JP7364053B2 - 集積回路、電源回路 - Google Patents

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Description

本発明は、集積回路及び電源回路に関する。
一般に、交流電圧の波形と、入力電流の波形と、を相似形にして力率を改善する集積回路がある(例えば、特許文献1~3)。
特許第6599024号公報 特許第4580849号公報 特開2015-039261号公報
ところで、AC-DCコンバータの入力コンデンサに交流電圧が印加されると、入力電流には、歪みが生じることがあるため、力率は悪化する。
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、入力電流を適切に変化させ、全高調波歪を抑制し、力率を改善する集積回路を提供することにある。
前述した課題を解決する本発明の集積回路の第1の態様は、交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタをスイッチングする集積回路であって、前記交流電圧の実効値の電圧レベルが、第1レベル、または、前記第1レベルより高い第2レベルであるかを識別する識別回路と、前記実効値の前記電圧レベルが前記第1レベルである場合、前記トランジスタを駆動する駆動信号を出力し、前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルである場合、前記電源回路への入力電流を補正するために前記駆動信号を補正して出力する信号出力回路と、を備える。
また、本発明の電源回路の第1の態様は、交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、前記交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、前記交流電圧の実効値の電圧レベルが、第1レベル、または、前記第1レベルより高い第2レベルであるかを識別する識別回路と、前記実効値の前記電圧レベルが前記第1レベルである場合、前記トランジスタを駆動する駆動信号を出力し、前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルである場合、前記電源回路への入力電流を補正するために前記駆動信号を補正して出力する信号出力回路と、を備える。
また、本発明の集積回路の第2の態様は、交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタをスイッチングする集積回路であって、前記交流電圧を全波整流した第1整流電圧の位相角が第1位相角から第2位相角の間にある場合、前記トランジスタがオンされる期間が、前記位相角が前記第1位相角より小さい場合より長くなるよう、駆動信号を出力する信号出力回路と、前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、を備える。
また、本発明の電源回路の第2の態様は、交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、前記交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、前記交流電圧を全波整流した第1整流電圧の位相角が第1位相角から第2位相角の間にある場合、前記トランジスタがオンされる期間が、前記位相角が前記第1位相角より小さい場合より長くなるよう、駆動信号を出力する信号出力回路と、前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、を備える。
また、本発明の集積回路の第3の態様は、交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタをスイッチングする集積回路であって、前記交流電圧を全波整流した第1整流電圧の位相角が第3位相角から第4位相角になるまで、駆動信号の出力を停止し、前記位相角が第4位相角となった後、前記駆動信号を出力する信号出力回路と、前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、を備える。
また、本発明の電源回路の第3の態様は、交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、前記交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、前記交流電圧を全波整流した第1整流電圧の位相角が第3位相角から第4位相角になるまで、駆動信号の出力を停止し、前記位相角が第4位相角となった後、前記駆動信号を出力する信号出力回路と、前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、を備える。
また、本発明の集積回路の第4の態様は、交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタをスイッチングする集積回路であって、前記電源回路の負荷の状態が軽負荷になるにつれて入力電流が増加するよう、駆動信号を出力する信号出力回路と、前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、を備える。
