JP7224953B2 - SWITCHING POWER SUPPLY DEVICE, POWER CONTROL CIRCUIT, AND SWITCHING POWER SUPPLY CONTROL METHOD - Google Patents

SWITCHING POWER SUPPLY DEVICE, POWER CONTROL CIRCUIT, AND SWITCHING POWER SUPPLY CONTROL METHOD Download PDF

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Description

本発明は、スイッチング電源装置、電源制御回路、及び、スイッチング電源装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a switching power supply, a power supply control circuit, and a control method for a switching power supply.

従来、スイッチング用のMOSFETを流れる電流の位相を検出して、動作モードが通常モードであるか、スタンバイモードであるかを判別し、スタンバイモードであると判定した場合には、バーストモードの動作を開始するスイッチング電源装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the phase of the current flowing through the switching MOSFET is detected to determine whether the operation mode is the normal mode or the standby mode, and when the standby mode is determined, the burst mode operation is performed. A switching power supply device that starts is known (see, for example, Patent Document 1).

このような従来のスイッチング電源装置は、起動時において、フィードバック電流が増加したときに、発振器をバースト動作させることで、消費電力の抑制を図っている。 In such a conventional switching power supply device, power consumption is suppressed by performing burst operation of the oscillator when the feedback current increases at startup.

しかしながら、この従来のスイッチング電源装置では、このようなバースト動作の際には、ソフトスタート時間が長くなる。このため、スイッチング損失が十分に低減できずにスイッチング周波数が高くなりトランスの2次側への電力供給の効率が低下する問題があるため、ソフトスタートの状態が短くなるように外部信号により切り替える必要があった。 However, in this conventional switching power supply, the soft start time becomes long during such burst operation. As a result, the switching loss cannot be sufficiently reduced, and the switching frequency increases, resulting in a decrease in the efficiency of power supply to the secondary side of the transformer. was there.

特開2010-206949JP 2010-206949

そこで、本発明は、起動直後のタイミングにおいてソフトスタートの状態が短くなるように調整切り替えを行い、バーストモードの軽負荷検出時において、ソフトスタート時間を短くして、スイッチング周波数を素早く低下させることで、トランスの2次側への電力供給の効率を向上することが可能なスイッチング電源装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention adjusts and switches so that the soft-start state is shortened at the timing immediately after startup, and when a light load is detected in burst mode, the soft-start time is shortened and the switching frequency is quickly lowered. An object of the present invention is to provide a switching power supply device capable of improving the efficiency of power supply to the secondary side of a transformer.

本発明の一態様に係るスイッチング電源装置は、
電源電圧が供給される電源入力端子と、
一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第1のスイッチ素子と、
一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第2のスイッチ素子と、
前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された1次側コイルと、
前記1次側コイルとトランスを構成する2次側コイルと、
負荷に接続され、前記トランスの前記2次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、
参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第1の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、
前記参照電圧の上昇に伴って、前記第1及び第2のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子を交互にオン/オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備え、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第1の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第1の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とする。
A switching power supply device according to an aspect of the present invention includes:
a power input terminal to which a power supply voltage is supplied;
a first switch element having one end connected to the power supply input terminal and the other end connected to an output voltage node;
a second switch element having one end connected to the output voltage node and the other end connected to a fixed potential;
a primary coil connected between the output voltage node and the fixed potential;
a secondary coil that forms a transformer with the primary coil;
a load voltage terminal connected to a load and supplied with a voltage obtained by rectifying the voltage of the secondary coil of the transformer;
A first adjustment capacitor is connected between a reference voltage terminal and the fixed potential, and a reference voltage based on a charged voltage of the first adjustment capacitor charged with a constant current is applied to the reference voltage terminal. a voltage adjustment circuit for applying to and adjusting the reference voltage at the reference voltage terminal;
A soft start operation is performed to decrease the switching frequencies of the first and second switch elements as the reference voltage rises, and when the reference voltage reaches a preset reference voltage, the load a power supply control circuit that controls at a predetermined switching frequency to alternately turn on/off the first switching element and the second switching element so that the load voltage of the voltage terminal becomes a preset target voltage; , and
At startup, until the reference voltage first reaches the reference voltage, the voltage regulation circuit applies the reference voltage based on the charged voltage of the first regulation capacitor charged with a constant current to the reference voltage terminal. It is set to the initial state to apply,
after the reference voltage reaches the reference voltage,
The power control circuit is
setting the voltage adjustment circuit to maintain an adjustment state in which the reference voltage rises more steeply than the soft start operation;
during burst mode control, during a stop period for stopping the supply of power to the load voltage terminal, forcibly discharging the charge of the first adjustment capacitor;
It is characterized in that the reference voltage rises steeper than the soft start operation when the first adjustment capacitor is charged during an oscillation period during which power is supplied to the load voltage terminal.

前記スイッチング電源装置において、
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続された前記第1の調整用キャパシタと、
一端が前記第1の調整用キャパシタの他端に接続され、他端が前記固定電位に接続された電圧調整用抵抗と、
前記第1の調整用キャパシタの他端と前記固定電位との間に接続された電圧調整用スイッチ素子と、を備え、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整用スイッチ素子をオンすることで、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定し、一方、前記電圧調整用スイッチ素子をオフすることで、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定する
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
The voltage regulation circuit is
the first adjustment capacitor having one end connected to the reference voltage terminal;
a voltage adjustment resistor having one end connected to the other end of the first adjustment capacitor and the other end connected to the fixed potential;
a voltage adjustment switch element connected between the other end of the first adjustment capacitor and the fixed potential;
The power control circuit is
turning on the voltage regulating switch element to set the voltage regulating circuit to the initial state, and turning off the voltage regulating switch element to set the voltage regulating circuit to the regulated state. characterized by

前記スイッチング電源装置において、
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された第2の調整用キャパシタを、さらに備える
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
The voltage regulation circuit is
A second adjustment capacitor having one end connected to the reference voltage terminal and the other end connected to the fixed potential is further provided.

前記スイッチング電源装置において、
前記電源制御回路は、
前記スイッチング電源装置の異常動作を検出した場合、又は、過電流の保護機能動作を実行する場合には、前記電圧調整回路を前記初期状態にリセットする
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
The power control circuit is
The voltage adjustment circuit is reset to the initial state when an abnormal operation of the switching power supply is detected or when an overcurrent protection function is to be performed.

前記スイッチング電源装置において、
前記電源制御回路は、
前記停止期間において、前記第1の調整用キャパシタの電荷を放電させることにより、前記参照電圧端子の電圧を強制的に前記固定電位にし、前記第1及び第2のスイッチ素子のスイッチングを停止させる
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
The power control circuit is
During the stop period, the voltage of the reference voltage terminal is forcibly set to the fixed potential by discharging the charge of the first adjustment capacitor, thereby stopping the switching of the first and second switch elements. characterized by

前記スイッチング電源装置において、
前記電源制御回路は、
前記参照電圧端子に第1の定電流を供給する第1の定電流源と、
前記参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された停止用スイッチ素子と、をさらに備え、
前記停止期間において、前記停止用スイッチ素子をオンし、
前記発振期間では、前記停止用スイッチ素子をオフする
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
The power control circuit is
a first constant current source that supplies a first constant current to the reference voltage terminal;
a stop switch element connected between the reference voltage terminal and the fixed potential;
Turning on the switching element for stopping during the stopping period,
The switching element for stopping is turned off during the oscillation period.

前記スイッチング電源装置において、
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された前記第1の調整用キャパシタと、
第2の定電流を出力する第2の定電流源と、
一端が前記第2の定電流源の出力に接続され、他端が前記参照電圧端子に接続された電流調整用スイッチ素子と、を備え、
前記電源制御回路は、
前記電流調整用スイッチ素子をオンすることで、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定し、一方、前記電流調整用スイッチ素子をオフすることで、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定する
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
The voltage regulation circuit is
the first adjustment capacitor having one end connected to the reference voltage terminal and the other end connected to the fixed potential;
a second constant current source that outputs a second constant current;
a current adjusting switch element having one end connected to the output of the second constant current source and the other end connected to the reference voltage terminal;
The power control circuit is
turning on the current regulating switch element to set the voltage regulating circuit to the regulated state, and turning off the current regulating switch element to set the voltage regulating circuit to the initial state. characterized by

前記スイッチング電源装置において、
前記電源制御回路は、
前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子を制御するスイッチングパルスを生成するための発振信号を出力する発振器と、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第1の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するように前記電圧を設定するバーストモード切換回路と、
前記発振器が出力する前記発振信号から生成したスイッチングパルスにより前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子を制御する制御部と、
前記電源電圧に基づいた検出電圧を検出し、前記検出電圧に応じて、前記発振器の動作をオン/オフさせる電圧検出回路と、
前記参照電圧端子の前記参照電圧に応じて、前記発振器の発振周波数を高い周波数から徐々に低い周波数に設定して、ソフトスタートを実行するソフトスタート回路と、を備える
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
The power control circuit is
an oscillator that outputs an oscillation signal for generating a switching pulse that controls the first switch element and the second switch element;
a burst mode switching circuit for setting the voltage so that the reference voltage rises steeper than the soft start operation when the first adjustment capacitor is charged during an oscillation period for supplying power to the load voltage terminal; ,
a control unit that controls the first switch element and the second switch element by a switching pulse generated from the oscillation signal output by the oscillator;
a voltage detection circuit that detects a detected voltage based on the power supply voltage and turns on/off the operation of the oscillator according to the detected voltage;
and a soft start circuit that sets the oscillation frequency of the oscillator gradually from a high frequency to a low frequency according to the reference voltage of the reference voltage terminal to execute a soft start.

前記スイッチング電源装置において、
前記負荷電圧を検出する出力検出回路と、
前記出力検出回路が検出した前記負荷電圧に応じた検出電流をフィードバック端子に流すフォトカプラと、をさらに備え、
前記発振器は、前記負荷電圧端子の前記負荷電圧に基づき、前記フォトカプラを介して印加された前記フィードバック端子の検出電流に応じた発振周波数で、前記スイッチングパルスの発振周波数が制御される
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
an output detection circuit that detects the load voltage;
a photocoupler that passes a detection current corresponding to the load voltage detected by the output detection circuit to a feedback terminal;
The oscillator controls the oscillation frequency of the switching pulse based on the load voltage of the load voltage terminal, with an oscillation frequency corresponding to the detected current of the feedback terminal applied via the photocoupler. and

前記スイッチング電源装置において、
一端が前記1次側コイルに接続された共振キャパシタと、
一端が前記共振キャパシタの他端に接続され、他端が前記固定電位に接続された電流検出用抵抗と、をさらに備え、
前記電源制御回路は、
前記電流検出用抵抗に流れる電流に基づいて、前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子に流れる電流を検出する過電流保護回路をさらに備える
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
a resonance capacitor having one end connected to the primary coil;
a current detection resistor having one end connected to the other end of the resonance capacitor and the other end connected to the fixed potential;
The power control circuit is
It is characterized by further comprising an overcurrent protection circuit that detects the current flowing through the first switch element and the second switch element based on the current flowing through the current detection resistor.

