JP6514910B2 - Isolated synchronous rectification type DC / DC converter, synchronous rectification controller, power supply using the same, power adapter and electronic equipment - Google Patents

Isolated synchronous rectification type DC / DC converter, synchronous rectification controller, power supply using the same, power adapter and electronic equipment Download PDF

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本発明は、絶縁同期整流型DC/DCコンバータに関する。   The present invention relates to an insulation synchronous rectification type DC / DC converter.

テレビや冷蔵庫をはじめとするさまざまな家電製品は、外部からの商用交流電力を受けて動作する。ラップトップ型コンピュータ、携帯電話端末やタブレット端末をはじめとする電子機器も、商用交流電力によって動作可能であり、あるいは商用交流電力によって、機器に内蔵の電池を充電可能となっている。こうした家電製品や電子機器(以下、電子機器と総称する)には、商用交流電圧をAC/DC(交流/直流)変換する電源装置(AC/DCコンバータ)が内蔵される。あるいはAC/DCコンバータが、電子機器の外部の電源アダプタ(ACアダプタ)に内蔵される場合もある。   Various home appliances such as TVs and refrigerators operate by receiving commercial AC power from the outside. Laptop computers, electronic devices such as mobile phone terminals and tablet terminals are also operable with commercial AC power, or can be charged with internal batteries in the equipment with commercial AC power. In such home appliances and electronic devices (hereinafter collectively referred to as electronic devices), a power supply device (AC / DC converter) that converts commercial AC voltage into AC / DC (AC / DC) is incorporated. Alternatively, an AC / DC converter may be incorporated in an external power adapter (AC adapter) of the electronic device.

図1は、本発明者が検討したAC/DCコンバータ100rの基本構成を示すブロック図である。AC/DCコンバータ100rは主としてフィルタ102、整流回路104、平滑キャパシタ106およびDC/DCコンバータ200rを備える。   FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an AC / DC converter 100r examined by the present inventor. The AC / DC converter 100r mainly includes a filter 102, a rectifier circuit 104, a smoothing capacitor 106, and a DC / DC converter 200r.

商用交流電圧VACは、ヒューズおよび入力キャパシタ(不図示)を介してフィルタ102に入力される。フィルタ102は、商用交流電圧VACのノイズを除去する。整流回路104は、商用交流電圧VACを全波整流するダイオードブリッジ回路である。整流回路104の出力電圧は、平滑キャパシタ106によって平滑化され、直流電圧VINに変換される。 Commercial alternating voltage V AC is input to filter 102 through a fuse and an input capacitor (not shown). The filter 102 removes noise of the commercial AC voltage V AC . The rectifier circuit 104 is a diode bridge circuit that full-wave rectifies the commercial AC voltage V AC . The output voltage of the rectifier circuit 104 is smoothed by the smoothing capacitor 106 and converted to the DC voltage V IN .

絶縁型のDC/DCコンバータ200rは、入力端子P1に直流電圧VINを受け、それを降圧して、目標値に安定化された出力電圧VOUTを生成し、出力端子P2と接地端子P3の間に接続される負荷(不図示)に供給する。 The isolated DC / DC converter 200r receives the DC voltage V IN at the input terminal P1 and steps it down to generate an output voltage V OUT stabilized at the target value, and outputs the output terminal P2 and the ground terminal P3. Supply to a load (not shown) connected between.

DC/DCコンバータ200rは、1次側コントローラ202、フォトカプラ204、シャントレギュレータ206、出力回路210、同期整流コントローラ300r、およびその他の回路部品を備える。出力回路210は、トランスT1、ダイオードD1、出力キャパシタC1、スイッチングトランジスタM1、同期整流トランジスタM2を含む。出力回路210のトポロジーは、一般的な同期整流型のフライバックコンバータのそれであるため、説明を省略する。   The DC / DC converter 200r includes a primary side controller 202, a photocoupler 204, a shunt regulator 206, an output circuit 210, a synchronous rectification controller 300r, and other circuit components. The output circuit 210 includes a transformer T1, a diode D1, an output capacitor C1, a switching transistor M1, and a synchronous rectification transistor M2. The topology of the output circuit 210 is that of a general synchronous rectification type flyback converter, so the description thereof is omitted.

トランスT1の1次巻線W1と接続されるスイッチングトランジスタM1がスイッチングすることにより、入力電圧VINが降圧され、出力電圧VOUTが生成される。そして1次側コントローラ202は、スイッチングトランジスタM1のスイッチングのデューティ比を調節する。 By switching the switching transistor M1 connected to the primary winding W1 of the transformer T1, the input voltage V IN is stepped down to generate the output voltage V OUT . Then, the primary side controller 202 adjusts the switching duty ratio of the switching transistor M1.

DC/DCコンバータ200rの出力電圧VOUTは、抵抗R1、R2により分圧される。シャントレギュレータ206のカソード(K)端子は、フォトカプラ204の入力側の発光素子(発光ダイオード)と接続され、アノード(A)端子は接地される。シャントレギュレータ206の基準(REF)端子には、分圧された電圧(電圧検出信号)VOUT_Sが入力される。シャントレギュレータ206は誤差増幅器を含み、電圧検出信号VOUT_Sと所定の基準電圧VREF(不図示)の誤差を増幅し、誤差に応じた誤差電流IERRを生成し、フォトカプラ204の入力側の発光素子(発光ダイオード)から引き込む(シンク)。 The output voltage V OUT of the DC / DC converter 200 r is divided by the resistors R 1 and R 2. The cathode (K) terminal of the shunt regulator 206 is connected to the light emitting element (light emitting diode) on the input side of the photocoupler 204, and the anode (A) terminal is grounded. The divided voltage (voltage detection signal) V OUT — S is input to the reference (REF) terminal of the shunt regulator 206. The shunt regulator 206 includes an error amplifier, amplifies an error between the voltage detection signal V OUT — S and a predetermined reference voltage V REF (not shown), generates an error current I ERR according to the error, and Pull in (sink) from a light emitting element (light emitting diode).

フォトカプラ204の出力側の受光素子(フォトトランジスタ)には、2次側の誤差電流IERRに応じたフィードバック電流IFBが流れる。このフィードバック電流IFBが、抵抗およびキャパシタにより平滑化され、1次側コントローラ202のフィードバック(FB)端子に入力される。1次側コントローラ202は、FB端子の電圧(フィードバック電圧)VFBにもとづいてスイッチングトランジスタM1のデューティ比を調節する。 In the light receiving element (phototransistor) on the output side of the photocoupler 204, a feedback current I FB flows according to the error current I ERR on the secondary side. The feedback current I FB is smoothed by the resistor and the capacitor, and is input to the feedback (FB) terminal of the primary side controller 202. Primary-side controller 202 adjusts the duty ratio of the switching transistor M1 based on the voltage (feedback voltage) V FB of the FB pin.

同期整流コントローラ300rは、スイッチングトランジスタM1のスイッチングと同期して、同期整流トランジスタM2をスイッチングする。同期整流コントローラ300rは、内部電源回路302、パルス発生器304、ドライバ306を備える。   The synchronous rectification controller 300r switches the synchronous rectification transistor M2 in synchronization with the switching of the switching transistor M1. The synchronous rectification controller 300 r includes an internal power supply circuit 302, a pulse generator 304, and a driver 306.

同期整流コントローラ300rは、DC/DCコンバータ200rの出力電圧VOUTを電源として動作する。具体的には同期整流コントローラ300rには、出力電圧VOUTもしくはそれに比例した直流電圧を受ける電源(VCC)端子が設けられる。内部電源回路302は、VCC端子の電圧を降圧し、所定の電圧レベルに安定化された内部電源電圧VREGを生成する。内部電源電圧VREGは、パルス発生器304、ドライバ306に供給される。 The synchronous rectification controller 300r operates using the output voltage V OUT of the DC / DC converter 200r as a power supply. Specifically, the synchronous rectification controller 300r is provided with a power supply (VCC) terminal for receiving the output voltage V OUT or a DC voltage proportional thereto. The internal power supply circuit 302 steps down the voltage of the VCC terminal to generate an internal power supply voltage V REG stabilized at a predetermined voltage level. The internal power supply voltage V REG is supplied to the pulse generator 304 and the driver 306.

パルス発生器304は、スイッチングトランジスタM1のスイッチングと同期したパルス信号S1を生成する。たとえばパルス発生器304は、スイッチングトランジスタM1がターンオフすると、パルス信号S1を、同期整流トランジスタM2のオンを指示する第1状態(たとえばハイレベル)とする。またパルス発生器304は、同期整流トランジスタM2のオン期間に2次巻線W2に流れる2次電流Iが実質的にゼロになると、パルス信号S1を同期整流トランジスタM2のオフを指示する第2状態(ローレベル)とする。 The pulse generator 304 generates a pulse signal S1 synchronized with the switching of the switching transistor M1. For example, when the switching transistor M1 is turned off, the pulse generator 304 sets the pulse signal S1 to a first state (for example, high level) instructing the synchronous rectification transistor M2 to be turned on. Also, the pulse generator 304 instructs the pulse signal S1 to turn off the synchronous rectification transistor M2 when the secondary current I S flowing through the secondary winding W2 becomes substantially zero during the on period of the synchronous rectification transistor M2. It is in the state (low level).

ドライバ306はパルス信号S1に応じて同期整流トランジスタM2をスイッチングする。以上がAC/DCコンバータ100rの全体構成である。   The driver 306 switches the synchronous rectification transistor M2 in response to the pulse signal S1. The above is the overall configuration of the AC / DC converter 100r.

特開2010−074959号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-074959

本発明者らは、DC/DCコンバータ200rの起動時の動作について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。   As a result of examining the operation at the time of startup of the DC / DC converter 200r, the present inventors came to recognize the following problem.