また、本発明の電源回路の第4の態様は、交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、前記交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、前記電源回路の負荷の状態が軽負荷になるにつれて入力電流が増加するよう、駆動信号を出力する信号出力回路と、前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、を備える。
また、本発明の集積回路の第5の態様は、交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタをスイッチングする集積回路であって、前記出力電圧の前記目的レベルが低くなるように、前記出力電圧に応じた帰還電圧または前記目的レベルに応じた基準電圧のうちの少なくとも一方を変化させる調整回路と、前記帰還電圧と、前記基準電圧と、に基づいて、駆動信号を出力する信号出力回路と、前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、を備える。
また、本発明の電源回路の第5の態様は、交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、前記交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、前記出力電圧の前記目的レベルが低くなるように、前記出力電圧に応じた帰還電圧または前記目的レベルに応じた基準電圧のうちの少なくとも一方を変化させる調整回路と、前記帰還電圧と、前記基準電圧と、に基づいて、駆動信号を出力する信号出力回路と、前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、を備える。
本発明によれば、入力電流を適切に変化させ、全高調波歪を抑制し、力率を改善する集積回路を提供することができる。
AC-DCコンバータ10の一例を示す図である。 入力ラインフィルタ20の一例を示す図である。 力率改善IC26の一例を示す図である。 交流電圧Vacと、電圧Vhと、分圧電圧Vhdivと、の関係を示す図である。 識別回路51の一例を示す図である。 交流電圧Vacの実効値と、基準電圧VREF0,VREF1と、の関係を示す図である。 周波数識別回路52の一例を示す図である。 調整回路54の一例を示す図である。 遮断検出回路55及び放電回路56の一例を示す図である。 基準電圧VREF3,VREF4と、分圧電圧Vhdivと、の関係を示す図である。 オン信号出力回路80の一例を示す図である。 オフ信号出力回路82の一例を示す図である。 補正回路71aの一例を示す図である。 オフ信号出力回路82aの一例を示す図である。 補正回路71a及びオフ信号出力回路82aを含む力率改善IC26の動作を説明するための図である。 補正回路71a及びオフ信号出力回路82aを含む力率改善IC26を用いた場合の入力電流Iinの変化を示す図である。 補正回路71bの一例を示す図である。 オフ信号出力回路82bの一例を示す図である。 補正回路71cの一例を示す図である。 オン信号出力回路81の一例を示す図である。 オフ信号出力回路82cの一例を示す図である。 発振回路141及びオン幅拡大回路193cの一例を示す図である。 Icapと、モード移行に伴うIL及びIinと、の変化を示す図である。 モード移行に伴う駆動信号Vdrの変化を示す図である。 補正回路71dの一例を示す図である。 発振回路141及びオン幅拡大回路193dの一例を示す図である。 補正回路71eの一例を示す図である。 オフ信号出力回路82eの一例を示す図である。
関連出願の相互参照
この出願は、2020年4月15日に出願された日本特許出願、特願2020-072678に基づく優先権を主張し、その内容を援用する。
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
=====本実施形態=====
図1は、本発明の一実施形態であるAC-DCコンバータ10の構成の一例を示す図である。AC-DCコンバータ10は、商用電源の交流電圧Vacから目的レベルの出力電圧Voutを生成する昇圧チョッパー型の電源回路である。
負荷11は、例えば、DC-DCコンバータや直流電圧で動作する電子機器である。
<<<AC-DCコンバータ10の概要>>>
AC-DCコンバータ10は、入力ラインフィルタ20、全波整流回路21、コンデンサ22,25,33,34、トランス23、ダイオード24,28,29、力率改善IC26、NMOSトランジスタ27、及び抵抗30~32を含んで構成される。
入力ラインフィルタ20は、交流電圧Vacが印加されるノードN1,N2と、全波整流回路21(後述)と、の間に設けられ、商用電源からAC-DCコンバータ10へのノイズを除去する回路である。なお、本実施形態では、交流電圧Vacが印加されるノードN1,N2における電流を入力電流Iinとする。また、ここで、交流電圧Vacは、例えば、100~277V、周波数が50~60Hzの電圧である。