前記スイッチング電源装置において、
前記ソフトスタート回路は、
前記参照電圧端子に前記第1の定電流を供給する前記第1の定電流源と、
前記参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された前記停止用スイッチ素子と、
非反転入力端子が前記参照電圧端子に接続され、反転入力端子に前記基準電圧が供給され、前記参照電圧端子の前記参照電圧と前記基準電圧とを比較した結果に応じた比較結果信号を、前記バーストモード切換回路に出力するコンパレータと、を備え、
前記バーストモード切換回路は、
前記参照電圧が前記基準電圧未満であることを前記比較結果信号が示す間は、前記電圧調整用スイッチ素子をオンに制御して、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定し、
その後、前記参照電圧が前記基準電圧以上であることを前記比較結果信号が示した後には、前記電圧調整用スイッチ素子をオフに制御して、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定し、
その後、前記スイッチング電源装置の異常動作を検出した場合、又は、過電流の保護機能動作を実行する場合には、前記電圧調整用スイッチ素子をオンに制御して、前記電圧調整回路Yを強制的に前記調整状態から前記初期状態にリセットする
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
The soft start circuit is
the first constant current source that supplies the first constant current to the reference voltage terminal;
the stop switch element connected between the reference voltage terminal and the fixed potential;
A non-inverting input terminal is connected to the reference voltage terminal, an inverting input terminal is supplied with the reference voltage, and a comparison result signal corresponding to a result of comparing the reference voltage of the reference voltage terminal and the reference voltage is supplied to the and a comparator that outputs to the burst mode switching circuit,
The burst mode switching circuit is
while the comparison result signal indicates that the reference voltage is less than the reference voltage, turning on the voltage adjustment switch element to set the voltage adjustment circuit to the initial state;
After that, after the comparison result signal indicates that the reference voltage is equal to or higher than the reference voltage, turning off the voltage adjustment switch element to set the voltage adjustment circuit to the adjustment state,
After that, when an abnormal operation of the switching power supply is detected, or when the overcurrent protection function is to be executed, the voltage adjustment switch element is controlled to be ON, and the voltage adjustment circuit Y is forcibly operated. reset from the adjusted state to the initial state.

前記スイッチング電源装置において、
前記バーストモード切換回路は、
前記コンパレータが出力した前記比較結果信号が入力されるセット端子と、前記スイッチング電源装置の異常動作を検出したことを示す第1のリセット信号が入力される第1のリセット端子と、過電流の保護機能動作を実行することを示す第2のリセット信号が入力される第2のリセット端子と、論理信号を出力する出力端子と、を有するフリップフロップ回路と、
前記フリップフロップ回路が出力した前記論理信号が入力され、前記論理信号に基づいた調整信号を出力するドライバ回路と、を備え、
前記電圧調整回路は、前記調整信号に応じて前記電圧調整用スイッチ素子が制御されて、前記初期状態又は前記調整状態に設定される
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
The burst mode switching circuit is
a set terminal to which the comparison result signal output by the comparator is input; a first reset terminal to which a first reset signal indicating detection of abnormal operation of the switching power supply device is input; and overcurrent protection. a flip-flop circuit having a second reset terminal to which a second reset signal indicating execution of a functional operation is input, and an output terminal for outputting a logic signal;
a driver circuit that receives the logic signal output from the flip-flop circuit and outputs an adjustment signal based on the logic signal;
The voltage adjustment circuit is characterized in that the voltage adjustment switch element is controlled according to the adjustment signal to be set to the initial state or the adjustment state.

前記スイッチング電源装置において、
前記発振器は、前記負荷の状態が軽負荷である場合には、軽負荷検出信号を出力し、
前記ソフトスタート回路の前記停止用スイッチ素子は、前記軽負荷検出信号によりオンする
ことを特徴とする。
In the switching power supply,
The oscillator outputs a light load detection signal when the load state is a light load,
The stop switch element of the soft start circuit is turned on by the light load detection signal.

本発明の一態様に係る電源制御回路は、
電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第1のスイッチ素子と、一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第2のスイッチ素子と、前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された1次側コイルと、前記1次側コイルとトランスを構成する2次側コイルと、負荷に接続され、前記トランスの前記2次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第1の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、を備えるスイッチング電源装置に適用される電源制御回路であって、
前記参照電圧の上昇に伴って、前記第1及び第2のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子を交互にオン/オフするように所定のスイッチング周波数で制御するようになっており、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第1の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第1の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とする。
A power supply control circuit according to an aspect of the present invention includes:
a power supply input terminal to which a power supply voltage is supplied; a first switching element having one end connected to the power supply input terminal and the other end connected to an output voltage node; one end connected to the output voltage node; is connected to a fixed potential, a primary coil connected between the output voltage node and the fixed potential, and a secondary coil forming a transformer together with the primary coil , a load voltage terminal connected to a load and supplied with a voltage obtained by rectifying the voltage of the secondary coil of the transformer; and a first adjusting capacitor connected between a reference voltage terminal and the fixed potential. a voltage adjustment circuit that applies to the reference voltage terminal a reference voltage based on the charged voltage of the first adjustment capacitor that is charged with a constant current and adjusts the reference voltage of the reference voltage terminal; A power supply control circuit applied to a switching power supply device comprising
A soft start operation is performed to decrease the switching frequencies of the first and second switch elements as the reference voltage rises, and when the reference voltage reaches a preset reference voltage, the load The first switch element and the second switch element are alternately turned on/off at a predetermined switching frequency so that the load voltage at the voltage terminal becomes a preset target voltage. cage,
At startup, until the reference voltage first reaches the reference voltage, the voltage regulation circuit applies the reference voltage based on the charged voltage of the first regulation capacitor charged with a constant current to the reference voltage terminal. It is set to the initial state to apply,
after the reference voltage reaches the reference voltage,
setting the voltage adjustment circuit to maintain an adjustment state in which the reference voltage rises more steeply than the soft start operation;
during burst mode control, during a stop period for stopping the supply of power to the load voltage terminal, forcibly discharging the charge of the first adjustment capacitor;
It is characterized in that the reference voltage rises steeper than the soft start operation when the first adjustment capacitor is charged during an oscillation period during which power is supplied to the load voltage terminal.

本発明の一態様に係るスイッチング電源装置の制御方法は、
電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第1のスイッチ素子と、一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第2のスイッチ素子と、前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された1次側コイルと、前記1次側コイルとトランスを構成する2次側コイルと、負荷に接続され、前記トランスの前記2次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第1の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、前記参照電圧の上昇に伴って、前記第1及び第2のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子を交互にオン/オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備えたスイッチング電源装置の制御方法であって、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第1の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第1の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とする。
A control method for a switching power supply device according to an aspect of the present invention includes:
a power supply input terminal to which a power supply voltage is supplied; a first switching element having one end connected to the power supply input terminal and the other end connected to an output voltage node; one end connected to the output voltage node; is connected to a fixed potential, a primary coil connected between the output voltage node and the fixed potential, and a secondary coil forming a transformer together with the primary coil , a load voltage terminal connected to a load and supplied with a voltage obtained by rectifying the voltage of the secondary coil of the transformer; and a first adjusting capacitor connected between a reference voltage terminal and the fixed potential. a voltage adjustment circuit that applies to the reference voltage terminal a reference voltage based on the charged voltage of the first adjustment capacitor that is charged with a constant current and adjusts the reference voltage of the reference voltage terminal; A soft start operation is performed to decrease the switching frequencies of the first and second switch elements as the reference voltage rises, and when the reference voltage reaches a preset reference voltage, the load a power supply control circuit that controls at a predetermined switching frequency to alternately turn on/off the first switching element and the second switching element so that the load voltage of the voltage terminal becomes a preset target voltage; A control method for a switching power supply device comprising
At startup, until the reference voltage first reaches the reference voltage, the voltage regulation circuit applies the reference voltage based on the charged voltage of the first regulation capacitor charged with a constant current to the reference voltage terminal. It is set to the initial state to apply,
after the reference voltage reaches the reference voltage,
The power control circuit is
setting the voltage adjustment circuit to maintain an adjustment state in which the reference voltage rises more steeply than the soft start operation;
during burst mode control, during a stop period for stopping the supply of power to the load voltage terminal, forcibly discharging the charge of the first adjustment capacitor;
It is characterized in that the reference voltage rises steeper than the soft start operation when the first adjustment capacitor is charged during an oscillation period during which power is supplied to the load voltage terminal.

本発明の一態様に係るスイッチング電源装置は、電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第1のスイッチ素子と、一端が出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第2のスイッチ素子と、出力電圧ノードと固定電位との間に接続された1次側コイルと、1次側コイルとトランスを構成する2次側コイルと、負荷に接続され、トランスの2次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と固定電位との間に接続された第1の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子に印加するとともに、参照電圧端子の参照電圧を調整する電圧調整回路と、参照電圧の上昇に伴って、第1及び第2のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、第1のスイッチ素子および第2のスイッチ素子を交互にオン/オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備える。 A switching power supply device according to an aspect of the present invention includes a power supply input terminal to which a power supply voltage is supplied, a first switch element having one end connected to the power supply input terminal and the other end connected to an output voltage node, is connected to the output voltage node and the other end is connected to a fixed potential; a primary coil connected between the output voltage node and the fixed potential; the primary coil and the transformer; a secondary coil, a load voltage terminal connected to a load and supplied with a voltage obtained by rectifying the voltage of the secondary coil of the transformer, and a first voltage terminal connected between a reference voltage terminal and a fixed potential. a voltage adjustment circuit having an adjustment capacitor, applying a reference voltage based on the charged voltage of the first adjustment capacitor charged with a constant current to a reference voltage terminal, and adjusting the reference voltage of the reference voltage terminal; As the reference voltage rises, a soft start operation is performed to decrease the switching frequencies of the first and second switch elements. a power supply control circuit that controls at a predetermined switching frequency to alternately turn on/off the first switch element and the second switch element so that the voltage reaches a preset target voltage.

そして、起動時には、参照電圧が最初に基準電圧に達するまで、電圧調整回路は、定電流で充電される第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、参照電圧が基準電圧に達した後、電源制御回路は、電圧調整回路を、参照電圧がソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、バーストモード制御時において負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、第1の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において第1の調整用キャパシタの充電時は参照電圧がソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする。 At the start-up, the voltage adjustment circuit is in an initial state in which the reference voltage based on the charged voltage of the first adjustment capacitor charged with a constant current is applied to the reference voltage terminal until the reference voltage first reaches the reference voltage. and after the reference voltage reaches the reference voltage, the power supply control circuit sets the voltage regulation circuit to hold it in a regulation state that causes the reference voltage to rise steeper than the soft-start operation. , during the burst mode control, the charge of the first adjustment capacitor is forcibly discharged during the stop period for stopping the supply of power to the load voltage terminal, and during the oscillation period during which power is supplied to the load voltage terminal, the first When the adjustment capacitor is charged, the reference voltage is made to rise steeper than the soft start operation.

これにより、本発明のスイッチング電源装置によれば、起動直後のタイミングにおいてソフトスタートの状態が短くなるように調整切り替えを行い、バーストモードの軽負荷検出時において、ソフトスタート時間を短くして、スイッチング周波数を素早く低下させることで、トランスの2次側への電力供給の効率を向上することができる。 As a result, according to the switching power supply device of the present invention, adjustment switching is performed so that the soft-start state is shortened at the timing immediately after startup, and when a light load is detected in the burst mode, the soft-start time is shortened and switching is performed. By lowering the frequency quickly, the efficiency of the power supply to the secondary side of the transformer can be improved.