図2は、DC/DCコンバータ200rの起動時の動作波形図である。VG_PはスイッチングトランジスタM1のゲート電圧、VD_PはスイッチングトランジスタM1のドレイン電圧、VD_Sは同期整流トランジスタM2のドレイン電圧、VGSは同期整流トランジスタM2のゲート電圧、VOUTは出力電圧を示す。 FIG. 2 is an operation waveform diagram at the time of startup of the DC / DC converter 200 r. V G_P the gate voltage of the switching transistor M1, V D_P the drain voltage of the switching transistor M1, V D_S the drain voltage of the synchronous rectification transistor M2, V GS is synchronized gate voltage of the rectification transistor M2, V OUT denotes the output voltage.

時刻t0にスタート信号STARTがアサート(ハイレベル)され、DC/DCコンバータ200rの起動が指示されると、1次側コントローラ202は、スイッチングトランジスタM1のゲート電圧VG_Pをスイッチングし始める。スイッチングトランジスタM1のスイッチングに応じて、そのドレイン電圧VD_Pもスイッチングする。 When the start signal START is asserted (high level) at time t0 and the start of the DC / DC converter 200r is instructed, the primary side controller 202 starts switching the gate voltage V G — P of the switching transistor M1. In accordance with the switching of the switching transistor M1, its drain voltage V D — P is also switched.

1次巻線W1の電圧VW1は、VIN−VD_Pである。1次巻線W1、2次巻線W2の巻線をN,Nとするとき、2次巻線W2の電圧VW2は、−VW1×N/Nである。したがって一次側ドレイン電圧VD_Pのスイッチングに応じて、2次側のドレイン電圧VD_Sもスイッチングする。 The voltage V W1 of the primary winding W1 is V IN −V D — P. When the windings of the primary winding W1 and the secondary winding W2 are N P and N S , the voltage V W2 of the secondary winding W2 is −V W1 × N S / N P. Therefore, in accordance with the switching of the primary side drain voltage VD_P , the secondary side drain voltage VD_S is also switched.

ここで、起動直後において出力電圧VOUTは実質的にゼロであり、したがって同期整流コントローラ300rのVCC端子の電圧もゼロとなり、内部電源回路302が生成する内部電源電圧VREGもゼロである。ここで内部電源電圧VREGが、ゼロもしくは規定電圧以下であると、ドライバ306の駆動能力が不足し、OUT端子の電位を0V(接地電位)に固定することができなくなる。起動直後においてOUT端子の電位は不定であるとも言える。 Here, immediately after startup, the output voltage V OUT is substantially zero, so that the voltage at the VCC terminal of the synchronous rectification controller 300r is also zero, and the internal power supply voltage V REG generated by the internal power supply circuit 302 is also zero. Here, if the internal power supply voltage V REG is zero or less than the specified voltage, the drivability of the driver 306 is insufficient, and the potential of the OUT terminal can not be fixed at 0 V (ground potential). Immediately after start-up, it can be said that the potential of the OUT terminal is indeterminate.

同期整流トランジスタM2のゲートドレイン間には、無視できない寄生容量(ドレイン容量)CDSが存在する。スイッチングトランジスタM1がターンオンし、2次側のドレイン電圧VD_Sが立ち上がると、寄生容量CDSにより、本来ローレベル(接地電圧)に固定されるべき2次側のゲート電圧VGSが跳ね上がる。その結果、ゲート電圧VGSが同期整流トランジスタM2のしきい値電圧VGS(TH)を超えると、意図せずに同期整流トランジスタM2がターンオンしてしまう。 There can not be neglected parasitic capacitance (drain capacitance) C DS between the gate and drain of the synchronous rectification transistor M2. When the switching transistor M1 is turned on and the drain voltage V D _S on the secondary side rises, the gate voltage V GS on the secondary side, which should be fixed at low level (ground voltage) by the parasitic capacitance C DS , jumps up. As a result, when the gate voltage V GS exceeds the threshold voltage V GS (TH) of the synchronous rectification transistor M2, the synchronous rectification transistor M2 is turned on unintentionally.

2次側のドレイン電圧VD_Sがハイレベルの区間において、同期整流トランジスタM2がオンすると、同期整流トランジスタM2には、ドレイン電流IM2=VD_S/RONが流れる。RON2は、同期整流トランジスタM2のオン抵抗である。VD_S=50V、RON2=10mΩとすれば、ドレイン電流IM2は、同期整流トランジスタM2やトランスT1の信頼性を低下させる程度の大電流となる。 When the synchronous rectification transistor M2 is turned on in a section where the drain voltage V D _S on the secondary side is at high level, drain current I M2 = V D _S / R ON flows in the synchronous rectification transistor M2. R ON2 is the on resistance of the synchronous rectification transistor M2. V D_S = 50 V, if R ON2 = 10 m [Omega, the drain current I M2 is a large current to the extent that reduces the reliability of the synchronous rectification transistor M2 and the transformer T1.

なお以上の課題を当業者の共通の技術認識として捉えてはならず、本発明者らが独自に認識したものである。   The above problems should not be regarded as the common technical recognition of those skilled in the art, but the present inventors have uniquely recognized.

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、DC/DCコンバータの起動時において、スイッチングトランジスタのオン期間に、同期整流トランジスタが誤ってオンするのを防止可能な同期整流コントローラの提供にある。   The present invention has been made in view of such problems, and one of the exemplary objects of an aspect thereof is that the synchronous rectification transistor is erroneously turned on during the on period of the switching transistor when the DC / DC converter is activated. To provide a synchronous rectification controller that can prevent the

本発明のある態様は、絶縁同期整流型のDC/DCコンバータの2次側に配置され、同期整流トランジスタを制御する同期整流コントローラに関する。同期整流コントローラは、DC/DCコンバータの2次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、直流電圧を電源として動作し、同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、直流電圧を電源として動作し、パルス信号に応じて同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、同期整流トランジスタのドレイン電圧にもとづき、補助電源電圧を生成する補助電源回路と、補助電源電圧を受けて動作し、同期整流トランジスタをオフに固定するオフ固定回路と、を備える。   One embodiment of the present invention relates to a synchronous rectification controller which is disposed on the secondary side of an isolated synchronous rectification type DC / DC converter and controls a synchronous rectification transistor. The synchronous rectification controller operates with a power supply terminal receiving a DC voltage generated on the secondary side of the DC / DC converter and a DC voltage as a power supply, and generates a pulse signal based on the voltage across the synchronous rectification transistor. , A driver operating with a DC voltage as a power supply, switching a synchronous rectification transistor according to a pulse signal, an auxiliary power supply circuit generating an auxiliary power supply voltage based on a drain voltage of the synchronous rectification transistor, and an auxiliary power supply voltage. And an off-fixing circuit that operates to lock the synchronous rectification transistor off.

この態様では、起動直後において、DC/DCコンバータの2次側に十分に高い直流電圧が生じていなくても、同期整流トランジスタのドレイン電圧にもとづいて補助電源電圧を生成し、補助電源電圧を受けて動作するオフ固定回路により同期整流トランジスタのゲート電圧をローレベルに固定することとした。これにより、同期整流トランジスタのドレイン電圧の変動にともないゲート電圧が跳ね上がるのを防止し、同期整流トランジスタが誤ってオンするのを防止できる。   In this aspect, immediately after startup, an auxiliary power supply voltage is generated based on the drain voltage of the synchronous rectification transistor even if a sufficiently high DC voltage is not generated on the secondary side of the DC / DC converter, and the auxiliary power supply voltage is received. The gate voltage of the synchronous rectification transistor is fixed at a low level by an off-fixing circuit that operates as described above. Thus, it is possible to prevent the gate voltage from jumping up as the drain voltage of the synchronous rectification transistor fluctuates, and to prevent the synchronous rectification transistor from being turned on erroneously.

補助電源回路は、ピークホールド回路を含んでもよい。ピークホールド回路は、キャパシタと、同期整流トランジスタのドレインとキャパシタの間に設けられ、カソードがキャパシタ側となる向きで設けられたダイオードと、を含んでもよい。
補助電源回路は、フィルタ回路を含んでもよい。フィルタ回路は、キャパシタと抵抗を含んでもよい。
The auxiliary power supply circuit may include a peak hold circuit. The peak hold circuit may include a capacitor, and a diode provided between the drain and the capacitor of the synchronous rectification transistor, with the cathode directed to the capacitor side.
The auxiliary power supply circuit may include a filter circuit. The filter circuit may include a capacitor and a resistor.

オフ固定回路は、同期整流トランジスタのゲートソース間に設けられたオフ用トランジスタを含んでもよい。   The off-fixing circuit may include an off transistor provided between the gate and source of the synchronous rectification transistor.

オフ用トランジスタの制御端子には、補助電源電圧が入力されてもよい。   An auxiliary power supply voltage may be input to the control terminal of the turning-off transistor.

補助電源回路は、オフ用トランジスタの制御端子と同期整流トランジスタのドレインの間に、カソードがオフ用トランジスタの制御端子側となる向きで設けられたダイオードを含んでもよい。
この構成によれば、ダイオードおよびオフ用トランジスタのゲート容量がピークホールド回路を構成し、したがって同期整流トランジスタのドレイン電圧が跳ね上がると、オフ用トランジスタのゲート電圧が高い電圧レベルに維持され、オフ用トランジスタをオンに固定できる。
The auxiliary power supply circuit may include a diode provided between the control terminal of the off transistor and the drain of the synchronous rectification transistor in a direction in which the cathode is on the side of the control terminal of the off transistor.
According to this configuration, the gate capacitances of the diode and the off transistor form a peak hold circuit. Therefore, when the drain voltage of the synchronous rectification transistor jumps up, the gate voltage of the off transistor is maintained at a high voltage level. Can be fixed on.