図2を参照しつつ入力ラインフィルタ20について説明する。入力ラインフィルタ20は、コンデンサ41,43,44,45、チョークコイル42を含んで構成される。コンデンサ41,43は、ノーマルモードノイズを除去するXキャパシタであり、チョークコイル42、コンデンサ44,45は、コモンモードノイズを除去するフィルタである。
図1に戻って、全波整流回路21は、ノイズが除去された所定の交流電圧Vacを全波整流し、整流電圧Vrecとして、コンデンサ22と、トランス23の主コイルL1とに印加する。
なお、整流電圧Vrecは、主コイルL1に直接印加されているが、例えば、抵抗(不図示)等の素子を介して主コイルL1に印加されても良い。また、本実施形態において、「印加」とは、所定のノードに直接的に電圧が供給されることのみならず、抵抗(不図示)等の素子を介して間接的に電圧が供給されること、及び分圧された電圧が供給されることも含む。
コンデンサ22は、整流電圧Vrecを平滑化する素子であり、充電電流Icapによって充電され、トランス23は、主コイルL1と、主コイルL1に磁気的に結合された補助コイルL2とを有する。ここで、本実施形態では、補助コイルL2に生じる電圧が、主コイルL1に生じる電圧とは極性が逆になるよう、補助コイルL2は巻かれている。そして、力率改善IC26(後述)の端子ZCDには、補助コイルL2で発生する電圧Vzcdが印加される。
また、主コイルL1は、ダイオード24、コンデンサ25、及びNMOSトランジスタ27とともに昇圧チョッパー回路を構成する。このため、コンデンサ25の充電電圧が直流の出力電圧Voutとなる。なお、出力電圧Voutは、例えば、400Vである。
力率改善IC26は、AC-DCコンバータ10の力率を改善しつつ、出力電圧Voutのレベルが目的レベル(例えば、400V)となるよう、NMOSトランジスタ27のスイッチングを制御する集積回路である。具体的には、力率改善IC26は、主コイルL1に流れるインダクタ電流IL、及び出力電圧Voutに基づいて、NMOSトランジスタ27を駆動する。
力率改善IC26の詳細については後述するが、力率改善IC26には、端子FB,ZCD,COMP,OUT,VHが設けられている。なお、力率改善IC26には、上述した5つの端子FB,ZCD,COMP,OUT,VH以外にも端子が設けられているが、ここでは便宜上省略されている。
NMOSトランジスタ27は、AC-DCコンバータ10の負荷11への電力を制御するためのトランジスタである。なお、本実施形態では、NMOSトランジスタ27は、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタであることとしたがこれに限られない。NMOSトランジスタ27は、電力を制御できるトランジスタであれば、例えば、バイポーラトランジスタであっても良い。また、NMOSトランジスタ27のゲート電極は、端子OUTからの信号により駆動されるように接続されている。
抵抗30,31は、出力電圧Voutを分圧する分圧回路を構成し、NMOSトランジスタ27をスイッチングする際に用いられる帰還電圧Vfbを生成する。なお、抵抗30,31が接続されるノードに生成される帰還電圧Vfbは、端子FBに印加される。
抵抗32及びコンデンサ33,34は、フィードバック制御される力率改善IC26の位相補償用の素子である。端子COMPと、接地との間に、抵抗32及びコンデンサ33が直列に設けられ、これらに対し並列にコンデンサ34が設けられている。
ダイオード28,29は、全波整流回路を構成し、全波整流回路21の前段に接続され、力率改善IC26の端子VHに交流電圧Vacに応じた電圧Vhを印加する回路である。電圧Vhは、全波整流回路21の前段のノードから取った交流電圧Vacを整流することで得られる。これにより、コンデンサ22の影響を受けることがなく、より正確な電圧Vhの位相角の検出を可能にする。具体的には、ダイオード28は、全波整流回路21の前段の非接地側のラインにアノードが接続される。一方、ダイオード29は、全波整流回路21の前段の接地側のラインにアノードが接続される。ダイオード28,29のカソードは接続され、力率改善IC26の端子VHに接続される。なお、ダイオード28,29のカソードの電圧を分圧した分圧電圧を力率改善IC26の端子VHに印加するようにしてもよい。
ここで、ダイオード28,29は、「第1整流回路」に相当し、交流電圧Vacに応じた電圧は、「第1整流電圧」に相当する。そして、全波整流回路21は、「第2整流回路」に相当し、整流電圧Vrecは、「第2整流電圧」に相当する。また、主コイルL1は、「インダクタ」に相当し、主コイルL1に流れる電流は、「インダクタ電流IL」である。また、コンデンサ22は、「第1コンデンサ」に相当し、コンデンサ33,34は、「第2コンデンサ」に相当する。
<<<力率改善IC26の構成>>>
図3は、力率改善IC26の一例を示す図である。力率改善IC26は、分圧回路50、識別回路51、周波数識別回路52、切替回路53、調整回路54、遮断検出回路55、放電回路56、信号出力回路57及び駆動回路58を含んで構成される。なお、図3において、便宜上、図1と異なる位置に端子を描いているが、夫々の端子に接続される配線、素子等は、図1及び図3で同じである。