図1は、本実施形態に係るスイッチング電源装置100の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a switching power supply device 100 according to this embodiment. 図2は、図1に示すスイッチング電源装置100の電源制御回路7の構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the power supply control circuit 7 of the switching power supply device 100 shown in FIG. 図3は、実施例1に係る電圧調整回路Y、図2に示すソフトスタート回路SF及びバーストモード切換回路BMの近傍の構成を含む構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a configuration including a configuration in the vicinity of the voltage adjustment circuit Y, the soft start circuit SF, and the burst mode switching circuit BM shown in FIG. 2, according to the first embodiment. 図4は、実施例1に係るスイッチング電源装置100の通常モードにおける動作の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of operation in the normal mode of the switching power supply device 100 according to the first embodiment. 図5は、実施例1に係るスイッチング電源装置100のバーストモードにおける動作の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of burst mode operation of the switching power supply device 100 according to the first embodiment. 図6は、実施例2に係る電圧調整回路Y、ソフトスタート回路SF及びバーストモード切換回路BMの構成の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the voltage adjustment circuit Y, soft start circuit SF, and burst mode switching circuit BM according to the second embodiment. 図7は、実施例2に係る参照電圧端子SSTの参照電圧VYの波形の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the waveform of the reference voltage VY at the reference voltage terminal SST according to the second embodiment. 図8は、実施例3に係る電圧調整回路Y、ソフトスタート回路SF及びバーストモード切換回路BMの構成の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of configurations of the voltage adjustment circuit Y, soft start circuit SF, and burst mode switching circuit BM according to the third embodiment.

図1は、実施例1に係るスイッチング電源装置100の構成の一例を示す図である。また、図2は、図1に示すスイッチング電源装置100の電源制御回路7の構成の一例を示す図である。また、図3は、実施例1に係る電圧調整回路Y、図2に示すソフトスタート回路SF及びバーストモード切換回路BMの近傍の構成を含む構成の一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a switching power supply device 100 according to the first embodiment. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the power supply control circuit 7 of the switching power supply device 100 shown in FIG. 1. As shown in FIG. Also, FIG. 3 is a diagram showing an example of a configuration including a configuration in the vicinity of the voltage adjustment circuit Y, the soft start circuit SF, and the burst mode switching circuit BM shown in FIG. 2, according to the first embodiment.

スイッチング電源装置100は、例えば、図1に示すように、電源入力端子1a、1bと、平滑キャパシタ2と、入力電源ライン3と、トランス4(1次側コイルNp1、2次側コイルNs1、Ns2)と、共振キャパシタ5と、電流検出用抵抗6と、電源制御回路7と、分圧回路B(第1の分圧抵抗8、第2の分圧抵抗9)と、第1のスイッチ素子11と、第2のスイッチ素子12と、ダイオード13、14と、出力電源ライン15、16と、平滑キャパシタ17と、負荷電圧端子TLと、電圧調整回路Yと、出力検出回路21と、フォトカプラ22と、発振調整用のキャパシタ23と、発振調整用の抵抗24と、を備える。 For example, as shown in FIG. 1, the switching power supply device 100 includes power supply input terminals 1a and 1b, a smoothing capacitor 2, an input power supply line 3, and a transformer 4 (a primary side coil Np1, secondary side coils Ns1 and Ns2 ), resonance capacitor 5, current detection resistor 6, power supply control circuit 7, voltage dividing circuit B (first voltage dividing resistor 8, second voltage dividing resistor 9), and first switch element 11 , second switch element 12, diodes 13 and 14, output power supply lines 15 and 16, smoothing capacitor 17, load voltage terminal TL, voltage adjustment circuit Y, output detection circuit 21, and photocoupler 22 , a capacitor 23 for oscillation adjustment, and a resistor 24 for oscillation adjustment.

そして、電源入力端子1aは、例えば、図1に示すように、電源電圧VINが供給されるようになっている。この電源入力端子1aは、入力電源ライン3に接続されている。 A power supply voltage VIN is supplied to the power supply input terminal 1a as shown in FIG. 1, for example. The power input terminal 1a is connected to the input power line 3. As shown in FIG.

そして、電源入力端子1bは、例えば、図1に示すように、固定電位(接地電位)に接続されている。すなわち、電源入力端子1bは接地されている。 The power input terminal 1b is connected to a fixed potential (ground potential), for example, as shown in FIG. That is, the power input terminal 1b is grounded.

また、平滑キャパシタ2は、電源入力端子1aと電源入力端子1bとの間に、接続されている。 A smoothing capacitor 2 is connected between the power input terminal 1a and the power input terminal 1b.

また、第1のスイッチ素子11は、一端が電源入力端子1aに接続され、他端が出力電圧ノードAに接続されている。 The first switch element 11 has one end connected to the power supply input terminal 1a and the other end connected to the output voltage node A. As shown in FIG.

この第1のスイッチ素子11は、例えば、図1に示すように、MOSFETである。第1のスイッチ素子11のゲートには、電源制御回路7のVGH端子から、ハイサイド側のスイッチングパルスVGHが供給される。 This first switch element 11 is, for example, a MOSFET as shown in FIG. A high-side switching pulse VGH is supplied from the VGH terminal of the power supply control circuit 7 to the gate of the first switch element 11 .

また、第2のスイッチ素子12は、一端が出力電圧ノードAに接続され、他端が固定電位(接地電位)に接続されている。 The second switch element 12 has one end connected to the output voltage node A and the other end connected to a fixed potential (ground potential).

この第2のスイッチ素子12は、例えば、図1に示すように、MOSFETである。第2のスイッチ素子12のゲートには、電源制御回路7のVGL端子から、ローサイド側のスイッチングパルスVGLが供給される。 This second switch element 12 is, for example, a MOSFET as shown in FIG. A low-side switching pulse VGL is supplied from the VGL terminal of the power supply control circuit 7 to the gate of the second switch element 12 .

このように、入力電源ライン3と接地間に、第1のスイッチ素子11と、第2のスイッチ素子12とが直列に接続されている。 Thus, the first switch element 11 and the second switch element 12 are connected in series between the input power supply line 3 and the ground.

そして、例えば、図1に示すように、第1のスイッチ素子11と第2のスイッチ素子12との接続点(出力電圧ノードA)は、電源制御回路7の端子Vsに接続されている。 For example, as shown in FIG. 1, the connection point (output voltage node A) between the first switch element 11 and the second switch element 12 is connected to the terminal Vs of the power supply control circuit 7 .

また、1次側コイルNp1は、出力電圧ノードAと固定電位(接地電位)との間に接続されている。 Also, the primary coil Np1 is connected between the output voltage node A and a fixed potential (ground potential).

また、共振キャパシタ5は、例えば、図1に示すように、一端が1次側コイルNp1に接続されている。 One end of the resonance capacitor 5 is connected to the primary coil Np1, for example, as shown in FIG.

また、電流検出用抵抗6は、例えば、図1に示すように、一端が共振キャパシタ5の他端に接続され、他端が固定電位(接地電位)に接続されている。 1, one end of the current detection resistor 6 is connected to the other end of the resonance capacitor 5, and the other end is connected to a fixed potential (ground potential).

このように、第1のスイッチ素子11と第2のスイッチ素子12との接続点(出力電圧ノードA)がトランス4の一次側コイルNp1の一端に接続されており、トランス4の一次側コイルNp1の他端は、共振キャパシタ5、電流検出用抵抗6を介して接地されている。 Thus, the connection point (output voltage node A) between the first switch element 11 and the second switch element 12 is connected to one end of the primary coil Np1 of the transformer 4, and the primary coil Np1 of the transformer 4 is connected to one end. is grounded through a resonance capacitor 5 and a current detection resistor 6 .

また、2次側コイルNs1、Ns2は、例えば、図1に示すように、1次側コイルNp1とトランス4を構成している。 Further, the secondary coils Ns1 and Ns2 constitute a primary coil Np1 and a transformer 4, as shown in FIG. 1, for example.

そして、トランス4の2次側コイルNs1の一端は、例えば、図1に示すように、ダイオード13のアノードに接続され、トランス4の2次側コイルNs2の一端は、ダイオード14のアノードに接続されている。 One end of the secondary coil Ns1 of the transformer 4 is connected to the anode of the diode 13, and one end of the secondary coil Ns2 of the transformer 4 is connected to the anode of the diode 14, as shown in FIG. ing.

また、ダイオード13のカソードとダイオード14のカソードとが出力電源ライン15に接続されている。 Also, the cathode of the diode 13 and the cathode of the diode 14 are connected to the output power supply line 15 .

そして、トランス4の2次側コイルNs1と2次側コイルNs2との接続点は、出力電源ライン16に接続されている。そして、出力電源ライン15と出力電源ライン16との間に、平滑キャパシタ17が接続されている。 A connection point between the secondary coil Ns1 and the secondary coil Ns2 of the transformer 4 is connected to the output power supply line 16 . A smoothing capacitor 17 is connected between the output power line 15 and the output power line 16 .

また、出力電源ライン15と出力電源ライン16との間(負荷電圧端子TLと接地電位との間)に、負荷20が接続されている。 A load 20 is connected between the output power supply line 15 and the output power supply line 16 (between the load voltage terminal TL and the ground potential).

このように、負荷電圧端子TLは、例えば、図1に示すように、負荷20に接続され、トランス4の2次側コイルNs1、Ns2の電圧を整流した電圧が供給されるようになっている。 Thus, the load voltage terminal TL is connected to the load 20, for example, as shown in FIG. .

また、分圧回路Bは、例えば、図1に示すように、第1の分圧抵抗8と、第2の分圧抵抗9と、を備える。 Also, the voltage dividing circuit B includes, for example, a first voltage dividing resistor 8 and a second voltage dividing resistor 9, as shown in FIG.

すなわち、分圧回路Bは、電圧分圧端子における分圧電圧を、検出電圧として電圧検出回路VD(図2)に出力するようになっている。 That is, the voltage dividing circuit B outputs the divided voltage at the voltage dividing terminal to the voltage detecting circuit VD (FIG. 2) as the detected voltage.

そして、第1の分圧抵抗8は、一端が電源入力端子1aに接続され、他端が電圧分圧端子(電源制御回路7の端子Vsen)に接続されている。 The first voltage dividing resistor 8 has one end connected to the power input terminal 1a and the other end connected to a voltage dividing terminal (terminal Vsen of the power control circuit 7).

また、第2の分圧抵抗9は、一端が当該電圧分圧端子(電源制御回路7の端子Vsen)に接続され、他端が固定電位に接続されている。 The second voltage dividing resistor 9 has one end connected to the voltage dividing terminal (the terminal Vsen of the power supply control circuit 7) and the other end connected to a fixed potential.

このように、入力電源ライン3と接地間には、第1の分圧抵抗8と第2の分圧抵抗9とが直列接続されている。 Thus, the first voltage dividing resistor 8 and the second voltage dividing resistor 9 are connected in series between the input power supply line 3 and the ground.

このように、例えば、図1に示すように、第1の分圧抵抗8と第2の分圧抵抗9との接続点(電圧分圧端子)からの入力検出電圧が電源制御回路7の端子Vsenに供給されている。 In this way, for example, as shown in FIG. supplied to Vsen.

また、出力検出回路21は、例えば、図1に示すように、負荷電圧端子TLの負荷電圧VLを検出するようになっている。 Also, the output detection circuit 21 is adapted to detect the load voltage VL at the load voltage terminal TL, for example, as shown in FIG.