オフ固定回路は、直流電圧が所定電圧を超えると、同期整流トランジスタのオフでの固定を解除してもよい。
同期整流コントローラの電源端子に十分な直流電圧が供給されると、パルス発生器およびドライバが動作可能となるため、同期整流トランジスタのオフ固定を解除してパルス信号に応じて同期整流トランジスタをスイッチングすることで、DC/DCコンバータを同期整流モードで動作させることができる。
The off-fixing circuit may release the off-fixing of the synchronous rectification transistor when the DC voltage exceeds a predetermined voltage.
When a sufficient DC voltage is supplied to the power supply terminal of the synchronous rectification controller, the pulse generator and driver become operable, so the off state of the synchronous rectification transistor is released and the synchronous rectification transistor is switched according to the pulse signal. Thus, the DC / DC converter can be operated in the synchronous rectification mode.

オフ固定回路は、直流電圧が所定電圧を超えると、オフ用トランジスタをオフする解除回路をさらに含んでもよい。
オフ用トランジスタをオフすることで、同期整流トランジスタのゲート電圧の固定を解除できる。
The off-fixing circuit may further include a release circuit that turns off the off transistor when the DC voltage exceeds a predetermined voltage.
By turning off the off transistor, the gate voltage of the synchronous rectification transistor can be released.

解除回路は、オフ用トランジスタのゲートソース間に設けられ、その制御端子に、直流電圧が所定電圧を超えるとアサートされる解除信号が入力される解除用トランジスタを含んでもよい。   The release circuit may include a release transistor which is provided between the gate and the source of the off transistor, and which has a control terminal to which a release signal is asserted which is asserted when the DC voltage exceeds a predetermined voltage.

ある態様の同期整流コントローラは、直流電圧に応じた電圧が所定のしきい値電圧を超えると、解除信号をアサートする低電圧ロックアウト回路をさらに備えてもよい。   The synchronous rectification controller according to an aspect may further include an under voltage lockout circuit that asserts a release signal when the voltage corresponding to the DC voltage exceeds a predetermined threshold voltage.

オフ固定回路は、ドライバの出力段のローサイドトランジスタを強制的にオンすることにより、同期整流トランジスタをオフに固定してもよい。   The off-fixing circuit may fix the synchronous rectification transistor off by forcibly turning on the low side transistor of the output stage of the driver.

本発明の別の態様もまた、同期整流コントローラである。同期整流コントローラは、DC/DCコンバータの2次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、直流電圧を電源として動作し、同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、直流電圧を電源として動作し、パルス信号に応じて同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、同期整流トランジスタのゲートソース間に設けられたオフ用トランジスタと、オフ用トランジスタの制御端子と同期整流トランジスタのドレイン端子の間に、カソードがオフ用トランジスタの制御端子側となる向きで設けられたダイオードと、を備える。   Another aspect of the present invention is also a synchronous rectification controller. The synchronous rectification controller operates with a power supply terminal receiving a DC voltage generated on the secondary side of the DC / DC converter and a DC voltage as a power supply, and generates a pulse signal based on the voltage across the synchronous rectification transistor. And a driver operating with a DC voltage as a power supply and switching the synchronous rectification transistor according to the pulse signal, an off transistor provided between the gate and source of the synchronous rectification transistor, a control terminal of the off transistor and synchronous rectification And a diode provided between the drain terminals of the transistors in a direction in which the cathode is on the control terminal side of the off-transistor.

オフ用トランジスタのゲート容量とダイオードとは、ピークホールド回路を形成する。したがってスイッチングトランジスタのオフに応答して同期整流トランジスタのドレイン電圧が跳ね上がると、オフ用トランジスタのゲート電圧がハイレベルとなり、オフ用トランジスタがオンし、同期整流用トランジスタのゲートソース間電圧が実質的にゼロとなって同期整流トランジスタをオフに固定することができる。   The gate capacitance of the off transistor and the diode form a peak hold circuit. Therefore, when the drain voltage of the synchronous rectification transistor jumps up in response to the turning off of the switching transistor, the gate voltage of the off transistor becomes high level, the off transistor is turned on, and the gate-source voltage of the synchronous rectification transistor is substantially It is possible to lock the synchronous rectification transistor off as it becomes zero.

同期整流コントローラは、オフ用トランジスタの制御端子と接続されたキャパシタをさらに備えてもよい。   The synchronous rectification controller may further comprise a capacitor connected to the control terminal of the off transistor.

同期整流コントローラは、オフ用トランジスタの制御端子とドレイン端子の間に設けられた抵抗さらに備えてもよい。   The synchronous rectification controller may further comprise a resistor provided between the control terminal and the drain terminal of the off transistor.

同期整流コントローラは、オフ用トランジスタの制御端子と接地ラインの間に設けられ、直流電圧が所定電圧を超えるとオン状態となる解除用トランジスタをさらに備えてもよい。   The synchronous rectification controller may further include a release transistor provided between the control terminal of the off transistor and the ground line and turned on when the DC voltage exceeds a predetermined voltage.

同期整流コントローラは、直流電圧に応じた電圧を所定のしきい値電圧と比較し、直流電圧がしきい値を超えると、解除信号をアサートする低電圧ロックアウト回路をさらに備え、解除用トランジスタは、解除信号がアサートされるとターンオンしてもよい。   The synchronous rectification controller further includes a low voltage lockout circuit that compares a voltage corresponding to the DC voltage with a predetermined threshold voltage and asserts a release signal when the DC voltage exceeds the threshold, and the release transistor , May be turned on when the release signal is asserted.

同期整流コントローラは、電源端子の電圧にもとづき内部電源電圧を生成する内部電源回路をさらに備え、パルス発生器およびドライバは、内部電源電圧を電源として動作してもよい。   The synchronous rectification controller may further include an internal power supply circuit that generates an internal power supply voltage based on the voltage of the power supply terminal, and the pulse generator and the driver may operate using the internal power supply voltage as a power supply.

同期整流コントローラは、ひとつの半導体基板に一体集積化されてもよい。
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。
回路を1つのチップ上に集積化することにより、回路面積を削減することができるとともに、回路素子の特性を均一に保つことができる。
The synchronous rectification controller may be integrated on one semiconductor substrate.
"Integrated integration" includes the case where all of the circuit components are formed on a semiconductor substrate, and the case where the main components of the circuit are integrally integrated. A resistor, a capacitor or the like may be provided outside the semiconductor substrate.
By integrating the circuit on one chip, the circuit area can be reduced and the characteristics of the circuit elements can be kept uniform.

本発明の別の態様は、絶縁同期整流型のDC/DCコンバータに関する。DC/DCコンバータは、1次巻線および2次巻線を有するトランスと、トランスの1次巻線と接続されるスイッチングトランジスタと、トランスの2次巻線と接続される同期整流トランジスタと、フォトカプラと、フォトカプラの出力側と接続され、フォトカプラからのフィードバック信号に応じてスイッチングトランジスタをスイッチングする1次側コントローラと、同期整流トランジスタを制御する上述のいずれかの同期整流コントローラと、フォトカプラの入力側と接続され、DC/DCコンバータの出力電圧に応じた誤差電流を発生するシャントレギュレータと、を備える。   Another aspect of the present invention relates to an isolation synchronous rectification type DC / DC converter. The DC / DC converter includes a transformer having a primary winding and a secondary winding, a switching transistor connected to the primary winding of the transformer, a synchronous rectification transistor connected to the secondary winding of the transformer, and a photo A coupler, a primary side controller connected to the output side of the photocoupler and switching a switching transistor according to a feedback signal from the photocoupler, any of the above-mentioned synchronous rectification controllers controlling a synchronous rectification transistor, and a photocoupler And a shunt regulator connected to the input side of the DC / DC converter to generate an error current according to the output voltage of the DC / DC converter.

DC/DCコンバータは、フライバック型であってもよいし、フォワード型であってもよい。   The DC / DC converter may be a flyback type or a forward type.

本発明の別の態様は、電源装置(AC/DCコンバータ)に関する。電源装置は、商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、直流入力電圧を降圧し、負荷に供給する上述のDC/DCコンバータと、を備える。   Another aspect of the present invention relates to a power supply (AC / DC converter). The power supply device includes: a filter for filtering commercial AC voltage; a diode rectification circuit for full-wave rectification of the output voltage of the filter; a smoothing capacitor for smoothing the output voltage of the diode rectification circuit to generate a DC input voltage; And step up and supply the load with the DC / DC converter described above.

本発明の別の態様は、電子機器に関する。電子機器は、負荷と、商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、直流入力電圧を降圧し、負荷に供給する上述のDC/DCコンバータと、を備える。   Another aspect of the present invention relates to an electronic device. The electronic device includes a load, a filter for filtering a commercial AC voltage, a diode rectification circuit for full-wave rectifying the output voltage of the filter, and a smoothing capacitor for smoothing the output voltage of the diode rectification circuit to generate a DC input voltage; And d) reducing the DC input voltage and supplying the load to the DC / DC converter.

本発明の別の態様は、ACアダプタに関する。ACアダプタは、商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、直流入力電圧を降圧し、直流出力電圧を生成する上述のDC/DCコンバータと、を備える。   Another aspect of the present invention relates to an AC adapter. The AC adapter includes a filter for filtering a commercial AC voltage, a diode rectification circuit for full wave rectification of the output voltage of the filter, a smoothing capacitor for smoothing the output voltage of the diode rectification circuit to generate a DC input voltage, and a DC input voltage And step up to generate a DC output voltage.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It is to be noted that any combination of the above-described constituent elements, or one in which the constituent elements and expressions of the present invention are mutually replaced among methods, apparatuses, systems, etc. is also effective as an aspect of the present invention.

