランジスタM10はコンデンサC4の電圧VONによる制御を受ける。このとき、電圧クランプ回路60では第2のクランプ電圧が発生しているので、ノードN3は電流を引き込むが、ONタイミング信号生成回路40では、タイミング電流発生回路41から電流Icが出力しているので、コンデンサC4は両電流の差分によって充電され、その電圧VONがレベルシフト回路11のトランジスタM10のゲートに入力する。タイミング電流発生回路41から出力する電流Icは、出力電圧VOUTに反比例する電流であるが、その電圧VOUTが所定値(目標値)よりも高い場合には、少ないかあるいは0Aとなる。
When the voltage VOFF changes to “L”, the transistor M9 is turned off, and the transistor M10 is controlled by the voltage VON of the capacitor C4. At this time, since the second clamp voltage is generated in the
この後、電流Icによって電圧VONが上昇していくと、電流源Ibの電流でバイアスされているトランジスタM10のソース電圧が連動して上昇する。そして、そのソース電圧を電圧源Vaによりシフトされた電圧が、トランジスタM11のゲートに加わり、そのトランジスタM11のドレイン電流が徐々に増大して、ドライブ回路10から出力するゲート電圧VG1がコンデンサC4の電圧VOFFの増大に応じて徐々に高くなる。
Thereafter, when the voltage VON is increased by the current Ic, the source voltage of the transistor M10 biased by the current of the current source Ib is increased in conjunction with it. A voltage obtained by shifting the source voltage by the voltage source Va is applied to the gate of the transistor M11, the drain current of the transistor M11 gradually increases, and the gate voltage VG1 output from the
そして、ゲート電圧VG1がパワートランジスタMP1の閾値Vthを超えると、そのパワートランジスタMP1が完全にONする。 When the gate voltage VG1 exceeds the threshold value Vth of the power transistor MP1, the power transistor MP1 is completely turned on.
このように、本実施例でもパワートランジスタMP1がONするとき、そのゲート電圧VG1が徐々に増大した後に閾値Vthに達する動作となるため、そのパワートランジスタMP1のON時に発生するサージ電流を大幅に抑制することができる。このため、パワートランジスタMP1につながる電源トランスT2の巻線L1,L2,L3でのサージ電流によるリンギング発生を抑制でき、スイッチングノイズを低減できる。また、サージ電流が大きく抑制されることで変換効率を高めることができる。 As described above, also in this embodiment, when the power transistor MP1 is turned on, the operation reaches the threshold value Vth after the gate voltage VG1 gradually increases, so that the surge current generated when the power transistor MP1 is turned on is greatly suppressed. can do. For this reason, it is possible to suppress ringing caused by a surge current in the windings L1, L2, and L3 of the power transformer T2 connected to the power transistor MP1, and to reduce switching noise. Further, the conversion efficiency can be increased by largely suppressing the surge current.
なお、本実施例では、電圧クランプ回路60のノードN3をコンデンサC4に接続しているが、必ずしも接続する必要はない。この場合、コンデンサC4は図1、図3で説明した場合と同様に動作する。
In this embodiment, the node N3 of the
<第4実施例>
図6に本発明の第4に実施例のスイッチング電源装置を示す。本実施例では、図4のスイッチング電源装置において、さらに、コンデンサC4のノードN3の側(非接地側)に直列に抵抗R2を接続している。抵抗R2は請求項の第2の抵抗を構成している。
<Fourth embodiment>
FIG. 6 shows a switching power supply apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, in the switching power supply device of FIG. 4, a resistor R2 is further connected in series to the node N3 side (non-grounded side) of the capacitor C4. The resistor R2 constitutes the second resistor of the claims.
図7を参照して動作を説明する。パワートランジスタMP1がOFFになり、その後、整流ダイオードD1が非導通になると、パワートランジスタMP1のドレイン電圧VD1が自由振動を行うので、それに比例して補助巻線L3の出力電圧VL3も0Vを中心にして振動する。このとき、コンデンサC4とそこに直列接続した抵抗R2には、その自由振動の充放電電流が流れる。 The operation will be described with reference to FIG. When the power transistor MP1 is turned off and then the rectifier diode D1 is turned off, the drain voltage VD1 of the power transistor MP1 freely oscillates. Accordingly, the output voltage VL3 of the auxiliary winding L3 is proportionally centered on 0V. Vibrate. At this time, the free vibration charging / discharging current flows through the capacitor C4 and the resistor R2 connected in series therewith.