また、フォトカプラ22は、例えば、図1に示すように、出力検出回路21が検出した負荷電圧VLに応じた検出電流を電源制御回路7のフィードバック端子FBに流すようになっている。 1, the photocoupler 22 causes a detection current corresponding to the load voltage VL detected by the output detection circuit 21 to flow through the feedback terminal FB of the power supply control circuit 7, for example.

このように、出力電源ライン15と出力電源ライン16との間の出力は、出力検出回路21で検出される。そして、出力検出回路21からの検出出力は、フォトカプラ22を介して、電源制御回路7のFB端子にフィードバックされる。 Thus, the output between the output power supply line 15 and the output power supply line 16 is detected by the output detection circuit 21 . A detection output from the output detection circuit 21 is fed back to the FB terminal of the power supply control circuit 7 via the photocoupler 22 .

また、発振調整用のキャパシタ23は、例えば、図1に示すように、電源制御回路7の端子Ctと接地間に、接続されている。 Also, the oscillation adjustment capacitor 23 is connected between the terminal Ct of the power supply control circuit 7 and the ground, for example, as shown in FIG.

また、発振調整用の抵抗24は、例えば、図1に示すように、電源制御回路7のRt端子と接地間に、接続されている。 Also, the oscillation adjusting resistor 24 is connected between the Rt terminal of the power supply control circuit 7 and the ground, as shown in FIG. 1, for example.

なお、電源制御回路7の接地端子GNDは接地されている。 A ground terminal GND of the power supply control circuit 7 is grounded.

ここで、スイッチング電源装置100では、電源制御回路7の端子VGH及び端子VGLから、ハイサイド側の第1のスイッチ素子11及びローサイド側の第2のスイッチ素子12に対するスイッチングパルスVGH、VGLが出力される。 Here, in the switching power supply device 100, switching pulses VGH and VGL for the first switch element 11 on the high side and the second switch element 12 on the low side are output from the terminals VGH and VGL of the power supply control circuit 7. be.

このスイッチングパルスVGH、VGLにより、ハイサイド側の第1のスイッチ素子11及びローサイド側の第2のスイッチ素子12が交互にスイッチングされ、トランス4の一次側コイルNp1に電磁エネルギーが蓄えられ、この電磁エネルギーが2次側コイルNs1、Ns2に伝えられる。 These switching pulses VGH and VGL alternately switch the first switching element 11 on the high side and the second switching element 12 on the low side, and electromagnetic energy is accumulated in the primary coil Np1 of the transformer 4. Energy is transferred to the secondary coils Ns1, Ns2.

そして、トランス4の2次側の出力は、ダイオード13、14で整流され、負荷20に送られる。 The secondary side output of the transformer 4 is rectified by the diodes 13 and 14 and sent to the load 20 .

また、トランス4の2次側の出力は、出力検出回路21で検出される。この検出出力は、フォトカプラ22を介して、電源制御回路7のフィードバック端子FBにフィードバックされる。 Also, the output of the secondary side of the transformer 4 is detected by the output detection circuit 21 . This detection output is fed back to the feedback terminal FB of the power control circuit 7 via the photocoupler 22 .

そして、電源制御回路7では、このフィードバック端子FBにフィードバックされてきた検出電流に基づいて、スイッチングパルスの周波数が制御される。 The power control circuit 7 controls the frequency of the switching pulse based on the detected current fed back to the feedback terminal FB.

また、電圧調整回路Yは、例えば、図1、図3に示すように、参照電圧端子SSTと固定電位(接地電位)との間に接続された第1の調整用キャパシタCss1を有する。 1 and 3, the voltage adjustment circuit Y has a first adjustment capacitor Css1 connected between the reference voltage terminal SST and a fixed potential (ground potential).

この電圧調整回路Yは、定電流で充電される第1の調整用キャパシタCss1の充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子SSTに印加するとともに、参照電圧端子SSTの参照電圧VYを調整するようになっている。 The voltage adjustment circuit Y applies a reference voltage based on the charging voltage of the first adjustment capacitor Css1 charged with a constant current to the reference voltage terminal SST, and adjusts the reference voltage VY of the reference voltage terminal SST. It has become.

また、電源制御回路7は、参照電圧VYの上昇に伴って、第1及び第2のスイッチ素子11、12のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するようになっている。 The power supply control circuit 7 also performs a soft start operation to decrease the switching frequencies of the first and second switch elements 11 and 12 as the reference voltage VY rises.

この電源制御回路7は、参照電圧VYが予め設定された基準電圧VZに達した状態では、負荷電圧端子TLの負荷電圧VLが予め設定された目標電圧になるように、第1のスイッチ素子11および第2のスイッチ素子12を交互にオン/オフするように既述のスイッチング周波数で制御するようになっている。 When the reference voltage VY reaches a preset reference voltage VZ, the power supply control circuit 7 controls the first switch element 11 so that the load voltage VL at the load voltage terminal TL reaches a preset target voltage. and the second switch element 12 are alternately turned on/off at the switching frequency described above.

ここで、例えば、スイッチング電源装置100(電源制御回路7)の起動時には、参照電圧VYが最初に基準電圧VZに達するまで、電圧調整回路Yは、定電流で充電される第1の調整用キャパシタCss1の充電電圧に基づいた参照電圧VYを参照電圧端子SSTに印加する初期状態に設定されている。
そして、参照電圧VYが基準電圧VZに達した後、電源制御回路7は、電圧調整回路Yを、参照電圧VYが該ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定(セット)し、バーストモード制御時において負荷電圧端子TLへの電力の供給を停止させる停止期間では、第1の調整用キャパシタCss1の電荷を強制的に放電させ、負荷電圧端子TLへの電力を供給する発振期間において第1の調整用キャパシタCss1の充電時は参照電圧VYが該ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにするようになっている。
Here, for example, when the switching power supply device 100 (power supply control circuit 7) is started, the voltage adjustment circuit Y is charged with a constant current until the reference voltage VY first reaches the reference voltage VZ. An initial state is set in which the reference voltage VY based on the charging voltage of Css1 is applied to the reference voltage terminal SST.
After the reference voltage VY reaches the reference voltage VZ, the power supply control circuit 7 keeps the voltage adjustment circuit Y in an adjustment state in which the reference voltage VY rises steeper than the soft start operation. During the stop period during which the power supply to the load voltage terminal TL is stopped during burst mode control, the charge of the first adjustment capacitor Css1 is forcibly discharged and the power to the load voltage terminal TL is discharged. is supplied, the reference voltage VY rises steeper than the soft start operation when the first adjustment capacitor Css1 is charged.

ここで、この電圧調整回路Yは、例えば、図1、図3に示すように、既述の第1の調整用キャパシタCss1と、電圧調整用抵抗Rssと、電圧調整用スイッチ素子SWRと、を備える。 Here, for example, as shown in FIGS. 1 and 3, this voltage adjustment circuit Y includes the above-described first adjustment capacitor Css1, voltage adjustment resistor Rss, and voltage adjustment switch element SWR. Prepare.

そして、第1の調整用キャパシタCss1は、一端が参照電圧端子SSTに接続されている。 One end of the first adjustment capacitor Css1 is connected to the reference voltage terminal SST.

また、電圧調整用抵抗Rssは、一端が第1の調整用キャパシタCss1の他端に接続され、他端が固定電位(接地電位)に接続されている。 The voltage adjusting resistor Rss has one end connected to the other end of the first adjusting capacitor Css1 and the other end connected to a fixed potential (ground potential).

また、電圧調整用スイッチ素子SWRは、第1の調整用キャパシタCss1の他端と固定電位(接地電位)との間に接続されている。 Also, the voltage adjustment switch element SWR is connected between the other end of the first adjustment capacitor Css1 and a fixed potential (ground potential).

例えば、電源制御回路7は、端子SSCを介して調整信号を出力して、電圧調整用スイッチ素子SWRをオンすることで、電圧調整回路Yを初期状態に設定するようになっている。 For example, the power supply control circuit 7 outputs an adjustment signal via the terminal SSC to turn on the voltage adjustment switch element SWR, thereby setting the voltage adjustment circuit Y to the initial state.

一方、電源制御回路7は、端子SSCを介して調整信号を出力して、電圧調整用スイッチ素子SWRをオフすることで、電圧調整回路Yを調整状態に設定するようになっている。 On the other hand, the power supply control circuit 7 outputs an adjustment signal via the terminal SSC to turn off the voltage adjustment switch element SWR, thereby setting the voltage adjustment circuit Y to the adjustment state.

また、この電源制御回路7は、例えば、スイッチング電源装置100の異常動作を検出した場合、又は、スイッチング電源装置100の過電流の保護機能動作を実行する場合には、電圧調整回路Yを既述の初期状態にリセットするようになっている。 For example, when detecting an abnormal operation of the switching power supply device 100, or when executing the overcurrent protection function operation of the switching power supply device 100, the power supply control circuit 7 switches the voltage adjustment circuit Y to is reset to its initial state.

また、この電源制御回路7は、既述の停止期間において、第1の調整用キャパシタCss1の電荷を放電させることにより、参照電圧端子SSTの電圧を強制的に固定電位(接地電位)にし、第1及び第2のスイッチ素子11、12のスイッチングを停止させるようになっている。 Further, the power supply control circuit 7 forcibly sets the voltage of the reference voltage terminal SST to a fixed potential (ground potential) by discharging the charge of the first adjustment capacitor Css1 during the stop period described above. The switching of the first and second switch elements 11 and 12 is stopped.

このような電源制御回路7は、例えば、図2に示すように、発振器OSCと、バーストモード切換回路BMと、ソフトスタート回路SFと、制御回路(制御部)CONと、電圧検出回路VDと、過電流保護回路Xと、を備える。 For example, as shown in FIG. 2, such a power supply control circuit 7 includes an oscillator OSC, a burst mode switching circuit BM, a soft start circuit SF, a control circuit (control section) CON, a voltage detection circuit VD, and an overcurrent protection circuit X.

そして、電圧検出回路VDは、例えば、図2に示すように、電源電圧VINに基づいた検出電圧Vsenを検出し、検出電圧Vsenに応じて、発振器OSCの動作をオン/オフさせるようになっている。 The voltage detection circuit VD, for example, as shown in FIG. 2, detects a detection voltage Vsen based on the power supply voltage VIN, and turns on/off the operation of the oscillator OSC according to the detection voltage Vsen. there is

また、過電流保護回路Xは、電流検出用抵抗6に流れる電流に基づいて、第1のスイッチ素子11及び第2のスイッチ素子12に流れる電流を検出するようになっている。 Also, the overcurrent protection circuit X detects the current flowing through the first switching element 11 and the second switching element 12 based on the current flowing through the current detection resistor 6 .

なお、過電流保護回路Xは、第1及び第2のスイッチ素子11、12に流れる電流の位相を検出して、負荷20の状態が重負荷(通常モード)か、若しくは軽負荷(スタンバイモード)か、を判別するようになっている。 The overcurrent protection circuit X detects the phases of the currents flowing through the first and second switch elements 11 and 12, and determines whether the load 20 is heavy (normal mode) or light (standby mode). or is determined.