本発明のある態様によれば、DC/DCコンバータの起動時において、スイッチングトランジスタのオン期間に、同期整流トランジスタが誤ってオンするのを防止できる。   According to an aspect of the present invention, it is possible to prevent the synchronous rectification transistor from being accidentally turned on during the on period of the switching transistor when the DC / DC converter is activated.

本発明者が検討したAC/DCコンバータの基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of the AC / DC converter which this inventor examined. DC/DCコンバータの起動時の動作波形図である。It is an operation | movement wave form diagram at the time of starting of a DC / DC converter. 実施の形態に係る同期整流コントローラを備えるDC/DCコンバータの回路図である。It is a circuit diagram of a DC / DC converter provided with a synchronous rectification controller concerning an embodiment. 図3のDC/DCコンバータの動作波形図である。FIG. 5 is an operation waveform diagram of the DC / DC converter of FIG. 3; 同期整流コントローラの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of composition of a synchronous rectification controller. 図5の同期整流コントローラの動作波形図である。It is an operation | movement wave form diagram of the synchronous rectification controller of FIG. AC/DCコンバータを備えるACアダプタを示す図である。It is a figure showing an AC adapter provided with an AC / DC converter. 図8(a)、(b)は、AC/DCコンバータを備える電子機器を示す図である。FIGS. 8A and 8B are diagrams showing an electronic device provided with an AC / DC converter. 第1変形例に係るDC/DCコンバータの回路図である。It is a circuit diagram of the DC / DC converter concerning a 1st modification. 図10(a)、(b)は、第3変形例に係る同期整流コントローラの回路図である。FIGS. 10A and 10B are circuit diagrams of a synchronous rectification controller according to a third modification.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and duplicating descriptions will be omitted as appropriate. In addition, the embodiments do not limit the invention and are merely examples, and all the features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

本明細書において、「部材Aが、部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bが物理的に直接的に接続される場合や、部材Aと部材Bが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
In the present specification, "a state in which the member A is connected to the member B" means that the members A and B are physically directly connected, or the members A and B are electrically connected. It also includes the case of being indirectly connected via other members that do not affect the state.
Similarly, "a state in which the member C is provided between the member A and the member B" means that the member A and the member C, or the member B and the member C are directly connected, or the electric member It also includes the case of indirect connection via other members that do not affect the connection state.

図3は、実施の形態に係る同期整流コントローラ300を備えるDC/DCコンバータ200の回路図である。このDC/DCコンバータ200は、図1のDC/DCコンバータ200rと同様に、AC/DCコンバータに使用可能である。またDC/DCコンバータ200の基本構成は図1のDC/DCコンバータ200rの構成と同様である。   FIG. 3 is a circuit diagram of a DC / DC converter 200 including the synchronous rectification controller 300 according to the embodiment. This DC / DC converter 200 can be used for an AC / DC converter as well as the DC / DC converter 200r of FIG. The basic configuration of the DC / DC converter 200 is the same as that of the DC / DC converter 200 r of FIG. 1.

同期整流コントローラ300は、電源(VCC)端子、スイッチング出力(OUT)端子、ドレイン電圧(VD)端子、接地(GND)端子を有し、ひとつの半導体基板に集積化された機能IC(Integrated Circuit)である。同期整流コントローラ300は、同期整流トランジスタM2と同一のパッケージに収容され、一体不可分な単一のモジュールを構成してもよい。   The synchronous rectification controller 300 has a power supply (VCC) terminal, a switching output (OUT) terminal, a drain voltage (VD) terminal, and a ground (GND) terminal, and is a functional IC (Integrated Circuit) integrated on one semiconductor substrate. It is. The synchronous rectification controller 300 may be housed in the same package as the synchronous rectification transistor M2, and may constitute an integral single module.

同期整流コントローラ300のVCC端子には、DC/DCコンバータ200の2次側において生成される直流電圧(ここでは出力電圧VOUT)が供給される。同期整流コントローラ300は、VCC端子の電圧を主たる電源として動作する。VD端子は、同期整流トランジスタM2のドレインと接続される。OUT端子は、同期整流トランジスタM2のゲートと接続される。GND端子は、同期整流コントローラ300が基準とすべき電位と接続され、図3のトポロジーでは、2次側の基準電位、すなわち接地電圧VGNDが供給される。 The VCC terminal of the synchronous rectification controller 300 is supplied with a DC voltage (output voltage V OUT in this case ) generated on the secondary side of the DC / DC converter 200. The synchronous rectification controller 300 operates with the voltage at the VCC terminal as the main power supply. The VD terminal is connected to the drain of the synchronous rectification transistor M2. The OUT terminal is connected to the gate of the synchronous rectification transistor M2. The GND terminal is connected to the potential that the synchronous rectification controller 300 should make a reference, and in the topology of FIG. 3, the reference potential on the secondary side, that is, the ground voltage V GND is supplied.

同期整流コントローラ300は、内部電源回路302、パルス発生器304、ドライバ306、補助電源回路310、オフ固定回路320を備える。   The synchronous rectification controller 300 includes an internal power supply circuit 302, a pulse generator 304, a driver 306, an auxiliary power supply circuit 310, and an off-fixing circuit 320.

内部電源回路302は、VCC端子の直流電圧VOUTを降圧し、所定の電圧レベルに安定化された内部電源電圧VREGを生成する。パルス発生器304、ドライバ306それぞれの電源端子には内部電源電圧VREGが供給され、したがってパルス発生器304、ドライバ306は、VCC端子の直流電圧VOUTを電源として動作すると言える。 An internal power supply circuit 302 lowers the DC voltage V OUT of the VCC terminal, and generates an internal power supply voltage V REG stabilized to a predetermined voltage level. The internal power supply voltage V REG is supplied to the power supply terminals of the pulse generator 304 and the driver 306, so that it can be said that the pulse generator 304 and the driver 306 operate using the DC voltage V OUT of the VCC terminal as a power supply.

パルス発生器304は、同期整流トランジスタM2のドレイン電圧VD_Sにもとづいてパルス信号S1を生成する。同期整流コントローラ300は、そのGND端子が同期整流トランジスタM2のソースと共通の接地ラインに接続され、ソース電圧VGNDを基準として動作することから、VD端子のドレイン電圧VD_Sは、同期整流トランジスタM2の両端間電圧(ドレインソース間電圧VDS)に他ならない。 The pulse generator 304 generates a pulse signal S1 based on the drain voltage V D _S of the synchronous rectification transistor M2. Synchronous controller 300, the GND terminal is connected to the source and the common ground line of the synchronous rectification transistor M2, since the operating reference to the source voltage V GND, the drain voltage V D_S the VD terminal, the synchronous rectification transistor M2 It is nothing but the voltage (drain-source voltage V DS ) between

パルス発生器304の構成、動作は特に限定されず、公知の、あるいは将来利用可能な技術を用いればよい。たとえばパルス発生器304は、DC/DCコンバータ200の1次側のスイッチングトランジスタM1のターンオフを検出するとパルス信号S1を同期整流トランジスタM2のオンを指示するオンレベル(たとえばハイレベル)とし、トランスT1の2次巻線W2の電流Iが実質的にゼロになったことを検出すると、パルス信号S1を同期整流トランジスタM2のオフを指示するオフレベル(たとえばローレベル)とする。ドライバ306は、パルス信号S1に応じて同期整流トランジスタM2をスイッチングする。 The configuration and operation of the pulse generator 304 are not particularly limited, and known or future available techniques may be used. For example, when the pulse generator 304 detects that the switching transistor M1 on the primary side of the DC / DC converter 200 is turned off, the pulse signal S1 turns on the synchronous rectification transistor M2 to an on level (for example, high level). When the current I S of the secondary winding W2 is detected substantially to become zero, an off-level (e.g., low level) to indicate the synchronous rectification transistor M2 off the pulse signal S1. The driver 306 switches the synchronous rectification transistor M2 in response to the pulse signal S1.

スイッチングトランジスタM1のオン期間において、2次巻線W2の両端間電圧は、−VIN×N/Nであるから、同期整流トランジスタM2のドレイン電圧VD_S(つまりドレインソース間電圧VDS)は、VD_S=VOUT+VIN×N/Nとなる。N,Nは、1次巻線W1、2次巻線W2の巻数である。 Since the voltage across the secondary winding W2 is -V IN × N S / N P in the on period of the switching transistor M1, the drain voltage V D — S of the synchronous rectification transistor M2 (that is, the voltage V DS between drain and source) Becomes V DS = V OUT + V IN × N S / N P. N P and N S are the number of turns of the primary winding W1 and the winding W2.

スイッチングトランジスタM1がオフすると、同期整流トランジスタM2のソースからドレインに向かって2次電流Iが流れるため、ドレインソース間電圧は負電圧となる。連続モードでは、スイッチングトランジスタM1がターンオンすることにより、2次電流Iがゼロとなり、ドレイン電圧が再びV=VOUT+VIN×N/Nに跳ね上がる。不連続モードでは、同期整流トランジスタM2のオン状態においてトランスT1に蓄えられたエネルギーの減少にともない2次電流Iが減少していくと、ドレインソース間電圧VDSの絶対値は小さくなり、やがて2次電流Iが実質的にゼロになると、ドレインソース間電圧VDSも実質的にゼロとなり、ドレイン電圧VD_Sはリンギングする。 When the switching transistor M1 is turned off, the secondary current I S flows from the source to the drain of the synchronous rectification transistor M2, so that the drain-source voltage becomes a negative voltage. In the continuous mode, the switching transistor M1 is turned on, the secondary current I S becomes zero, and the drain voltage bounces back to V D = V OUT + V IN × N S / N P again. In the discontinuous mode, as the secondary current I S decreases as the energy stored in the transformer T1 decreases in the on state of the synchronous rectification transistor M2, the absolute value of the drain-source voltage V DS decreases and eventually When the secondary current I S becomes substantially zero, the drain-source voltage V DS also becomes substantially zero, and the drain voltage V D — S rings.