この際、補助巻線L3に発生する電圧VL3が正のときは、トランジスタM7を流れる電流により抵抗R2とコンデンサC4に充電電流が流れるので、ノードN3に発生する電圧VONは、その充電電流が抵抗R2からコンデンサC4に流れることによって、コンデンサC4自体の充電電圧よりも高くなる。 At this time, when the voltage VL3 generated in the auxiliary winding L3 is positive, the charging current flows through the resistor R2 and the capacitor C4 due to the current flowing through the transistor M7. Therefore, the voltage VON generated at the node N3 By flowing from R2 to the capacitor C4, it becomes higher than the charging voltage of the capacitor C4 itself.
一方、補助巻線L3に発生する電圧VL3が負のときは、トランジスタM8を流れる電流により抵抗R2とコンデンサC4に放電電流が流れるので、ノードN3に発生する電圧VONは、その放電電流がコンデンサC4から抵抗R2に流れることによって、コンデンサC4自体の充電電圧よりも低くなる。 On the other hand, when the voltage VL3 generated in the auxiliary winding L3 is negative, a discharge current flows through the resistor R2 and the capacitor C4 due to the current flowing through the transistor M8. Therefore, the voltage VON generated at the node N3 is the discharge current of the capacitor C4. To the resistor R2, the charging voltage of the capacitor C4 itself becomes lower.
このような自由振動の間中、ノードN3の電圧VONは振動しながら徐々に高くなってトランジスタM10のゲートに入力し、そのトランジスタM10のソース電圧を振動させる。そして、これによりトランジスタM11のゲート電圧が振動しながら徐々に上昇した後に、ゲート電圧VG1が閾値Vthに達してパワートランジスタMP1がONする。 During such free oscillation, the voltage VON at the node N3 gradually increases while oscillating and is input to the gate of the transistor M10 to oscillate the source voltage of the transistor M10. Then, after the gate voltage of the transistor M11 gradually rises while oscillating, the gate voltage VG1 reaches the threshold value Vth and the power transistor MP1 is turned on.
パワートランジスタMP1のゲート電圧VG1が閾値Vthに到達するタイミングは、補助巻線L3の出力電圧VL3が上昇しているときである。このときは、パワートランジスタMP1のドレイン電圧VD1が低くなっているときである(図7参照)。 The timing at which the gate voltage VG1 of the power transistor MP1 reaches the threshold value Vth is when the output voltage VL3 of the auxiliary winding L3 is increasing. This time is when the drain voltage VD1 of the power transistor MP1 is low (see FIG. 7).
以上により、パワートランジスタMP1のドレイン電圧VD1の自由振動が発生しているときであっても、そのドレイン電圧VD1のボトムのタイミングでパワートランジスタMP1がONする擬似共振スイッチング動作が実現されることになり、パワートランジスタMP1のONタイミングに発生するノイズをさらに最小限にとどめることができる。 As described above, even when free oscillation of the drain voltage VD1 of the power transistor MP1 occurs, a quasi-resonant switching operation in which the power transistor MP1 is turned on at the bottom timing of the drain voltage VD1 is realized. Further, noise generated at the ON timing of the power transistor MP1 can be further minimized.