また、発振器OSCは、例えば、図2に示すように、第1のスイッチ素子11及び第2のスイッチ素子12を制御するスイッチングパルスVGH、VGLを生成するための発振信号を出力するようになっている。 Further, the oscillator OSC outputs an oscillation signal for generating switching pulses VGH and VGL for controlling the first switch element 11 and the second switch element 12, for example, as shown in FIG. there is

この発振器OSCは、負荷電圧端子TLの負荷電圧VLに基づき、フォトカプラ22を介して印加されたフィードバック端子FBの検出電流に応じた発振周波数で、スイッチングパルスVGH、VGLの発振周波数が制御される。 The oscillator OSC controls the oscillation frequency of the switching pulses VGH and VGL based on the load voltage VL at the load voltage terminal TL and the oscillation frequency corresponding to the detected current at the feedback terminal FB applied via the photocoupler 22. .

また、例えば、この発振器OSCは、負荷20の状態が軽負荷である場合には、軽負荷検出信号SRを出力するようになっている。 Further, for example, this oscillator OSC outputs a light load detection signal SR when the load 20 is in a light load state.

一方、この発振器OSCは、負荷20の状態が重負荷である(軽負荷では無い)場合には、軽負荷検出信号SRを出力しないようになっている。 On the other hand, the oscillator OSC does not output the light load detection signal SR when the load 20 is heavy (not light).

この発振器OSCの時定数は、端子Ctに接続されるキャパシタ23と、端子RTに接続される抵抗24により設定できるようになっている。 The time constant of this oscillator OSC can be set by a capacitor 23 connected to the terminal Ct and a resistor 24 connected to the terminal RT.

そして、制御回路CONは、例えば、図2に示すように、発振器OSCが出力する発振信号から生成したスイッチングパルスVGH及びVGLにより第1のスイッチ素子11及び第2のスイッチ素子12を制御するようになっている。 The control circuit CON controls the first switch element 11 and the second switch element 12 by switching pulses VGH and VGL generated from the oscillation signal output from the oscillator OSC, for example, as shown in FIG. It's becoming

また、ソフトスタート回路SFは、例えば、参照電圧端子SSTの参照電圧VYに応じて(ここでは参照電圧VYの上昇に伴って)、発振器OSCの発振周波数を高い周波数から徐々に低い周波数に設定して、ソフトスタートを実行するようになっている。 Further, the soft start circuit SF gradually sets the oscillation frequency of the oscillator OSC from a high frequency to a low frequency according to the reference voltage VY of the reference voltage terminal SST (here, as the reference voltage VY rises). to perform a soft start.

なお、このソフトスタート回路SFの時定数は、参照電圧端子SSTの参照電圧VYに接続される電圧調整回路Yにより設定される。 The time constant of this soft start circuit SF is set by the voltage adjustment circuit Y connected to the reference voltage VY of the reference voltage terminal SST.

ここで、このソフトスタート回路SFは、例えば、図3に示すように、第1の定電流源Iss1と、停止用スイッチ素子SWC1と、コンパレータCOMPと、を備える。 Here, for example, as shown in FIG. 3, the soft start circuit SF includes a first constant current source Iss1, a stop switch element SWC1, and a comparator COMP.

そして、第1の定電流源Iss1は、参照電圧端子SSTに第1の定電流を供給するようになっている。 The first constant current source Iss1 supplies a first constant current to the reference voltage terminal SST.

そして、停止用スイッチ素子SWC1は、参照電圧端SST子と固定電位(接地電位)との間に接続されている。 The stop switch element SWC1 is connected between the reference voltage terminal SST and a fixed potential (ground potential).

この停止用スイッチ素子SWC1は、既述の発振器OSCが出力する軽負荷検出信号SRによりオンするようになっている。 The stop switch element SWC1 is turned on by the light load detection signal SR output by the oscillator OSC.

すなわち、このソフトスタート回路SFは、既述の停止期間において、停止用スイッチ素子SWC1をオンするようになっている。 That is, the soft start circuit SF turns on the stop switch element SWC1 during the above-described stop period.

これにより、第1の調整用キャパシタCss1の電荷が放電され、参照電圧端子SSTの電圧を強制的に固定電位(接地電位)になる。 As a result, the charge of the first adjustment capacitor Css1 is discharged, and the voltage of the reference voltage terminal SST is forced to the fixed potential (ground potential).

一方、停止用スイッチ素子SWC1は、発振器OSCから軽負荷検出信号SRが供給されていない場合には、オフするようになっている。 On the other hand, the stop switch element SWC1 is turned off when the light load detection signal SR is not supplied from the oscillator OSC.

すなわち、ソフトスタート回路SFは、既述の発振期間では、停止用スイッチ素子SWC1をオフするようになっている。 That is, the soft start circuit SF turns off the stop switch element SWC1 during the oscillation period described above.

これにより、第1の定電流源Iss1の第1の定電流により第1の調整用キャパシタCss1が充電され、参照電圧端子SSTの電圧が上昇する状態になる。 As a result, the first adjustment capacitor Css1 is charged by the first constant current of the first constant current source Iss1, and the voltage of the reference voltage terminal SST rises.

また、コンパレータCOMPは、非反転入力端子が参照電圧端子SSTに接続され、反転入力端子に基準電圧VZが供給されるようになっている。 The comparator COMP has a non-inverting input terminal connected to the reference voltage terminal SST and an inverting input terminal supplied with the reference voltage VZ.

そして、このコンパレータCOMPは、参照電圧端子SSTの参照電圧VYと基準電圧VZとを比較した結果に応じた比較結果信号を、バーストモード切換回路BMに出力するようになっている。 The comparator COMP outputs a comparison result signal corresponding to the result of comparing the reference voltage VY of the reference voltage terminal SST and the reference voltage VZ to the burst mode switching circuit BM.

また、バーストモード切換回路BMは、例えば、図2に示すように、負荷電圧端子TLへの電力を供給する発振期間において、第1の調整用キャパシタCss1の充電時は参照電圧VYがソフトスタート動作よりも急峻に上昇するように、電圧を設定するようになっている。 In addition, as shown in FIG. 2, the burst mode switching circuit BM, for example, during the oscillation period for supplying power to the load voltage terminal TL, when the first adjustment capacitor Css1 is charged, the reference voltage VY is soft-started. The voltage is set so that it rises steeper than

ここで、バーストモード切換回路BMは、例えば、参照電圧VYが基準電圧VZ未満であることを当該比較結果信号が示す間は、電圧調整用スイッチ素子SWRをオンに制御して、電圧調整回路Yを初期状態に設定するようになっている。 Here, for example, while the comparison result signal indicates that the reference voltage VY is less than the reference voltage VZ, the burst mode switching circuit BM turns on the voltage adjusting switch element SWR to turn on the voltage adjusting circuit Y. is set to the initial state.

その後、このバーストモード切換回路BMは、参照電圧VYが基準電圧VZ以上であることを当該比較結果信号が示した後には、電圧調整用スイッチ素子SWRをオフに制御して、電圧調整回路Yを調整状態に設定するようになっている。 After that, after the comparison result signal indicates that the reference voltage VY is equal to or higher than the reference voltage VZ, the burst mode switching circuit BM turns off the voltage adjusting switch element SWR to turn off the voltage adjusting circuit Y. It is set to the adjustment state.

その後、このバーストモード切換回路BMは、例えば、スイッチング電源装置100の異常動作を検出した場合、又は、過電流の保護機能動作を実行する場合には、電圧調整用スイッチ素子SWRをオンに制御して、電圧調整回路Yを強制的に調整状態から初期状態にリセットするようになっている。 After that, the burst mode switching circuit BM, for example, when detecting an abnormal operation of the switching power supply device 100 or when executing the overcurrent protection function operation, controls the voltage adjustment switching element SWR to ON. Then, the voltage regulation circuit Y is forcibly reset from the regulation state to the initial state.

このバーストモード切換回路BMは、例えば、図3に示すように、フリップフロップ回路FFと、ドライバ回路(バッファ)Dと、を備える。 This burst mode switching circuit BM includes, for example, a flip-flop circuit FF and a driver circuit (buffer) D, as shown in FIG.

そして、フリップフロップ回路FFは、コンパレータCOMPが出力した比較結果信号が入力されるセット端子Sと、スイッチング電源装置100の異常動作を検出したことを示す第1のリセット信号SIが入力される第1のリセット端子R1と、過電流の保護機能動作を実行することを示す第2のリセット信号SHが入力される第2のリセット端子R2と、論理信号を出力する出力端子(反転出力)/Qと、を有する。 The flip-flop circuit FF has a set terminal S to which the comparison result signal output by the comparator COMP is input, and a first reset signal SI to which a first reset signal SI indicating that an abnormal operation of the switching power supply device 100 has been detected is input. a second reset terminal R2 to which a second reset signal SH indicating execution of the overcurrent protection function operation is input; and an output terminal (inverted output) /Q for outputting a logic signal. , has

また、ドライバ回路(バッファ)Dは、フリップフロップ回路FFが出力した論理信号が入力され、当該論理信号に基づいた調整信号を端子SSCに出力するようになっている。 A driver circuit (buffer) D receives the logic signal output from the flip-flop circuit FF and outputs an adjustment signal based on the logic signal to a terminal SSC.

なお、既述の電圧調整回路Yは、このドライバ回路Dが出力する調整信号(すなわち、バーストモード切換回路BMの出力)に応じて調整用スイッチ素子SWRが制御されて、初期状態又は調整状態に設定されるようになっている。 In the voltage adjustment circuit Y described above, the adjustment switch element SWR is controlled according to the adjustment signal output from the driver circuit D (that is, the output of the burst mode switching circuit BM), and the voltage adjustment circuit Y is set to the initial state or adjustment state. is set.

次に、以上のような構成を有するスイッチング電源装置100の制御方法の例について説明する。 Next, an example of a control method for the switching power supply device 100 having the configuration as described above will be described.

ここで、図4は、実施例1に係るスイッチング電源装置100の通常モードにおける動作の一例を示す図である。また、図5は、実施例1に係るスイッチング電源装置100のバーストモードにおける動作の一例を示す図である。 Here, FIG. 4 is a diagram showing an example of the operation in the normal mode of the switching power supply device 100 according to the first embodiment. FIG. 5 is a diagram showing an example of the burst mode operation of the switching power supply device 100 according to the first embodiment.

既述のように、スイッチング電源装置100では、電源制御回路7の端子VGH及び端子VGLから、ハイサイド側の第1のスイッチ素子11及びローサイド側の第2のスイッチ素子12に対するスイッチングパルスVGH、VGLが出力される。 As described above, in the switching power supply device 100, the switching pulses VGH and VGL are supplied from the terminals VGH and VGL of the power control circuit 7 to the first switch element 11 on the high side and the second switch element 12 on the low side. is output.

このスイッチングパルスVGH、VGLにより、ハイサイド側の第1のスイッチ素子11及びローサイド側の第2のスイッチ素子12が交互にスイッチングされ、トランス4の一次側コイルNp1に電磁エネルギーが蓄えられ、この電磁エネルギーが2次側コイルNs1、Ns2に伝えられる。 These switching pulses VGH and VGL alternately switch the first switching element 11 on the high side and the second switching element 12 on the low side, and electromagnetic energy is accumulated in the primary coil Np1 of the transformer 4. Energy is transferred to the secondary coils Ns1, Ns2.

そして、トランス4の2次側の出力は、ダイオード13、14で整流され、負荷20に送られる。 The secondary side output of the transformer 4 is rectified by the diodes 13 and 14 and sent to the load 20 .