これらの性質を利用してパルス発生器304は、同期整流トランジスタM2のドレイン電圧(ドレインソース間電圧)にもとづいて、パルス信号S1を生成してもよい。   Using these properties, the pulse generator 304 may generate the pulse signal S1 based on the drain voltage (voltage between drain and source) of the synchronous rectification transistor M2.

ドライバ306は、パルス信号S1に応じて同期整流トランジスタM2をスイッチングする。   The driver 306 switches the synchronous rectification transistor M2 in response to the pulse signal S1.

補助電源回路310は、VD端子に入力される同期整流トランジスタM2のドレイン電圧Vにもとづき、補助電源電圧VAUXを生成する。後述のように補助電源回路310は、ピークホールド回路、あるいはフィルタ回路、それらの組み合わせなどによって構成できる。 The auxiliary power supply circuit 310 generates an auxiliary power supply voltage V AUX based on the drain voltage V D of the synchronous rectification transistor M2 input to the VD terminal. As described later, the auxiliary power supply circuit 310 can be configured by a peak hold circuit, a filter circuit, a combination thereof, or the like.

オフ固定回路320は、補助電源電圧VAUXを受けて動作し、同期整流トランジスタM2のOUT端子の電位をローレベルに固定し、つまり同期整流トランジスタM2のゲートソース間電圧VGSを実質的にゼロとして、同期整流トランジスタM2をオフに固定する。 The off-fixing circuit 320 operates in response to the auxiliary power supply voltage V AUX and fixes the potential of the OUT terminal of the synchronous rectification transistor M2 to low level, that is, the voltage V GS between the gate and the source of the synchronous rectification transistor M2 is substantially zero. Fix the synchronous rectification transistor M2 off.

またオフ固定回路320は、直流電圧VOUTが所定電圧を超えると、言い換えれば内部電源電圧VREGが、パルス発生器304、ドライバ306の最低動作電圧を超えると、同期整流トランジスタM2のオフでの固定を解除する。 In the off-fixing circuit 320, when the DC voltage V OUT exceeds a predetermined voltage, in other words, when the internal power supply voltage V REG exceeds the minimum operating voltage of the pulse generator 304 and the driver 306, the synchronous rectification transistor M2 is turned off. Release the fixation.

以上が同期整流コントローラ300の基本構成である。続いてその動作を説明する。
図4は、図3のDC/DCコンバータ200の動作波形図である。時刻t0にスタート信号STARTがアサート(ハイレベル)され、DC/DCコンバータ200の起動が指示されると、1次側コントローラ202は、スイッチングトランジスタM1のゲート電圧VG_Pをスイッチングし始める。スイッチングトランジスタM1のスイッチングに応じて、1次側のドレイン電圧VD_Pおよび2次側のドレイン電圧VD_Sがスイッチングする。
The above is the basic configuration of the synchronous rectification controller 300. Subsequently, the operation will be described.
FIG. 4 is an operation waveform diagram of DC / DC converter 200 of FIG. When the start signal START is asserted (high level) at time t0 and the start of the DC / DC converter 200 is instructed, the primary side controller 202 starts switching the gate voltage V G — P of the switching transistor M1. According to the switching of the switching transistor M1, the drain voltage V D _ P on the primary side and the drain voltage V D _ S on the secondary side switch.

2次側のドレイン電圧VD_Sが跳ね上がると、補助電源回路310が生成する補助電源電圧VAUXが上昇する。これによりオフ固定回路320が動作可能となり、同期整流トランジスタM2をオフ状態に固定する。その結果、図2に示すような同期整流トランジスタM2のターンオンが防止される。 When the drain voltage V D — S on the secondary side jumps up, the auxiliary power supply voltage V AUX generated by the auxiliary power supply circuit 310 rises. As a result, the off-fixing circuit 320 becomes operable to fix the synchronous rectification transistor M2 in the off state. As a result, the turning on of the synchronous rectification transistor M2 as shown in FIG. 2 is prevented.

時刻t2に、出力電圧VOUTがあるしきい値電圧VUVLOを超えると、オフ固定回路320によるオフ固定が解除される。そしてパルス発生器304、ドライバ306が動作可能となり、パルス信号S1に応じて同期整流トランジスタM2がスイッチングされ、同期整流モードに移行する。 When the output voltage V OUT exceeds a threshold voltage V UVLO at time t2, the off-fixing by the off-fixing circuit 320 is released. The pulse generator 304 and the driver 306 become operable, and the synchronous rectification transistor M2 is switched according to the pulse signal S1 to shift to the synchronous rectification mode.

つまり、起動直後において、DC/DCコンバータ200の2次側に十分に高い直流電圧VOUTが生じていなくても、同期整流トランジスタM2のドレイン電圧VD_Sにもとづいて補助電源電圧VAUXが生成される。そして補助電源電圧VAUXを受けて動作するオフ固定回路320によって同期整流トランジスタM2のゲート電圧VG_Sがローレベルに固定される。 That is, immediately after startup, the auxiliary power supply voltage V AUX is generated based on the drain voltage V D _S of the synchronous rectification transistor M 2 even if a sufficiently high DC voltage V OUT is not generated on the secondary side of the DC / DC converter 200. Ru. The gate voltage V G — S of the synchronous rectification transistor M 2 is fixed at the low level by the off-fixing circuit 320 that operates in response to the auxiliary power supply voltage V AUX .

以上がDC/DCコンバータ200の動作である。このDC/DCコンバータ200によれば、同期整流トランジスタM2のドレイン電圧VD_Sの変動にともないゲート電圧VG_Sが跳ね上がるのを防止し、同期整流トランジスタM2が誤ってオンするのを防止できる。 The above is the operation of the DC / DC converter 200. According to the DC / DC converter 200, to prevent the gate voltage V G_s with the fluctuation of the drain voltage V D_S of the synchronous rectification transistor M2 jumps up, it can be prevented from being turned on accidentally synchronous rectification transistor M2.

続いて同期整流コントローラ300の具体的な構成例を説明する。なお本発明は、図3の回路図、ブロック図ならびに上述の説明から把握されるさまざまな形態に及ぶものであり、以下で説明する具体的な構成には限定されない。   Subsequently, a specific configuration example of the synchronous rectification controller 300 will be described. The present invention extends to various forms understood from the circuit diagram and the block diagram of FIG. 3 and the above description, and is not limited to the specific configuration described below.

図5は、同期整流コントローラ300の構成例を示す回路図である。オフ固定回路320は、オフ用トランジスタM3および解除回路322を含む。オフ用トランジスタM3は、同期整流トランジスタM2のゲートソース間に設けられる。オフ用トランジスタM3がオンすると、同期整流トランジスタM2のゲートソース間電圧VGSがゼロとなり、オフに固定される。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the synchronous rectification controller 300. As shown in FIG. The off fixing circuit 320 includes an off transistor M 3 and a release circuit 322. The off transistor M3 is provided between the gate and the source of the synchronous rectification transistor M2. When the off transistor M3 is turned on, the gate-to-source voltage V GS of the synchronous rectification transistor M2 becomes zero and is fixed to be off.

オフ用トランジスタM3の制御端子(ゲート)には、補助電源回路310からの補助電源電圧VAUXが入力される。補助電源電圧VAUXが、オフ用トランジスタM3のゲートソース間しきい値電圧VGS(TH)を超えると、オフ用トランジスタM3がターンオンし、同期整流トランジスタM2がオフに固定される。 The auxiliary power supply voltage V AUX from the auxiliary power supply circuit 310 is input to the control terminal (gate) of the turning-off transistor M3. When the auxiliary power supply voltage V AUX exceeds the threshold voltage V GS (TH) between the gate and the source of the off transistor M 3, the off transistor M 3 is turned on, and the synchronous rectification transistor M 2 is fixed to off.

解除回路322は、直流電圧VOUTが所定電圧を超えると、言い換えればパルス発生器304、ドライバ306が動作可能となると、オフ用トランジスタM3をオフし、オフ固定回路320による同期整流トランジスタM2のオフ固定を解除する。 The release circuit 322 turns off the off transistor M3 when the DC voltage V OUT exceeds a predetermined voltage, in other words, when the pulse generator 304 and the driver 306 become operable, the off fixing circuit 320 turns off the synchronous rectification transistor M2. Release the fixation.

たとえば解除回路322は、オフ用トランジスタM3のゲートソース間に設けられた解除用トランジスタM4を含む。解除用トランジスタM4の制御端子(ゲート)には、直流電圧VOUTが所定電圧を超えるとアサートされる解除信号UVLOが入力される。たとえば解除信号UVLOは、UVLO(低電圧ロックアウト回路:Under Voltage Lock Out)回路330により生成される。解除信号UVLOは、直流電圧VOUTに応じた電圧が所定のしきい値電圧VUVLOを超えるとアサート(たとえばハイレベル)される。解除信号UVLOがアサートされると、解除用トランジスタM4がオン、オフ用トランジスタM3がオフとなり、同期整流トランジスタM2のオフ固定が解除される。 For example, the release circuit 322 includes a release transistor M4 provided between the gate and the source of the off transistor M3. A release signal UVLO, which is asserted when the DC voltage V OUT exceeds a predetermined voltage, is input to the control terminal (gate) of the release transistor M4. For example, the release signal UVLO is generated by a UVLO (Under Voltage Lock Out) circuit 330. The release signal UVLO is asserted (for example, high level) when a voltage corresponding to the DC voltage V OUT exceeds a predetermined threshold voltage V UVLO . When the release signal UVLO is asserted, the release transistor M4 is turned on, the off transistor M3 is turned off, and the fixed-off state of the synchronous rectification transistor M2 is released.