<第5の実施例>
図8に本発明の第5の実施例のスイッチング電源装置を示す。本実施例では、図4のスイッチング電源装置において、さらに、パワートランジスタMP1のゲート側に抵抗R3が接続され、電圧/電流変換回路50の入力側にコンデンサC5が接続されるように、抵抗R3とコンデンサC5の直列回路を接続した。抵抗R3は請求項の第3の抵抗を構成し、コンデンサC5は請求項の第5のコンデンサを構成している。
<Fifth embodiment>
FIG. 8 shows a switching power supply device according to a fifth embodiment of the present invention. In the present embodiment, in the switching power supply device of FIG. 4, the resistor R3 is connected so that the resistor R3 is connected to the gate side of the power transistor MP1 and the capacitor C5 is connected to the input side of the voltage /
本実施例では、パワートランジスタMP1がOFFしている期間においてコンデンサC4の電圧VONが徐々に上昇していき、ドライブ回路10から出力するゲート電圧VG1も電圧源Vaでレベルシフトした電圧の上昇に応じて徐々に上昇する。不連続モードにおいて自由振動しているときは、補助巻線L3の電圧VL3の振動成分が、抵抗R3とコンデンサC5の直列回路によってゲート電圧VG1に重畳されるので、ゲート電圧VG1は振動しながら上昇する電圧となり、その電圧のある頂点でパワートランジスタMP1が完全にONすることになる。
In the present embodiment, the voltage VON of the capacitor C4 gradually increases during the period in which the power transistor MP1 is OFF, and the gate voltage VG1 output from the
このように本実施例においても、疑似共振スイッチングをさせることができ、パワートランジスタMP1のONタイミングに発生するノイズを最小限にとどめることができる。 Thus, also in the present embodiment, quasi-resonant switching can be performed, and noise generated at the ON timing of the power transistor MP1 can be minimized.
10:ドライブ回路、11:レベルシフト回路、12:バッファ回路、13:パワートランジスタOFF回路、131:ドライバ
20:OFF信号生成回路、21:コンバータ
30:出力電圧フィードバック回路
40:ONタイミング信号生成回路、41:タイミング電流発生回路
50:電圧/電流変換回路
60:電圧クランプ回路
110:ドライブ回路
120:制御回路
10: drive circuit, 11: level shift circuit, 12: buffer circuit, 13: power transistor OFF circuit, 131: driver 20: OFF signal generation circuit, 21: converter 30: output voltage feedback circuit 40: ON timing signal generation circuit, 41: Timing current generation circuit 50: Voltage / current conversion circuit 60: Voltage clamp circuit 110: Drive circuit 120: Control circuit
Claims (12)
前記制御回路はドライブ回路を含み、
該ドライブ回路は、OFF電圧が有効なとき前記パワートランジスタをOFFさせるパワートランジスタOFF回路と、前記OFF電圧が無効なとき前記出力電圧のレベルに応じた傾斜で変化するON電圧をレベルシフトするレベルシフト回路と、該レベルシフト回路の出力によって前記パワートランジスタを徐々にONに近づけた後に前記パワートランジスタをONさせるバッファ回路とを有することを特徴とするスイッチング電源装置。 An inductor or a power transformer, a power transistor that switches an input voltage of the inductor or the power transformer by turning ON / OFF, a rectifying and smoothing circuit that generates an output voltage from an AC voltage on the output side of the inductor or the power transformer, and In a switching power supply device comprising a control circuit for controlling ON / OFF of a power transistor,
The control circuit includes a drive circuit;
The drive circuit includes a power transistor OFF circuit that turns off the power transistor when the OFF voltage is valid, and a level shift that level-shifts the ON voltage that changes with a slope corresponding to the level of the output voltage when the OFF voltage is invalid A switching power supply device comprising: a circuit; and a buffer circuit that turns on the power transistor after the power transistor is gradually brought close to ON by an output of the level shift circuit.
前記OFF電圧は、所定の周期ごとに有効になることを特徴とするスイッチング電源装置。 The switching power supply device according to claim 1,
The switching power supply device, wherein the OFF voltage becomes effective every predetermined period.