また、トランス4の2次側の出力は、出力検出回路21で検出される。この検出出力は、フォトカプラ22を介して、電源制御回路7のフィードバック端子FBにフィードバックされる。 Also, the output of the secondary side of the transformer 4 is detected by the output detection circuit 21 . This detection output is fed back to the feedback terminal FB of the power control circuit 7 via the photocoupler 22 .

そして、電源制御回路7では、このフィードバック端子FBにフィードバックされてきた検出電流に基づいて、スイッチングパルスの周波数が制御される。 The power control circuit 7 controls the frequency of the switching pulse based on the detected current fed back to the feedback terminal FB.

ここで、スイッチング電源装置100(電源制御回路7)の起動時には、例えば、図5、図6の時刻t1~時刻t2に示すように、参照電圧VYが最初に基準電圧VZに達するまで、電圧調整回路Yは、定電流で充電される第1の調整用キャパシタCss1の充電電圧に基づいた参照電圧VYを参照電圧端子SSTに印加する初期状態に設定される。 Here, when the switching power supply device 100 (power supply control circuit 7) is started, for example, as shown from time t1 to time t2 in FIGS. The circuit Y is set to an initial state in which the reference voltage VY based on the charging voltage of the first adjusting capacitor Css1 charged with a constant current is applied to the reference voltage terminal SST.

これにより、電源制御回路7は、参照電圧VYの上昇に伴って、第1及び第2のスイッチ素子11、12のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行する。 As a result, the power supply control circuit 7 performs a soft start operation to decrease the switching frequencies of the first and second switch elements 11 and 12 as the reference voltage VY rises.

そして、参照電圧VYが基準電圧VZに達した後(時刻t2以降)、電源制御回路7は、電圧調整回路Yを、参照電圧VYが該ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定(セット)し、バーストモード制御時において負荷電圧端子TLへの電力の供給を停止させる停止期間(例えば、図5の時刻ta~時刻tb)では、第1の調整用キャパシタCss1の電荷を強制的に放電させ、負荷電圧端子TLへの電力を供給する発振期間(図5の時刻tb~時刻tc)において第1の調整用キャパシタCss1の充電時は参照電圧VYが該ソフトスタート動作(図5の時刻t1~時刻t2)よりも急峻に上昇するようにする。 After the reference voltage VY reaches the reference voltage VZ (after time t2), the power supply control circuit 7 puts the voltage adjustment circuit Y into an adjustment state in which the reference voltage VY rises steeper than the soft start operation. , and during the stop period (for example, time ta to time tb in FIG. 5) in which the power supply to the load voltage terminal TL is stopped during burst mode control, the first adjustment capacitor During the oscillation period (time tb to time tc in FIG. 5) for forcibly discharging the charge of Css1 and supplying power to the load voltage terminal TL, when the first adjustment capacitor Css1 is charged, the reference voltage VY is set to the soft voltage. It is made to rise steeper than the start operation (time t1 to time t2 in FIG. 5).

そして、図5、図6の時刻t3において、電源制御回路7は、例えば、スイッチング電源装置100の異常動作を検出した場合、又は、スイッチング電源装置100の過電流の保護機能動作を実行する場合には、電圧調整回路Yを既述の初期状態にリセットする。 At time t3 in FIGS. 5 and 6, the power supply control circuit 7, for example, detects an abnormal operation of the switching power supply device 100, or executes the overcurrent protection function operation of the switching power supply device 100. resets the voltage regulation circuit Y to the initial state described above.

以降、同様の動作が繰り返し実行される。 Thereafter, similar operations are repeatedly performed.

以上のように、本実施例1に係るスイッチング電源装置は、電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第1のスイッチ素子と、一端が出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第2のスイッチ素子と、出力電圧ノードと固定電位との間に接続された1次側コイルと、1次側コイルとトランスを構成する2次側コイルと、負荷に接続され、トランスの2次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と固定電位との間に接続された第1の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子に印加するとともに、参照電圧端子の参照電圧を調整する電圧調整回路と、参照電圧の上昇に伴って、第1及び第2のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、第1のスイッチ素子および第2のスイッチ素子を交互にオン/オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備える。 As described above, the switching power supply device according to the first embodiment includes the power supply input terminal to which the power supply voltage is supplied, and the first switch having one end connected to the power supply input terminal and the other end connected to the output voltage node. an element, a second switch element having one end connected to an output voltage node and the other end connected to a fixed potential, a primary coil connected between the output voltage node and the fixed potential, and a primary side A coil and a secondary coil constituting a transformer, a load voltage terminal connected to a load and supplied with a voltage obtained by rectifying the voltage of the secondary coil of the transformer, and a reference voltage terminal and a fixed potential. A voltage for adjusting the reference voltage of the reference voltage terminal while applying to the reference voltage terminal a reference voltage based on the charged voltage of the first adjustment capacitor charged with a constant current. The adjustment circuit and the soft start operation are performed to decrease the switching frequencies of the first and second switch elements as the reference voltage rises, and when the reference voltage reaches a preset reference voltage, the load a power supply control circuit that controls at a predetermined switching frequency to alternately turn on/off the first switch element and the second switch element so that the load voltage of the voltage terminal becomes a preset target voltage; Prepare.

そして、起動時には、参照電圧が最初に基準電圧に達するまで、電圧調整回路は、定電流で充電される第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、参照電圧が基準電圧に達した後、電源制御回路は、電圧調整回路を、参照電圧がソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、バーストモード制御時において負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、第1の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において第1の調整用キャパシタの充電時は参照電圧がソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする。 At the start-up, the voltage adjustment circuit is in an initial state in which the reference voltage based on the charged voltage of the first adjustment capacitor charged with a constant current is applied to the reference voltage terminal until the reference voltage first reaches the reference voltage. and after the reference voltage reaches the reference voltage, the power supply control circuit sets the voltage regulation circuit to hold it in a regulation state that causes the reference voltage to rise steeper than the soft-start operation. , during the burst mode control, the charge of the first adjustment capacitor is forcibly discharged during the stop period for stopping the supply of power to the load voltage terminal, and during the oscillation period during which power is supplied to the load voltage terminal, the first When the adjustment capacitor is charged, the reference voltage is made to rise steeper than the soft start operation.

すなわち、本実施例1に係るスイッチング電源装置によれば、起動直後のタイミングにおいてソフトスタートの状態が短くなるように調整切り替えを行い、バーストモードの軽負荷検出時において、ソフトスタート時間を短くして、スイッチング周波数を素早く低下させることで、トランスの2次側への電力供給の効率を向上することができる。 That is, according to the switching power supply device according to the first embodiment, adjustment switching is performed so that the soft start state is shortened at the timing immediately after startup, and the soft start time is shortened when a light load is detected in the burst mode. , the switching frequency can be quickly lowered to improve the efficiency of the power supply to the secondary side of the transformer.

実施例2では、スイッチング電源装置100の電圧調整回路Yの他の構成例について説明する。図6は、実施例2に係る電圧調整回路Y、ソフトスタート回路SF及びバーストモード切換回路BMの構成の一例を示す図である。図7は、実施例2に係る参照電圧端子SSTの参照電圧VYの波形の一例を示す図である。 In a second embodiment, another configuration example of the voltage adjustment circuit Y of the switching power supply device 100 will be described. FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the voltage adjustment circuit Y, soft start circuit SF, and burst mode switching circuit BM according to the second embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the waveform of the reference voltage VY at the reference voltage terminal SST according to the second embodiment.

この実施例2においては、電圧調整回路Yは、例えば、図6に示すように、実施例1(図3)と比較して、一端が参照電圧端子SSTに接続され、他端が固定電位(接地電位)に接続された第2の調整用キャパシタCss2を、さらに備える。 In the second embodiment, for example, as shown in FIG. 6, the voltage adjustment circuit Y has one end connected to the reference voltage terminal SST and the other end connected to a fixed potential ( and a second adjustment capacitor Css2 connected to ground potential).

ここで、バーストモード切換回路BMは、例えば、参照電圧VYが基準電圧VZ未満であることをソフトスタート回路SFが出力する比較結果信号が示す間は、電圧調整用スイッチ素子SWRをオンに制御して、電圧調整回路Yを初期状態に設定する。 Here, the burst mode switching circuit BM turns on the voltage adjusting switch element SWR while the comparison result signal output from the soft start circuit SF indicates that the reference voltage VY is less than the reference voltage VZ. to set the voltage adjustment circuit Y to the initial state.

これにより、参照電圧端子SSTの参照電圧VYは、第1及び第2の調整用キャパシタCss1、Css2の合成容量が第1の定電流源Iss1が出力する第1の定電流で充電される電荷に基づくものとなる。 As a result, the reference voltage VY of the reference voltage terminal SST is a charge charged by the first constant current output from the first constant current source Iss1 to the combined capacitance of the first and second adjustment capacitors Css1 and Css2. be based on.

その後、このバーストモード切換回路BMは、参照電圧VYが基準電圧VZ以上であることを当該比較結果信号が示した後には、電圧調整用スイッチ素子SWRをオフに制御して、電圧調整回路Yを調整状態に設定する。 After that, after the comparison result signal indicates that the reference voltage VY is equal to or higher than the reference voltage VZ, the burst mode switching circuit BM turns off the voltage adjusting switch element SWR to turn off the voltage adjusting circuit Y. Set to adjustment state.

これにより、参照電圧端子SSTの参照電圧VYは、電圧調整用抵抗Rssが直列に接続された第1の調整用キャパシタCss1と第2の調整用キャパシタCss2との合成容量が第1の定電流源Iss1が出力する第1の定電流で充電される電荷に基づくものとなる(図7)。 As a result, the reference voltage VY of the reference voltage terminal SST is the combined capacitance of the first adjustment capacitor Css1 and the second adjustment capacitor Css2 to which the voltage adjustment resistor Rss is connected in series, which is the first constant current source. It is based on the charge charged by the first constant current output by Iss1 (FIG. 7).

なお、この実施例2におけるその他のスイッチング電源装置100の構成は、実施例1と同様である。 The rest of the configuration of the switching power supply device 100 in the second embodiment is similar to that in the first embodiment.

すなわち、実施例2に係るスイッチング電源装置によれば、起動直後のタイミングにおいてソフトスタートの状態が短くなるように調整切り替えを行い、バーストモードの軽負荷検出時において、ソフトスタート時間を短くして、スイッチング周波数を素早く低下させることで、トランスの2次側への電力供給の効率を向上することができる。 That is, according to the switching power supply device according to the second embodiment, adjustment switching is performed so that the soft start state is shortened at the timing immediately after startup, and when a light load is detected in burst mode, the soft start time is shortened, By quickly lowering the switching frequency, the efficiency of supplying power to the secondary side of the transformer can be improved.

実施例3では、スイッチング電源装置100の電圧調整回路Yのさらに他の構成例について説明する。図8は、実施例3に係る電圧調整回路Y、ソフトスタート回路SF及びバーストモード切換回路BMの構成の一例を示す図である。 In Example 3, still another configuration example of the voltage adjustment circuit Y of the switching power supply device 100 will be described. FIG. 8 is a diagram showing an example of configurations of the voltage adjustment circuit Y, soft start circuit SF, and burst mode switching circuit BM according to the third embodiment.

この実施例3においては、電圧調整回路Yは、例えば、図8に示すように、第1の調整用キャパシタCss1と、第2の定電流源Iss2と、電流調整用スイッチ素子SWC2と、を備える。 In the third embodiment, the voltage adjustment circuit Y includes, for example, a first adjustment capacitor Css1, a second constant current source Iss2, and a current adjustment switch element SWC2, as shown in FIG. .