補助電源回路310は、キャパシタC11、ダイオードD11、抵抗R11を含む。
キャパシタC11は、オフ用トランジスタM3の制御端子(ゲート)に接続される。ダイオードD11は、オフ用トランジスタM3の制御端子(ゲート)とVD端子の間に、カソードがゲート側となる向きで設けられる。
The auxiliary power supply circuit 310 includes a capacitor C11, a diode D11, and a resistor R11.
The capacitor C11 is connected to the control terminal (gate) of the turning-off transistor M3. The diode D11 is provided between the control terminal (gate) and the VD terminal of the turning-off transistor M3 in a direction in which the cathode is on the gate side.

キャパシタC11およびダイオードD11は、ピークホールド回路と把握することができる。VD端子のドレイン電圧VD_Sが跳ね上がると、ダイオードD11が順方向にオンし、キャパシタC11は、(VD_S−V)に充電される。Vは、ダイオードD11の順方向電圧である。キャパシタC11の電圧が、補助電源電圧VAUXとしてオフ固定回路320に供給される。 The capacitor C11 and the diode D11 can be grasped as a peak hold circuit. When the drain voltage V D — S at the VD terminal jumps up, the diode D11 turns on in the forward direction, and the capacitor C11 is charged to (V D — S −V F ). V F is the forward voltage of the diode D11. The voltage of the capacitor C11 is supplied to the off-fixing circuit 320 as the auxiliary power supply voltage V AUX .

なお、オフ用トランジスタM3のゲート容量がある程度大きい場合、キャパシタC11は省略して、ゲート容量とダイオードD11とでピークホールド回路を構成することができる。   When the gate capacitance of the turning-off transistor M3 is large to some extent, the capacitor C11 can be omitted, and a peak hold circuit can be configured by the gate capacitance and the diode D11.

抵抗R11は、ダイオードD11と直列に設けられる。抵抗R11は過電流保護、過電圧保護のために設けられている。あるいは、抵抗R11とキャパシタC11(もしくはオフ用トランジスタM3のゲート容量)は、ローパスフィルタを構成すると把握することもできる。   The resistor R11 is provided in series with the diode D11. The resistor R11 is provided for over current protection and over voltage protection. Alternatively, it can be understood that the resistor R11 and the capacitor C11 (or the gate capacitance of the off transistor M3) constitute a low pass filter.

以上が同期整流コントローラ300の構成例である。続いてその動作を説明する。
図6は、図5の同期整流コントローラ300の動作波形図である。
The above is the configuration example of the synchronous rectification controller 300. Subsequently, the operation will be described.
FIG. 6 is an operation waveform diagram of the synchronous rectification controller 300 of FIG.

時刻t0にスタート信号STARTがアサート(ハイレベル)されると、スイッチングトランジスタM1のスイッチングが開始する。スイッチングトランジスタM1のターンオンに応答して2次側のドレイン電圧VD_Sが跳ね上がると、補助電源電圧VAUXは、VD_S−V付近まで上昇し、ピークホールドされる。 When the start signal START is asserted (high level) at time t0, the switching of the switching transistor M1 starts. When the drain voltage V D — S on the secondary side jumps up in response to the turning on of the switching transistor M 1, the auxiliary power supply voltage V AUX rises to near V D — S − V F and is peak-held.

補助電源電圧VAUXがオフ用トランジスタM3のしきい値電圧VGS(TH)を超えると、オフ用トランジスタM3がターンオンし、同期整流トランジスタM2のゲート電圧VG_Sが0Vに固定され、同期整流トランジスタM2がオフに固定される。 When the auxiliary power supply voltage V AUX exceeds the threshold voltage V GS (TH) of the off transistor M 3, the off transistor M 3 is turned on, the gate voltage V G — S of the synchronous rectification transistor M 2 is fixed at 0 V, and the synchronous rectification transistor M2 is fixed off.

このように図5の同期整流コントローラ300によれば、DC/DCコンバータ200の起動直後において同期整流トランジスタM2を好適にオフに固定できる。   As described above, according to the synchronous rectification controller 300 of FIG. 5, the synchronous rectification transistor M2 can be preferably fixed off immediately after the start of the DC / DC converter 200.

また時刻t1に出力電圧VOUTがしきい値電圧VUVLOを超えると、解除用トランジスタM4がターンオン、オフ用トランジスタM3がターンオフし、同期整流トランジスタM2のオフ固定が解除される。そしてオフ用トランジスタM3がパルス信号S1に応じてスイッチング可能となり、DC/DCコンバータ200を同期整流モードに移行させることができる。 Further, when the output voltage V OUT exceeds the threshold voltage V UVLO at time t1, the releasing transistor M4 is turned on and the off transistor M3 is turned off, and the off-fixing of the synchronous rectification transistor M2 is released. Then, the off transistor M3 can be switched according to the pulse signal S1, and the DC / DC converter 200 can be shifted to the synchronous rectification mode.

(用途)
続いて、実施の形態で説明したDC/DCコンバータ200の用途を説明する。
図7は、AC/DCコンバータ100を備えるACアダプタ800を示す図である。ACアダプタ800は、プラグ802、筐体804、コネクタ806を備える。プラグ802は、図示しないコンセントから商用交流電圧VACを受ける。AC/DCコンバータ100は、筐体804内に実装される。AC/DCコンバータ100により生成された直流出力電圧VOUTは、コネクタ806から電子機器810に供給される。電子機器810は、ノートPC、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、携帯オーディオプレイヤなどが例示される。
(Use)
Subsequently, applications of the DC / DC converter 200 described in the embodiment will be described.
FIG. 7 is a diagram showing an AC adapter 800 provided with the AC / DC converter 100. As shown in FIG. The AC adapter 800 includes a plug 802, a housing 804, and a connector 806. Plug 802 receives commercial AC voltage V AC from an outlet (not shown). AC / DC converter 100 is mounted in housing 804. DC output voltage V OUT generated by AC / DC converter 100 is supplied from connector 806 to electronic device 810. The electronic device 810 is exemplified by a notebook PC, a digital camera, a digital video camera, a mobile phone, a mobile audio player, and the like.

図8(a)、(b)は、AC/DCコンバータ100を備える電子機器900を示す図である。図8(a)、(b)の電子機器900はディスプレイ装置であるが、電子機器900の種類は特に限定されず、オーディオ機器、冷蔵庫、洗濯機、掃除機など、電源装置を内蔵する機器であればよい。
プラグ902は、図示しないコンセントから商用交流電圧VACを受ける。AC/DCコンバータ100は、筐体804内に実装される。AC/DCコンバータ100により生成された直流出力電圧VOUTは、同じ筐体904内に搭載される、マイコン、DSP(Digital Signal Processor)、電源回路、照明機器、アナログ回路、デジタル回路などの負荷に供給される。
FIGS. 8A and 8B illustrate an electronic device 900 including the AC / DC converter 100. FIG. The electronic device 900 in FIGS. 8A and 8B is a display device, but the type of the electronic device 900 is not particularly limited, and is an device incorporating a power supply device such as an audio device, a refrigerator, a washing machine, a vacuum I hope there is.
Plug 902 receives commercial AC voltage V AC from an outlet (not shown). AC / DC converter 100 is mounted in housing 804. The DC output voltage V OUT generated by the AC / DC converter 100 is used for loads such as a microcomputer, a DSP (Digital Signal Processor), a power supply circuit, lighting equipment, an analog circuit, a digital circuit, etc. mounted in the same housing 904. Supplied.

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。   The present invention has been described above based on the embodiments. It is understood by those skilled in the art that this embodiment is an exemplification, and that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such a modification is also within the scope of the present invention. is there. Hereinafter, such modifications will be described.

(第1変形例)
実施の形態では、同期整流コントローラ300を、同期整流トランジスタM2が2次巻線W2より低電位側に配置されるプラットフォームで使用したが本発明はそれには限定されない。同期整流コントローラ300は、同期整流トランジスタM2が2次巻線W2より高電位側、すなわち出力端子P2側に配置されるプラットフォームにも使用可能である。
(First modification)
In the embodiment, the synchronous rectification controller 300 is used on a platform in which the synchronous rectification transistor M2 is disposed on the lower potential side than the secondary winding W2, but the present invention is not limited thereto. The synchronous rectification controller 300 can also be used on a platform in which the synchronous rectification transistor M2 is disposed on the higher potential side than the secondary winding W2, that is, on the output terminal P2 side.

図9は、第1変形例に係るDC/DCコンバータ200cの回路図である。トランスT1の補助巻線W4、ダイオードD4およびキャパシタC4は、補助コンバータを形成しており、出力電圧VOUTよりも高い直流電圧VCC1を発生する。この直流電圧VCC1はVCC端子に供給される。同期整流コントローラ300のGND端子は、同期整流トランジスタM2のソースと接続され、VD端子は、同期整流トランジスタM2のドレインと接続される。同期整流コントローラ300の構成は、実施の形態と同様である。この変形例においても、実施の形態と同様の効果を得ることができる。 FIG. 9 is a circuit diagram of a DC / DC converter 200c according to a first modification. The auxiliary winding W4, the diode D4 and the capacitor C4 of the transformer T1 form an auxiliary converter, and generate a DC voltage V CC1 higher than the output voltage V OUT . The DC voltage V CC1 is supplied to the VCC terminal. The GND terminal of the synchronous rectification controller 300 is connected to the source of the synchronous rectification transistor M2, and the VD terminal is connected to the drain of the synchronous rectification transistor M2. The configuration of the synchronous rectification controller 300 is the same as that of the embodiment. Also in this modification, the same effect as that of the embodiment can be obtained.