前記制御回路は、OFF信号生成回路と、ONタイミング信号生成回路と、ドライブ回路とを有し、
前記OFF信号生成回路は、前記パワートランジスタがONした際に前記補助巻線に発生する正電圧に応じて充電され、前記パワートランジスタがOFFした際に前記補助巻線に発生する負電圧に応じて放電される第3のコンデンサを有し、該第3のコンデンサの電圧が上昇して第1の所定値に達すると有効なOFF電圧を生成し、
前記ONタイミング信号生成回路は、前記整流平滑回路の出力電圧が低いほど大きな電流が充電される第4のコンデンサを有し、該第4のコンデンサにON電圧が生成され、
前記ドライブ回路は、前記OFF電圧が有効なとき前記パワートランジスタをOFFさせるパワートランジスタOFF回路と、前記OFF電圧が無効なとき前記ON電圧をレベルシフトするレベルシフト回路と、該レベルシフト回路の出力によって前記パワートランジスタを徐々にONに近づけた後に前記パワートランジスタをONさせるバッファ回路とを有する、
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 A power transformer including a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding; a power transistor that is connected in series to the primary winding to switch an input voltage; and A rectifying / smoothing circuit for generating an output voltage from an AC voltage; and a control circuit for controlling ON / OFF of the power transistor in accordance with the output voltage of the rectifying / smoothing circuit and the voltage generated in the auxiliary winding. In switching power supply,
The control circuit includes an OFF signal generation circuit, an ON timing signal generation circuit, and a drive circuit,
The OFF signal generation circuit is charged in accordance with a positive voltage generated in the auxiliary winding when the power transistor is turned on, and in accordance with a negative voltage generated in the auxiliary winding when the power transistor is turned off. Having a third capacitor to be discharged, generating an effective OFF voltage when the voltage of the third capacitor rises and reaches a first predetermined value;
The ON timing signal generation circuit has a fourth capacitor that is charged with a larger current as the output voltage of the rectifying and smoothing circuit is lower, and an ON voltage is generated in the fourth capacitor,
The drive circuit includes a power transistor OFF circuit that turns off the power transistor when the OFF voltage is valid, a level shift circuit that level-shifts the ON voltage when the OFF voltage is invalid, and an output of the level shift circuit A buffer circuit for turning on the power transistor after gradually bringing the power transistor close to ON.
The switching power supply device characterized by the above-mentioned.
前記第4のコンデンサは、前記パワートランジスタがONした際に前記補助巻線に発生する前記正電圧に応じて充電され、前記パワートランジスタがOFFした際に前記補助巻線に発生する前記負電圧に応じて放電されることを特徴とするスイッチング電源装置。 In the switching power supply device according to claim 3,
The fourth capacitor is charged according to the positive voltage generated in the auxiliary winding when the power transistor is turned on, and is charged to the negative voltage generated in the auxiliary winding when the power transistor is turned off. A switching power supply device that is discharged in response.
前記ドライブ回路の前記パワートランジスタOFF回路は、前記OFF電圧が有効なとき前記バッファ回路をOFFさせるとともに、前記パワートランジスタをOFFにさせる第12のトランジスタをONにさせるドライバにより構成されていることを特徴とするスイッチング電源装置。 In the switching power supply device according to claim 1 or 3,
The power transistor OFF circuit of the drive circuit includes a driver that turns off the buffer circuit when the OFF voltage is valid and turns on a twelfth transistor that turns off the power transistor. Switching power supply device.
前記ドライブ回路の前記レベルシフト回路は、前記OFF電圧が有効なときにONし無効なときにOFFする第9のトランジスタと、該第9のトランジスタがOFFのときに前記ON電圧に対応した電圧ゲート・ソース間又はベース・エミッタ間に生成するPMOS又はPNPの第10のトランジスタと、電流源と、該電流源と前記第10のトランジスタのソース又はエミッタとの間に接続された電圧源とを備え、前記電流源と前記電圧源との共通接続点が前記バッファ回路に接続されていることを特徴とするスイッチング電源装置。 In the switching power supply device according to claim 1, 3 or 5,
The level shift circuit of the drive circuit includes a ninth transistor that is turned on when the OFF voltage is valid and turned off when the OFF voltage is invalid, and a voltage gate corresponding to the ON voltage when the ninth transistor is off. A PMOS or PNP tenth transistor generated between the sources or between the base and the emitter, a current source, and a voltage source connected between the current source and the source or emitter of the tenth transistor A switching power supply device, wherein a common connection point between the current source and the voltage source is connected to the buffer circuit.