<<<<分圧回路50>>>>
図4は、交流電圧Vacと、交流電圧Vacを全波整流した電圧Vhと、分圧回路50によって生成される分圧電圧Vhdivと、の関係を示す図である。分圧回路50は、電圧Vhを分圧することによって分圧電圧Vhdivを生成する回路であり、抵抗60,61を含む。具体的には、抵抗60の一端は、端子VHに接続され、他端は、抵抗61の一端と直列に接続される。抵抗61の他端は、接地される。抵抗60,61が接続されたノードには、電圧Vhdivが生成される。また、交流電圧Vacは、位相角に応じて周期的に電圧レベルが変化し、電圧Vh及び分圧電圧Vhdivもまた、同様に位相角に応じて周期的に電圧レベルが変化する。具体的には、交流電圧Vacのレベルは、位相角が0度から90度となる場合、上昇し、位相角が90度から270度となる場合、降下する。そして、交流電圧Vacのレベルは、位相角が270度から360度となる場合、上昇する。一方、電圧Vhのレベルは、位相角が0度から90度となる場合、上昇し、位相角が90度から180度となる場合、降下する。電圧Vhのレベルは、位相角が180度から360度となる場合、位相角が0度から180度となる場合と同様に変化する。分圧電圧Vhdivは、電圧Vhを分圧した電圧であるので、電圧Vhと同様に、位相角に応じて周期的に変化する。
なお、分圧回路50が力率改善IC26内に設けられる例を説明するが、力率改善IC26の外部に分圧回路があり、交流電圧Vacをダイオード28,29により整流し、分圧回路により分圧した電圧が、端子VHに印加されていることとしてもよい。また、分圧回路50内の抵抗を、抵抗60,61として説明したが、これに限られることはなく、どのような抵抗の数の組み合わせであってもよい。また、端子VHは、「端子」に相当する。
<<<<識別回路51>>>>
図5は、識別回路51の一例を示す図である。識別回路51は、分圧電圧Vhdivと、基準電圧VREF0,VREF1と、を比較して、交流電圧Vacの実効値の電圧レベルを識別する。具体的には、交流電圧Vacの実効値には、100V,200V,277Vがあり、図6に示す通り、基準電圧VREF0,VREF1を設定することにより、識別回路51は、交流電圧Vacの実効値の電圧レベルを識別する。
識別回路51は、コンパレータ91,93と、タイマ92,94と、を含んで構成される。コンパレータ91は、分圧電圧Vhdivが、基準電圧VREF0より高くなると、ハイレベル(以下、“H”レベルとする)の信号Vhdetを出力する。一方、コンパレータ91は、分圧電圧Vhdivが、基準電圧VREF0より低いと、ローレベル(以下、“L”レベルとする)の信号Vhdetを出力する。“L”レベルの信号Vhdetが入力されると、タイマ92は、クロック信号CLKaに基づいて、カウントを開始する。その結果、分圧電圧Vhdivが基準電圧VREF0より低い場合、タイマ92は、所定回数カウントし、所定回数カウント後に“H”レベルの信号Venb0を出力する。一方、分圧電圧Vhdivが基準電圧VREF0より高くなり、“H”レベルの信号Vhdetが入力されると、タイマ92は、リセットされ、カウントを停止し、所定回数カウントしない。よってLレベルの信号Venb0を出力する。したがって、タイマ92は、分圧電圧Vhdivが基準電圧VREF0より低い場合、交流電圧Vacの実効値が100Vであることを示す、“H”レベルの信号Venb0を出力する。一方、タイマ92は、分圧電圧Vhdivが基準電圧VREF0より高くなる場合、交流電圧Vacの実効値が200Vであることを示す、“L”レベルの信号Venb0を出力する。
タイマ94は、タイマ92と同様に、コンパレータ93の出力とそのコンパレータ93の出力が所定回数カウント中Lレベルであるか否かに基づいて、交流電圧Vacの実効値が200V又は100Vであることを示す、“H”レベルの信号Venb1、または、交流電圧Vacの実効値が277Vであることを示す、“L”レベルの信号Venb1を出力する。
なお、100Vが「第1レベル」に対応し、200Vが「第2レベル」に対応し、277Vが「第3レベル」に対応する。また、説明の都合上、交流電圧Vacの実効値が100V,200V,277Vとなる場合を説明したが、識別回路51が識別する交流電圧Vacの実効値はこれらに限定されない。
<<<<周波数識別回路52>>>>
図7は、周波数識別回路52の一例を示す図である。周波数識別回路52は、トグル(T)フリップフロップ101と、タイマ102と、を含み、識別回路51からの信号Vhdetに基づいて、交流電圧Vacの周波数(例えば、50Hz、または60Hz)を識別する。
具体的には、Tフリップフロップ101は、信号Vhdetの立ち上がりエッジごとに反転する信号を出力する。タイマ102は、Tフリップフロップからの信号でリセットされる。タイマ102は、交流電圧Vacの周波数が例えば50Hzである場合、リセットされる期間と、リセットが解除される期間と、の両方が、周波数が60Hzの場合より長いため、所定回数カウントして“H”レベルの信号Vacfを出力する。一方、タイマ102は、交流電圧Vacの周波数が例えば60Hzである場合、交流電圧Vacの周波数が例えば50Hzである場合と比較してリセットが解除される期間が短いため、所定回数カウントせず“L”レベルの信号Vacfを出力する。なお、信号Vhdetがハイレベルである期間は、交流電圧Vacの実効値が200Vである時と、277Vである時でほとんど変わらない。よって本構成で問題なく識別できる。