(第2変形例)
出力電圧VOUTの電圧レベルが、パルス発生器304、ドライバ306の動作電圧に近い場合、同期整流コントローラ300の内部電源回路302は省略してもよい。
(2nd modification)
If the voltage level of the output voltage V OUT is close to the operating voltage of the pulse generator 304 and the driver 306, the internal power supply circuit 302 of the synchronous rectification controller 300 may be omitted.

(第3変形例)
図10(a)、(b)は、第3変形例に係る同期整流コントローラ300aの回路図である。ドライバ306は、ハイサイドトランジスタM21およびローサイドトランジスタM22を含む出力段307と、パルス信号S1に応じてハイサイドトランジスタM21、ローサイドトランジスタM22を駆動するプリドライバ308を含む。この変形例において、オフ固定回路320aは、ドライバ306の出力段307のローサイドトランジスタM22を強制的にオンすることにより、同期整流トランジスタM2をオフに固定する。
(Third modification)
FIGS. 10A and 10B are circuit diagrams of a synchronous rectification controller 300a according to a third modification. The driver 306 includes an output stage 307 including a high side transistor M21 and a low side transistor M22, and a predriver 308 driving the high side transistor M21 and the low side transistor M22 according to the pulse signal S1. In this modification, the off-fixing circuit 320a fixes the synchronous rectification transistor M2 off by forcibly turning on the low-side transistor M22 of the output stage 307 of the driver 306.

図10(b)には、オフ固定回路320aの構成例が示される。オフ固定回路320aは、ローサイドトランジスタM22の制御端子と補助電源回路310の出力ライン312の間に設けられ、補助電源電圧VAUXが上昇すると、ターンオンするトランジスタM31を含む。たとえばトランジスタM31は、PチャンネルMOSFETであり、そのゲートには、接地電圧を入力してもよい。なおオフ固定回路320aの構成はこれには限定されない。 FIG. 10B shows a configuration example of the off fixing circuit 320a. The off-fixing circuit 320a is provided between the control terminal of the low side transistor M22 and the output line 312 of the auxiliary power supply circuit 310, and includes a transistor M31 that is turned on when the auxiliary power supply voltage V AUX rises. For example, the transistor M31 is a P-channel MOSFET, and the ground voltage may be input to its gate. The configuration of the off fixing circuit 320a is not limited to this.

(第4変形例)
実施の形態では、フライバックコンバータを説明したが、本発明はフォワードコンバータにも適用可能である。この場合にはトランスT1の2次側に、複数の同期整流用のトランジスタが配置されることとなる。同期整流コントローラは、複数の同期整流トランジスタをスイッチングするよう構成されてもよい。またコンバータは疑似共振型であってもよい。
(4th modification)
Although the flyback converter has been described in the embodiment, the present invention is also applicable to a forward converter. In this case, a plurality of synchronous rectification transistors are disposed on the secondary side of the transformer T1. The synchronous rectification controller may be configured to switch the plurality of synchronous rectification transistors. The converter may also be pseudo-resonant.

(第5変形例)
スイッチングトランジスタや同期整流トランジスタの少なくとも一方は、バイポーラトランジスタやIGBTであってもよい。
(5th modification)
At least one of the switching transistor and the synchronous rectification transistor may be a bipolar transistor or an IGBT.

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。   While the present invention has been described using specific terms based on the embodiments, the embodiments merely show the principles and applications of the present invention, and the embodiments are defined in the claims. Many variations and modifications of the arrangement can be made without departing from the concept of the present invention.

P1…入力端子、P2…出力端子、M1…スイッチングトランジスタ、M2…同期整流トランジスタ、C1…出力キャパシタ、T1…トランス、W1…1次巻線、W2…2次巻線、S1…パルス信号、M3…オフ用トランジスタ、M4…解除用トランジスタ、100…AC/DCコンバータ、102…フィルタ、104…整流回路、106…平滑キャパシタ、200…DC/DCコンバータ、202…1次側コントローラ、204…フォトカプラ、206…シャントレギュレータ、210…出力回路、300…同期整流コントローラ、302…内部電源回路、304…パルス発生器、306…ドライバ、310…補助電源回路、320…オフ固定回路、322…解除回路、800…ACアダプタ、802…プラグ、804…筐体、806…コネクタ、810,900…電子機器、902…プラグ、904…筐体。 P1 input terminal P2 output terminal M1 switching transistor M2 synchronous rectification transistor C1 output capacitor T1 transformer W1 primary winding W2 secondary winding S1 pulse signal M3 ... transistor for OFF, M4 ... transistor for cancellation, 100 ... AC / DC converter, 102 ... filter, 104 ... rectification circuit, 106 ... smoothing capacitor, 200 ... DC / DC converter, 202 ... primary side controller, 204 ... photocoupler 206: Shunt regulator 210: output circuit 300: synchronous rectification controller 302: internal power supply circuit 304: pulse generator 306: driver 310: auxiliary power supply circuit 320: off fixed circuit 322: release circuit 800 AC adapter 802 plug 804 housing 806 Kuta, 810,900 ... electronic devices, 902 ... plug, 904 ... housing.

Claims (23)