前記制御回路は、さらに電圧/電流変換回路と電圧クランプ回路を有し、
前記電圧/電流変換回路は、前記パワートランジスタがONした際に前記補助巻線に発生する正電圧を正電流に変換して出力し、前記パワートランジスタがOFFした際に前記補助巻線に発生する負電圧を負電流に変換して出力し、
前記電圧クランプ回路は、前記電圧/電流変換回路から出力する前記正電流に基づいて第1のクランプ電圧を発生し、前記電圧/電流変換回路から出力する前記負電流に基づいて第2のクランプ電圧を発生し、
前記OFF信号生成回路の前記第3のコンデンサは、前記電圧クランプ回路から出力する前記第1のクランプ電圧で充電され、前記第2のクランプ電圧で放電される、
ことを特徴とするスイッチング電源装置。
In the switching power supply device according to claim 3 ,
The control circuit further includes a voltage / current conversion circuit and a voltage clamp circuit,
The voltage / current conversion circuit converts a positive voltage generated in the auxiliary winding into a positive current when the power transistor is turned on and outputs the positive current, and generates in the auxiliary winding when the power transistor is turned off. Convert negative voltage to negative current and output,
The voltage clamp circuit generates a first clamp voltage based on the positive current output from the voltage / current conversion circuit, and a second clamp voltage based on the negative current output from the voltage / current conversion circuit. Occur and
The third capacitor of the OFF signal generation circuit is charged with the first clamp voltage output from the voltage clamp circuit and discharged with the second clamp voltage.
The switching power supply device characterized by the above-mentioned.
前記ONタイミング信号生成回路の前記第4のコンデンサは、前記電圧クランプ回路から出力する前記第1のクランプ電圧で充電され、前記第2のクランプ電圧で放電されることを特徴とするスイッチ装置。 The switch device according to claim 7,
The switch device, wherein the fourth capacitor of the ON timing signal generation circuit is charged with the first clamp voltage output from the voltage clamp circuit and discharged with the second clamp voltage.
前記電圧クランプ回路は、前記電圧/電流変換回路から前記正電流が出力するときにベース・エミッタ間電圧を前記第1のクランプ電圧として発生する第1のトランジスタと、前記電圧/電流変換回路から前記負電流が出力するときにベース・エミッタ間電圧を前記第2のクランプ電圧として発生する第2のトランジスタと、前記第1のトランジスタのコレクタ電流に対応した電流を前記第3のコンデンサに対する充電電流として出力する第1のカレントミラー回路群と、前記第2のトランジスタのコレクタ電流に対応した電流を前記第3のコンデンサに対する放電電流として出力する第2のカレントミラー回路群と、前記第1のトランジスタのコレクタ電流に対応した電流を前記第4のコンデンサに対する充電電流として出力する第3のカレントミラー回路群と、を備える、
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 The switching power supply device according to claim 7,
The voltage clamp circuit includes a first transistor that generates a base-emitter voltage as the first clamp voltage when the positive current is output from the voltage / current conversion circuit, and the voltage / current conversion circuit A second transistor that generates a base-emitter voltage as the second clamp voltage when a negative current is output, and a current corresponding to the collector current of the first transistor as a charging current for the third capacitor A first current mirror circuit group for outputting, a second current mirror circuit group for outputting a current corresponding to the collector current of the second transistor as a discharge current for the third capacitor, A third capacitor that outputs a current corresponding to the collector current as a charging current for the fourth capacitor. Comprising a Ntomira circuit group, a
The switching power supply device characterized by the above-mentioned.
前記電圧クランプ回路は、前記第2のトランジスタのコレクタ電流に対応した電流を前記第4のコンデンサに対する放電電流として出力する第4のカレントミラー回路群を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。 In the switching power supply device according to claim 9,
The switching power supply device, wherein the voltage clamp circuit includes a fourth current mirror circuit group that outputs a current corresponding to a collector current of the second transistor as a discharge current for the fourth capacitor.
前記第4のコンデンサの非接地側に第2の抵抗が直列接続されていることを特徴とするスイッチング電源装置。 The switching power supply device according to claim 4, 8 or 10,
A switching power supply device, wherein a second resistor is connected in series to the non-ground side of the fourth capacitor.
前記パワートランジスタのゲートに一端が接続された第3の抵抗と該第3の抵抗の他端と前記電圧/電流変換回路の入力側との間に接続された第5のコンデンサを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
The switching power supply device according to any one of claims 7 to 10,
A third resistor having one end connected to the gate of the power transistor, and a fifth capacitor connected between the other end of the third resistor and the input side of the voltage / current conversion circuit. Switching power supply device.
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