そして、第1の調整用キャパシタCss1は、例えば、図8に示すように、一端が参照電圧端子SSTに接続され、他端が固定電位(接地電位)に接続されている。 For example, as shown in FIG. 8, the first adjustment capacitor Css1 has one end connected to the reference voltage terminal SST and the other end connected to a fixed potential (ground potential).

また、第2の定電流源Iss2は、第2の定電流を出力するようになっている。 Also, the second constant current source Iss2 outputs a second constant current.

また、電流調整用スイッチ素子SWC2は、一端が第2の定電流源Iss2の出力に接続され、他端が参照電圧端子SSTに接続されている。 The current adjusting switch element SWC2 has one end connected to the output of the second constant current source Iss2 and the other end connected to the reference voltage terminal SST.

ここで、電源制御回路7は、例えば、電流調整用スイッチ素子SWC2をオンすることで、第1及び第2の定電流で第1の調整用キャパシタCss1が充電するようにして、電圧調整回路Yを既述の調整状態に設定するようになっている。 Here, for example, the power supply control circuit 7 turns on the current adjustment switch element SWC2 so that the first adjustment capacitor Css1 is charged with the first and second constant currents, and the voltage adjustment circuit Y is set to the adjustment state described above.

このため、第1の調整用キャパシタCss1の充電時間が短くなり、ソフトスタートの時間が速くなる。 Therefore, the charging time of the first adjustment capacitor Css1 is shortened, and the soft start time is shortened.

これにより、電源制御回路7は、電圧調整回路Yを、参照電圧VYがソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定(セット)することができる。 Thereby, the power supply control circuit 7 can set (set) the voltage adjustment circuit Y so as to hold the adjustment state in which the reference voltage VY rises more steeply than the soft start operation.

一方、この電源制御回路7は、電流調整用スイッチ素子SWC2をオフすることで、第1の定電流で第1の調整用キャパシタCss1が充電するようにして、電圧調整回路Yを既述の初期状態に設定するようになっている。 On the other hand, the power supply control circuit 7 turns off the current adjusting switch element SWC2 so that the first adjusting capacitor Css1 is charged with the first constant current, and the voltage adjusting circuit Y is set to the above-mentioned initial voltage. state.

なお、この実施例3におけるその他のスイッチング電源装置100の構成は、実施例1と同様である。 The rest of the configuration of the switching power supply device 100 in the third embodiment is similar to that in the first embodiment.

すなわち、実施例3に係るスイッチング電源装置100によれば、起動直後のタイミングにおいてソフトスタートの状態が短くなるように調整切り替えを行い、バーストモードの軽負荷検出時において、ソフトスタート時間を短くして、スイッチング周波数を素早く低下させることで、トランスの2次側への電力供給の効率を向上することができる。 That is, according to the switching power supply device 100 according to the third embodiment, adjustment switching is performed so that the soft-start state is shortened at the timing immediately after startup, and the soft-start time is shortened when a light load is detected in burst mode. , the switching frequency can be quickly lowered to improve the efficiency of the power supply to the secondary side of the transformer.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

100 スイッチング電源装置
1a、1b 電源入力端子
2 平滑キャパシタ
3 入力電源ライン
4 トランス
5 共振キャパシタ
6 電流検出用抵抗
7 電源制御回路
8 第1の分圧抵抗
9 第2の分圧抵抗
11 第1のスイッチ素子
12 第2のスイッチ素子
13、14 ダイオード
15、16 出力電源ライン
17 平滑キャパシタ
21 出力検出回路
22 フォトカプラ
23 発振調整用のキャパシタ
24 発振調整用の抵抗
Np1 1次側コイル
Ns1、Ns2 2次側コイル
TL 負荷電圧端子
Y 電圧調整回路
Css1 第1の調整用キャパシタ
Rss 電圧調整用抵抗
SWR 電圧調整用スイッチ素子
B 分圧回路
OSC 発振器
BM バーストモード切換回路
FF フリップフロップ回路
D ドライバ回路(バッファ)
SF ソフトスタート回路
Iss1 第1の定電流源
Iss2 第2の定電流源
SWC1 停止用スイッチ素子
COMP コンパレータ
CON 制御回路(制御部)
VD 電圧検出回路
X 過電流保護回路
100 switching power supply 1a, 1b power supply input terminal 2 smoothing capacitor 3 input power supply line 4 transformer 5 resonance capacitor 6 current detection resistor 7 power supply control circuit 8 first voltage dividing resistor 9 second voltage dividing resistor 11 first switch Element 12 Second switch elements 13, 14 Diodes 15, 16 Output power supply line 17 Smoothing capacitor 21 Output detection circuit 22 Photocoupler 23 Oscillation adjustment capacitor 24 Oscillation adjustment resistor Np1 Primary side coils Ns1, Ns2 Secondary side Coil TL Load voltage terminal Y Voltage adjustment circuit Css1 First adjustment capacitor Rss Voltage adjustment resistor SWR Voltage adjustment switch element B Voltage dividing circuit OSC Oscillator BM Burst mode switching circuit FF Flip-flop circuit D Driver circuit (buffer)
SF Soft-start circuit Iss1 First constant current source Iss2 Second constant current source SWC1 Stop switch element COMP Comparator CON Control circuit (control unit)
VD Voltage detection circuit X Overcurrent protection circuit

Claims (15)