絶縁同期整流型のDC/DCコンバータの2次側に配置され、同期整流トランジスタを制御する同期整流コントローラであって、
前記DC/DCコンバータの2次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記パルス信号に応じて前記同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、
前記同期整流トランジスタのドレイン電圧にもとづき、補助電源電圧を生成する補助電源回路と、
前記補助電源電圧を受けて動作し、前記同期整流トランジスタをオフに固定するオフ固定回路と、
を備え、
前記オフ固定回路は、前記直流電圧が所定電圧を超えると、前記同期整流トランジスタのオフでの固定を解除することを特徴とする同期整流コントローラ。
A synchronous rectification controller disposed on the secondary side of an isolated synchronous rectification type DC / DC converter and controlling a synchronous rectification transistor, comprising:
A power supply terminal for receiving a DC voltage generated on the secondary side of the DC / DC converter;
A pulse generator that operates using the DC voltage as a power supply and generates a pulse signal based on a voltage across the synchronous rectification transistor;
A driver that operates using the DC voltage as a power supply and switches the synchronous rectification transistor according to the pulse signal;
An auxiliary power supply circuit that generates an auxiliary power supply voltage based on a drain voltage of the synchronous rectification transistor;
An off-fixing circuit which operates in response to the auxiliary power supply voltage and fixes the synchronous rectification transistor off;
Bei to give a,
The synchronous rectification controller , wherein the off fixing circuit releases the fixing of the synchronous rectification transistor off when the DC voltage exceeds a predetermined voltage .
前記補助電源回路は、ピークホールド回路を含むことを特徴とする請求項1に記載の同期整流コントローラ。   The synchronous rectification controller according to claim 1, wherein the auxiliary power supply circuit includes a peak hold circuit. 前記ピークホールド回路は、
キャパシタと、
前記同期整流トランジスタのドレインと前記キャパシタの間に設けられ、カソードがキャパシタ側となる向きで設けられたダイオードと、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の同期整流コントローラ。
The peak hold circuit
Capacitors,
A diode provided between the drain of the synchronous rectification transistor and the capacitor, the cathode being directed to the capacitor side;
The synchronous rectification controller according to claim 2, comprising:
前記補助電源回路は、フィルタ回路を含むことを特徴とする請求項1に記載の同期整流コントローラ。   The synchronous rectification controller according to claim 1, wherein the auxiliary power supply circuit includes a filter circuit. 前記オフ固定回路は、前記同期整流トランジスタのゲートソース間に設けられたオフ用トランジスタを含むことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の同期整流コントローラ。   The synchronous rectification controller according to any one of claims 1 to 4, wherein the off-fixing circuit includes an off transistor provided between the gate and the source of the synchronous rectification transistor. 前記オフ用トランジスタの制御端子には、前記補助電源電圧が入力されることを特徴とする請求項5に記載の同期整流コントローラ。   The synchronous rectification controller according to claim 5, wherein the auxiliary power supply voltage is input to a control terminal of the off transistor. 前記補助電源回路は、前記オフ用トランジスタの制御端子と前記同期整流トランジスタのドレインの間に、カソードがオフ用トランジスタの制御端子側となる向きで設けられたダイオードを含むことを特徴とする請求項5に記載の同期整流コントローラ。   The auxiliary power supply circuit includes a diode provided between the control terminal of the off transistor and the drain of the synchronous rectification transistor in a direction in which the cathode is on the control terminal side of the off transistor. Synchronous rectification controller according to 5. 絶縁同期整流型のDC/DCコンバータの2次側に配置され、同期整流トランジスタを制御する同期整流コントローラであって、
前記DC/DCコンバータの2次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記パルス信号に応じて前記同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、
前記同期整流トランジスタのドレイン電圧にもとづき、補助電源電圧を生成する補助電源回路と、
前記補助電源電圧を受けて動作し、前記同期整流トランジスタをオフに固定するオフ固定回路と、
を備え、
前記オフ固定回路は、
前記同期整流トランジスタのゲートソース間に設けられたオフ用トランジスタと、
前記直流電圧が所定電圧を超えると、前記オフ用トランジスタをオフする解除回路と、 を含むことを特徴とする同期整流コントローラ。
A synchronous rectification controller disposed on the secondary side of an isolated synchronous rectification type DC / DC converter and controlling a synchronous rectification transistor, comprising:
A power supply terminal for receiving a DC voltage generated on the secondary side of the DC / DC converter;
A pulse generator that operates using the DC voltage as a power supply and generates a pulse signal based on a voltage across the synchronous rectification transistor;
A driver that operates using the DC voltage as a power supply and switches the synchronous rectification transistor according to the pulse signal;
An auxiliary power supply circuit that generates an auxiliary power supply voltage based on a drain voltage of the synchronous rectification transistor;
An off-fixing circuit which operates in response to the auxiliary power supply voltage and fixes the synchronous rectification transistor off;
Equipped with
The off fixed circuit is
An off transistor provided between the gate and the source of the synchronous rectification transistor;
When the DC voltage exceeds the predetermined voltage, Synchronous controller characterized in that it comprises a and a release circuit for turning off the off-transistor.
前記解除回路は、前記オフ用トランジスタのゲートソース間に設けられ、その制御端子に、前記直流電圧が所定電圧を超えるとアサートされる解除信号が入力される解除用トランジスタを含むことを特徴とする請求項に記載の同期整流コントローラ。 The release circuit is provided between the gate and the source of the off transistor, and includes a release transistor to which a release signal that is asserted when the DC voltage exceeds a predetermined voltage is input to the control terminal. The synchronous rectification controller according to claim 8 . 前記直流電圧に応じた電圧が所定のしきい値電圧を超えると、前記解除信号をアサートする低電圧ロックアウト回路をさらに備えることを特徴とする請求項9に記載の同期整流コントローラ。   10. The synchronous rectification controller according to claim 9, further comprising a low voltage lockout circuit that asserts the release signal when a voltage corresponding to the DC voltage exceeds a predetermined threshold voltage. 前記オフ用トランジスタの制御端子には、前記補助電源電圧が入力されることを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載の同期整流コントローラ。 The synchronous rectification controller according to any one of claims 8 to 10 , wherein the auxiliary power supply voltage is input to a control terminal of the turning-off transistor. 前記補助電源回路は、前記オフ用トランジスタの制御端子と前記同期整流トランジスタのドレインの間に、カソードがオフ用トランジスタの制御端子側となる向きで設けられたダイオードを含むことを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載の同期整流コントローラ。 The auxiliary power supply circuit includes a diode provided between the control terminal of the off transistor and the drain of the synchronous rectification transistor in a direction in which the cathode is on the control terminal side of the off transistor. The synchronous rectification controller according to any one of 8 to 10 . 絶縁同期整流型のDC/DCコンバータの2次側に配置され、同期整流トランジスタを制御する同期整流コントローラであって、
前記DC/DCコンバータの2次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記パルス信号に応じて前記同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、
前記同期整流トランジスタのドレイン電圧にもとづき、補助電源電圧を生成する補助電源回路と、
前記補助電源電圧を受けて動作し、前記同期整流トランジスタをオフに固定するオフ固定回路と、
を備え、
前記オフ固定回路は、前記ドライバの出力段のローサイドトランジスタを強制的にオンすることにより、前記同期整流トランジスタをオフに固定することを特徴とする同期整流コントローラ。
A synchronous rectification controller disposed on the secondary side of an isolated synchronous rectification type DC / DC converter and controlling a synchronous rectification transistor, comprising:
A power supply terminal for receiving a DC voltage generated on the secondary side of the DC / DC converter;
A pulse generator that operates using the DC voltage as a power supply and generates a pulse signal based on a voltage across the synchronous rectification transistor;
A driver that operates using the DC voltage as a power supply and switches the synchronous rectification transistor according to the pulse signal;
An auxiliary power supply circuit that generates an auxiliary power supply voltage based on a drain voltage of the synchronous rectification transistor;
An off-fixing circuit which operates in response to the auxiliary power supply voltage and fixes the synchronous rectification transistor off;
Equipped with
The off-fixing circuit, by turning force the low-side transistor of the output stage of the driver, synchronous rectifier controller characterized in that fixed to turn off the synchronous rectification transistor.
絶縁同期整流型のDC/DCコンバータの2次側に配置され、同期整流トランジスタを制御する同期整流コントローラであって、
前記DC/DCコンバータの2次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記パルス信号に応じて前記同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、
前記同期整流トランジスタのゲートソース間に設けられたオフ用トランジスタと、
前記オフ用トランジスタの制御端子と前記同期整流トランジスタのドレイン端子の間に、カソードが前記オフ用トランジスタの制御端子側となる向きで設けられたダイオードと、
前記オフ用トランジスタの前記制御端子と接地ラインの間に設けられ、前記直流電圧が所定電圧を超えるとオン状態となる解除用トランジスタと、
を備えることを特徴とする同期整流コントローラ。
A synchronous rectification controller disposed on the secondary side of an isolated synchronous rectification type DC / DC converter and controlling a synchronous rectification transistor, comprising:
A power supply terminal for receiving a DC voltage generated on the secondary side of the DC / DC converter;
A pulse generator that operates using the DC voltage as a power supply and generates a pulse signal based on a voltage across the synchronous rectification transistor;
A driver that operates using the DC voltage as a power supply and switches the synchronous rectification transistor according to the pulse signal;
An off transistor provided between the gate and the source of the synchronous rectification transistor;
A diode provided between the control terminal of the off transistor and the drain terminal of the synchronous rectification transistor in a direction in which the cathode is on the control terminal side of the off transistor;
A releasing transistor provided between the control terminal of the turning off transistor and the ground line and turned on when the DC voltage exceeds a predetermined voltage;
A synchronous rectification controller comprising:
前記オフ用トランジスタの前記制御端子と接続されたキャパシタをさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の同期整流コントローラ。 15. The synchronous rectification controller according to claim 14 , further comprising a capacitor connected to the control terminal of the off transistor. 前記オフ用トランジスタの前記制御端子と前記ドレイン端子の間に設けられた抵抗さらに備えることを特徴とする請求項14または15に記載の同期整流コントローラ。 16. The synchronous rectification controller according to claim 14, further comprising a resistor provided between the control terminal and the drain terminal of the off transistor. 前記直流電圧に応じた電圧を所定のしきい値電圧と比較し、前記直流電圧が前記しきい値を超えると、解除信号をアサートする低電圧ロックアウト回路をさらに備え、前記解除用トランジスタは、前記解除信号がアサートされるとターンオンすることを特徴とする請求項14から16のいずれかに記載の同期整流コントローラ。 The voltage release circuit further includes a low voltage lockout circuit that compares a voltage corresponding to the DC voltage with a predetermined threshold voltage and asserts a release signal when the DC voltage exceeds the threshold, the release transistor comprising: The synchronous rectification controller according to any one of claims 14 to 16, wherein the synchronous rectification controller is turned on when the release signal is asserted. 前記電源端子の電圧にもとづき内部電源電圧を生成する内部電源回路をさらに備え、前記パルス発生器および前記ドライバは、前記内部電源電圧を電源として動作することを特徴とする請求項1から17のいずれかに記載の同期整流コントローラ。   18. An internal power supply circuit for generating an internal power supply voltage based on a voltage of the power supply terminal, the pulse generator and the driver operate using the internal power supply voltage as a power supply. Synchronous rectification controller described in. ひとつの半導体基板に一体集積化されたことを特徴とする請求項1から18のいずれかに記載の同期整流コントローラ。   The synchronous rectification controller according to any one of claims 1 to 18, wherein the synchronous rectification controller is integrated on a single semiconductor substrate. 絶縁同期整流型のDC/DCコンバータであって、
1次巻線および2次巻線を有するトランスと、
前記トランスの1次巻線と接続されるスイッチングトランジスタと、
前記トランスの2次巻線と接続される同期整流トランジスタと、
フォトカプラと、
前記フォトカプラの出力側と接続され、前記フォトカプラからのフィードバック信号に応じて前記スイッチングトランジスタをスイッチングする1次側コントローラと、
前記同期整流トランジスタを制御する請求項1から19のいずれかに記載の同期整流コントローラと、
前記フォトカプラの入力側と接続され、前記DC/DCコンバータの出力電圧に応じた誤差電流を発生するシャントレギュレータと、
を備えることを特徴とするDC/DCコンバータ。
Isolated synchronous rectification DC / DC converter,
A transformer having a primary winding and a secondary winding;
A switching transistor connected to the primary winding of the transformer;
A synchronous rectification transistor connected to the secondary winding of the transformer;
Photo coupler,
A primary side controller connected to the output side of the photocoupler and switching the switching transistor according to a feedback signal from the photocoupler;
The synchronous rectification controller according to any one of claims 1 to 19, which controls the synchronous rectification transistor;
A shunt regulator connected to the input side of the photocoupler and generating an error current according to the output voltage of the DC / DC converter;
A DC / DC converter characterized by comprising:
商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、
前記ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、
前記直流入力電圧を降圧し、負荷に供給する請求項20に記載のDC/DCコンバータと、
を備えることを特徴とする電源装置。
A filter that filters commercial AC voltage,
A diode rectification circuit that full-wave rectifies an output voltage of the filter;
A smoothing capacitor that smoothes the output voltage of the diode rectifier circuit to generate a DC input voltage;
21. The DC / DC converter according to claim 20, wherein the DC input voltage is stepped down and supplied to a load;
A power supply device comprising:
負荷と、
商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、
前記ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、
前記直流入力電圧を降圧し、負荷に供給する請求項20に記載のDC/DCコンバータと、
を備えることを特徴とする電子機器。
Load,
A filter that filters commercial AC voltage,
A diode rectification circuit that full-wave rectifies an output voltage of the filter;
A smoothing capacitor that smoothes the output voltage of the diode rectifier circuit to generate a DC input voltage;
21. The DC / DC converter according to claim 20, wherein the DC input voltage is stepped down and supplied to a load;
An electronic device comprising:
商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、
前記ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、
前記直流入力電圧を降圧し、負荷に供給する請求項20に記載のDC/DCコンバータと、
を備えることを特徴とする電源アダプタ。
A filter that filters commercial AC voltage,
A diode rectification circuit that full-wave rectifies an output voltage of the filter;
A smoothing capacitor that smoothes the output voltage of the diode rectifier circuit to generate a DC input voltage;
21. The DC / DC converter according to claim 20, wherein the DC input voltage is stepped down and supplied to a load;
A power adapter comprising:
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