電源電圧が供給される電源入力端子と、
一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第1のスイッチ素子と、
一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第2のスイッチ素子と、
前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された1次側コイルと、
前記1次側コイルとトランスを構成する2次側コイルと、
負荷に接続され、前記トランスの前記2次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、
参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第1の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、
前記参照電圧の上昇に伴って、前記第1及び第2のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子を交互にオン/オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備え、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第1の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第1の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とするスイッチング電源装置。
a power input terminal to which a power supply voltage is supplied;
a first switch element having one end connected to the power supply input terminal and the other end connected to an output voltage node;
a second switch element having one end connected to the output voltage node and the other end connected to a fixed potential;
a primary coil connected between the output voltage node and the fixed potential;
a secondary coil that forms a transformer with the primary coil;
a load voltage terminal connected to a load and supplied with a voltage obtained by rectifying the voltage of the secondary coil of the transformer;
A first adjustment capacitor is connected between a reference voltage terminal and the fixed potential, and a reference voltage based on a charged voltage of the first adjustment capacitor charged with a constant current is applied to the reference voltage terminal. a voltage adjustment circuit for applying to and adjusting the reference voltage at the reference voltage terminal;
A soft start operation is performed to decrease the switching frequencies of the first and second switch elements as the reference voltage rises, and when the reference voltage reaches a preset reference voltage, the load a power supply control circuit that controls at a predetermined switching frequency to alternately turn on/off the first switching element and the second switching element so that the load voltage of the voltage terminal becomes a preset target voltage; , and
At startup, until the reference voltage first reaches the reference voltage, the voltage regulation circuit applies the reference voltage based on the charged voltage of the first regulation capacitor charged with a constant current to the reference voltage terminal. It is set to the initial state to apply,
after the reference voltage reaches the reference voltage,
The power control circuit is
setting the voltage adjustment circuit to maintain an adjustment state in which the reference voltage rises more steeply than the soft start operation;
during burst mode control, during a stop period for stopping the supply of power to the load voltage terminal, forcibly discharging the charge of the first adjustment capacitor;
A switching power supply device, wherein the reference voltage rises more sharply than the soft start operation when charging the first adjustment capacitor during an oscillation period for supplying power to the load voltage terminal.
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続された前記第1の調整用キャパシタと、
一端が前記第1の調整用キャパシタの他端に接続され、他端が前記固定電位に接続された電圧調整用抵抗と、
前記第1の調整用キャパシタの他端と前記固定電位との間に接続された電圧調整用スイッチ素子と、を備え、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整用スイッチ素子をオンすることで、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定し、一方、前記電圧調整用スイッチ素子をオフすることで、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定する
ことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
The voltage regulation circuit is
the first adjustment capacitor having one end connected to the reference voltage terminal;
a voltage adjustment resistor having one end connected to the other end of the first adjustment capacitor and the other end connected to the fixed potential;
a voltage adjustment switch element connected between the other end of the first adjustment capacitor and the fixed potential;
The power control circuit is
turning on the voltage regulating switch element to set the voltage regulating circuit to the initial state, and turning off the voltage regulating switch element to set the voltage regulating circuit to the regulated state. The switching power supply device according to claim 1, characterized by:
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された第2の調整用キャパシタを、さらに備える
ことを特徴とする請求項2に記載のスイッチング電源装置。
The voltage regulation circuit is
3. The switching power supply device according to claim 2, further comprising a second adjustment capacitor having one end connected to said reference voltage terminal and the other end connected to said fixed potential.
前記電源制御回路は、
前記スイッチング電源装置の異常動作を検出した場合、又は、過電流の保護機能動作を実行する場合には、前記電圧調整回路を前記初期状態にリセットする
ことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
The power control circuit is
2. The switching according to claim 1, wherein the voltage regulation circuit is reset to the initial state when an abnormal operation of the switching power supply is detected or when an overcurrent protection function operation is performed. Power supply.
前記電源制御回路は、
前記停止期間において、前記第1の調整用キャパシタの電荷を放電させることにより、前記参照電圧端子の電圧を強制的に前記固定電位にし、前記第1及び第2のスイッチ素子のスイッチングを停止させる
ことを特徴とする請求項2に記載のスイッチング電源装置。
The power control circuit is
During the stop period, the voltage of the reference voltage terminal is forcibly set to the fixed potential by discharging the charge of the first adjustment capacitor, thereby stopping the switching of the first and second switch elements. 3. The switching power supply device according to claim 2, characterized by:
前記電源制御回路は、
前記参照電圧端子に第1の定電流を供給する第1の定電流源と、
前記参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された停止用スイッチ素子と、をさらに備え、
前記停止期間において、前記停止用スイッチ素子をオンし、
前記発振期間では、前記停止用スイッチ素子をオフする
ことを特徴とする請求項5に記載のスイッチング電源装置。
The power control circuit is
a first constant current source that supplies a first constant current to the reference voltage terminal;
a stop switch element connected between the reference voltage terminal and the fixed potential;
Turning on the switching element for stopping during the stopping period,
6. The switching power supply device according to claim 5, wherein the stop switch element is turned off during the oscillation period.
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された前記第1の調整用キャパシタと、
第2の定電流を出力する第2の定電流源と、
一端が前記第2の定電流源の出力に接続され、他端が前記参照電圧端子に接続された電流調整用スイッチ素子と、を備え、
前記電源制御回路は、
前記電流調整用スイッチ素子をオンすることで、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定し、一方、前記電流調整用スイッチ素子をオフすることで、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定する
ことを特徴とする請求項6に記載のスイッチング電源装置。
The voltage regulation circuit is
the first adjustment capacitor having one end connected to the reference voltage terminal and the other end connected to the fixed potential;
a second constant current source that outputs a second constant current;
a current adjusting switch element having one end connected to the output of the second constant current source and the other end connected to the reference voltage terminal;
The power control circuit is
turning on the current regulating switch element to set the voltage regulating circuit to the regulated state, and turning off the current regulating switch element to set the voltage regulating circuit to the initial state. 7. The switching power supply device according to claim 6, characterized by:
前記電源制御回路は、
前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子を制御するスイッチングパルスを生成するための発振信号を出力する発振器と、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第1の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するように前記電圧を設定するバーストモード切換回路と、
前記発振器が出力する前記発振信号から生成したスイッチングパルスにより前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子を制御する制御部と、
前記電源電圧に基づいた検出電圧を検出し、前記検出電圧に応じて、前記発振器の動作をオン/オフさせる電圧検出回路と、
前記参照電圧端子の前記参照電圧に応じて、前記発振器の発振周波数を高い周波数から徐々に低い周波数に設定して、ソフトスタートを実行するソフトスタート回路と、を備える
ことを特徴とする請求項7に記載のスイッチング電源装置。
The power control circuit is
an oscillator that outputs an oscillation signal for generating a switching pulse that controls the first switch element and the second switch element;
a burst mode switching circuit for setting the voltage so that the reference voltage rises steeper than the soft start operation when the first adjustment capacitor is charged during an oscillation period for supplying power to the load voltage terminal; ,
a control unit that controls the first switch element and the second switch element by a switching pulse generated from the oscillation signal output by the oscillator;
a voltage detection circuit that detects a detected voltage based on the power supply voltage and turns on/off the operation of the oscillator according to the detected voltage;
8. A soft start circuit that sets the oscillation frequency of the oscillator from a high frequency to a low frequency gradually according to the reference voltage of the reference voltage terminal, and executes a soft start. The switching power supply device according to .
前記負荷電圧を検出する出力検出回路と、
前記出力検出回路が検出した前記負荷電圧に応じた検出電流をフィードバック端子に流すフォトカプラと、をさらに備え、
前記発振器は、前記負荷電圧端子の前記負荷電圧に基づき、前記フォトカプラを介して印加された前記フィードバック端子の検出電流に応じた発振周波数で、前記スイッチングパルスの発振周波数が制御される
ことを特徴とする請求項8に記載のスイッチング電源装置。
an output detection circuit that detects the load voltage;
a photocoupler that passes a detection current corresponding to the load voltage detected by the output detection circuit to a feedback terminal;
The oscillator controls the oscillation frequency of the switching pulse based on the load voltage of the load voltage terminal, with an oscillation frequency corresponding to the detected current of the feedback terminal applied via the photocoupler. 9. The switching power supply device according to claim 8.
一端が前記1次側コイルに接続された共振キャパシタと、
一端が前記共振キャパシタの他端に接続され、他端が前記固定電位に接続された電流検出用抵抗と、をさらに備え、
前記電源制御回路は、
前記電流検出用抵抗に流れる電流に基づいて、前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子に流れる電流を検出する過電流保護回路をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
a resonance capacitor having one end connected to the primary coil;
a current detection resistor having one end connected to the other end of the resonance capacitor and the other end connected to the fixed potential;
The power control circuit is
2. The switching according to claim 1, further comprising an overcurrent protection circuit that detects a current flowing through the first switching element and the second switching element based on a current flowing through the current detection resistor. Power supply.
前記ソフトスタート回路は、
前記参照電圧端子に前記第1の定電流を供給する前記第1の定電流源と、
前記参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された前記停止用スイッチ素子と、
非反転入力端子が前記参照電圧端子に接続され、反転入力端子に前記基準電圧が供給され、前記参照電圧端子の前記参照電圧と前記基準電圧とを比較した結果に応じた比較結果信号を、前記バーストモード切換回路に出力するコンパレータと、を備え、
前記バーストモード切換回路は、
前記参照電圧が前記基準電圧未満であることを前記比較結果信号が示す間は、前記電圧調整用スイッチ素子をオンに制御して、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定し、
その後、前記参照電圧が前記基準電圧以上であることを前記比較結果信号が示した後には、前記電圧調整用スイッチ素子をオフに制御して、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定し、
その後、前記スイッチング電源装置の異常動作を検出した場合、又は、過電流の保護機能動作を実行する場合には、前記電圧調整用スイッチ素子をオンに制御して、前記電圧調整回路を強制的に前記調整状態から前記初期状態にリセットする
ことを特徴とする請求項8に記載のスイッチング電源装置。
The soft start circuit is
the first constant current source that supplies the first constant current to the reference voltage terminal;
the stop switch element connected between the reference voltage terminal and the fixed potential;
A non-inverting input terminal is connected to the reference voltage terminal, an inverting input terminal is supplied with the reference voltage, and a comparison result signal corresponding to a result of comparing the reference voltage of the reference voltage terminal and the reference voltage is supplied to the and a comparator that outputs to the burst mode switching circuit,
The burst mode switching circuit is
while the comparison result signal indicates that the reference voltage is less than the reference voltage, turning on the voltage adjustment switch element to set the voltage adjustment circuit to the initial state;
After that, after the comparison result signal indicates that the reference voltage is equal to or higher than the reference voltage, turning off the voltage adjustment switch element to set the voltage adjustment circuit to the adjustment state,
Thereafter, when an abnormal operation of the switching power supply is detected, or when the overcurrent protection function is to be executed, the voltage adjustment switch element is controlled to be ON to force the voltage adjustment circuit to operate. 9. The switching power supply device according to claim 8, wherein the adjustment state is reset to the initial state.
前記バーストモード切換回路は、
前記コンパレータが出力した前記比較結果信号が入力されるセット端子と、前記スイッチング電源装置の異常動作を検出したことを示す第1のリセット信号が入力される第1のリセット端子と、過電流の保護機能動作を実行することを示す第2のリセット信号が入力される第2のリセット端子と、論理信号を出力する出力端子と、を有するフリップフロップ回路と、
前記フリップフロップ回路が出力した前記論理信号が入力され、前記論理信号に基づいた調整信号を出力するドライバ回路と、を備え、
前記電圧調整回路は、前記調整信号に応じて前記電圧調整用スイッチ素子が制御されて、前記初期状態又は前記調整状態に設定される
ことを特徴とする請求項11に記載のスイッチング電源装置。
The burst mode switching circuit is
a set terminal to which the comparison result signal output by the comparator is input; a first reset terminal to which a first reset signal indicating detection of abnormal operation of the switching power supply device is input; and overcurrent protection. a flip-flop circuit having a second reset terminal to which a second reset signal indicating execution of a functional operation is input, and an output terminal for outputting a logic signal;
a driver circuit that receives the logic signal output from the flip-flop circuit and outputs an adjustment signal based on the logic signal;
12. The switching power supply device according to claim 11, wherein the voltage adjustment circuit is set to the initial state or the adjustment state by controlling the voltage adjustment switch element according to the adjustment signal.
前記発振器は、前記負荷の状態が軽負荷である場合には、軽負荷検出信号を出力し、
前記ソフトスタート回路の前記停止用スイッチ素子は、前記軽負荷検出信号によりオンする
ことを特徴とする請求項11に記載のスイッチング電源装置。
The oscillator outputs a light load detection signal when the load state is a light load,
12. The switching power supply device according to claim 11, wherein the stop switch element of the soft start circuit is turned on by the light load detection signal.
電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第1のスイッチ素子と、一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第2のスイッチ素子と、前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された1次側コイルと、前記1次側コイルとトランスを構成する2次側コイルと、負荷に接続され、前記トランスの前記2次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第1の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、を備えるスイッチング電源装置に適用される電源制御回路であって、
前記参照電圧の上昇に伴って、前記第1及び第2のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子を交互にオン/オフするように所定のスイッチング周波数で制御するようになっており、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第1の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第1の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とする電源制御回路。
a power supply input terminal to which a power supply voltage is supplied; a first switching element having one end connected to the power supply input terminal and the other end connected to an output voltage node; one end connected to the output voltage node; is connected to a fixed potential, a primary coil connected between the output voltage node and the fixed potential, and a secondary coil forming a transformer together with the primary coil , a load voltage terminal connected to a load and supplied with a voltage obtained by rectifying the voltage of the secondary coil of the transformer; and a first adjusting capacitor connected between a reference voltage terminal and the fixed potential. a voltage adjustment circuit that applies to the reference voltage terminal a reference voltage based on the charged voltage of the first adjustment capacitor that is charged with a constant current and adjusts the reference voltage of the reference voltage terminal; A power supply control circuit applied to a switching power supply device comprising
A soft start operation is performed to decrease the switching frequencies of the first and second switch elements as the reference voltage rises, and when the reference voltage reaches a preset reference voltage, the load The first switch element and the second switch element are alternately turned on/off at a predetermined switching frequency so that the load voltage at the voltage terminal becomes a preset target voltage. cage,
At startup, until the reference voltage first reaches the reference voltage, the voltage regulation circuit applies the reference voltage based on the charged voltage of the first regulation capacitor charged with a constant current to the reference voltage terminal. It is set to the initial state to apply,
after the reference voltage reaches the reference voltage,
setting the voltage adjustment circuit to maintain an adjustment state in which the reference voltage rises more steeply than the soft start operation;
during burst mode control, during a stop period for stopping the supply of power to the load voltage terminal, forcibly discharging the charge of the first adjustment capacitor;
A power supply control circuit, wherein the reference voltage rises steeper than the soft start operation when the first adjustment capacitor is charged during an oscillation period during which power is supplied to the load voltage terminal.
電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第1のスイッチ素子と、一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第2のスイッチ素子と、前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された1次側コイルと、前記1次側コイルとトランスを構成する2次側コイルと、負荷に接続され、前記トランスの前記2次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第1の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、前記参照電圧の上昇に伴って、前記第1及び第2のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子を交互にオン/オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備えたスイッチング電源装置の制御方法であって、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第1の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第1の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第1の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とするスイッチング電源装置の制御方法。
a power supply input terminal to which a power supply voltage is supplied; a first switching element having one end connected to the power supply input terminal and the other end connected to an output voltage node; one end connected to the output voltage node; is connected to a fixed potential, a primary coil connected between the output voltage node and the fixed potential, and a secondary coil forming a transformer together with the primary coil , a load voltage terminal connected to a load and supplied with a voltage obtained by rectifying the voltage of the secondary coil of the transformer; and a first adjusting capacitor connected between a reference voltage terminal and the fixed potential. a voltage adjustment circuit that applies to the reference voltage terminal a reference voltage based on the charged voltage of the first adjustment capacitor that is charged with a constant current and adjusts the reference voltage of the reference voltage terminal; A soft start operation is performed to decrease the switching frequencies of the first and second switch elements as the reference voltage rises, and when the reference voltage reaches a preset reference voltage, the load a power supply control circuit that controls at a predetermined switching frequency to alternately turn on/off the first switching element and the second switching element so that the load voltage of the voltage terminal becomes a preset target voltage; A control method for a switching power supply device comprising
At startup, until the reference voltage first reaches the reference voltage, the voltage regulation circuit applies the reference voltage based on the charged voltage of the first regulation capacitor charged with a constant current to the reference voltage terminal. It is set to the initial state to apply,
after the reference voltage reaches the reference voltage,
The power control circuit is
setting the voltage adjustment circuit to maintain an adjustment state in which the reference voltage rises more steeply than the soft start operation;
during burst mode control, during a stop period for stopping the supply of power to the load voltage terminal, forcibly discharging the charge of the first adjustment capacitor;
wherein the reference voltage rises steeper than the soft start operation when the first adjustment capacitor is charged during an oscillation period during which power is supplied to the load voltage terminal. control method.
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