なお、50Hzが「第1周波数」に対応し、60Hzが「第2周波数」に対応する。
<<<<切替回路53>>>>
図3に戻り、切替回路53は、周波数識別回路52からの信号Vacfに基づいて、クロック信号CLKa、または、クロック信号CLKaより高い周波数を有するクロック信号CLKb、を選択してクロック信号CLKとして出力する。具体的には、切替回路53は、信号Vacfが“H”レベルである場合、クロック信号CLKaをクロック信号CLKとして出力し、信号Vacfが“L”レベルである場合、クロック信号CLKbをクロック信号CLKとして出力する。なお、クロック信号CLKaが「第1クロック信号」に相当し、クロック信号CLKbが「第2クロック信号」に相当する。
<<<<調整回路54>>>>
図8は、調整回路54の一例を示す図である。調整回路54は、信号Venb0に基づいて、基準電圧VREFAまたはVREFBを選択し、基準電圧VREF2として出力する。具体的には、調整回路54は、インバータ111,112と、トランスミッションゲート113,114と、を含み、信号Venb0が“H”レベルである場合、基準電圧VREFAを基準電圧VREF2として出力し、信号Venb0が“L”レベルである場合、基準電圧VREFBを基準電圧VREF2として出力する。
ここで、基準電圧VREFAは、AC-DCコンバータ10が交流電圧Vacから目的レベルの出力電圧Voutを生成する際の基準電圧であり、基準電圧VREFBは、AC-DCコンバータ10が交流電圧Vacから目的レベルより低い所定レベルの出力電圧Voutを生成する際の基準電圧である。なお、基準電圧VREFAは「第1電圧」に相当し、基準電圧VREFBは「第2電圧」に相当する。
<<<<遮断検出回路55及び放電回路56>>>>
図9を参照しつつ遮断検出回路55及び放電回路56の一例を説明する。
遮断検出回路55は、分圧電圧Vhdivに基づいて、交流電圧Vacが供給されているか否か、つまり、交流電圧Vacが遮断されているか否かを検出する回路であり、コンパレータ121、タイマ122を含む。コンパレータ121は、分圧電圧Vhdivが基準電圧VREF3より高いか否かを検出する。
図10には、基準電圧VREF3,VREF4(後述)と、分圧電圧Vhdivと、の関係が示されている。遮断検出回路55が、交流電圧Vacが供給されていないと判定するために使用する基準電圧VREF3は、図10に示す通り、位相角が90度付近の分圧電圧Vhdivの最大レベルより低く設定される。一方、基準電圧VREF3は、分圧電圧Vhdivのレベルが低く(ほぼ0V)なる、位相角が0度、180度、360度となる付近(例えば、位相角が180度の場合、170度から190度)の分圧電圧Vhdivの下側レベルより高く設定される。すなわち、基準電圧VREF3は、交流電圧Vacが“所定時間T1”、基準電圧VREF3より低くなり続けた場合に交流電圧Vacが供給されていないと判断すべき、最大レベルと、下側レベルと、の間のレベルに設定される。
具体的には、コンパレータ121は、端子VHの電圧に応じた分圧電圧Vhdivと基準電圧VREF3とを比較し、交流電圧Vacが供給されているか否かを検出するための信号Scmpを出力する。
タイマ122は、コンパレータ121が、分圧電圧Vhdivが基準電圧VREF3より低いことを示す“H”レベルの信号Scmpを“時間T1”継続して出力しているか否かを検出する。具体的には、タイマ122は、コンパレータ121が、“H”レベルの信号Scmpを出力すると、“時間T1”を計時し、信号Scmpが“H”レベルのまま“時間T1”が経過すると、“H”レベルのパルス信号Stimを、タイマ123に出力する。一方、タイマ122は、交流電圧Vacが供給されている間、リセットされている。ここで、“時間T1”は、交流電圧Vacが供給されていないか否かを、分圧電圧Vhdivに基づいて判定するために設定される時間である。すなわち、交流電圧Vacが“時間T1”供給されていない場合、遮断検出回路55は、交流電圧Vacが遮断されているものと判定する。例えば、“時間T1”は、交流電圧Vacの周波数が50Hzである場合、例えば、20ms以上である。
放電回路56は、遮断検出回路55が、交流電圧Vacが供給されていないことを検出すると、入力ラインフィルタ20のコンデンサ41,43,44,45を放電する回路であり、タイマ123、NMOSトランジスタ124、抵抗125を含む。
タイマ123は、“放電時間D1”、NMOSトランジスタ124をオンする回路であり、遮断検出回路55が交流電圧Vacの遮断を検出すると、“H“レベルの信号Sdisを、”放電時間D1“、出力し続ける。一方、タイマ123は、遮断検出回路55が交流電圧Vacの遮断を検出しない場合、”L“レベルの信号Sdisを出力する。ここで、”放電時間D1“は、コンデンサ41,43,44,45を放電するのに十分な時間である。
NMOSトランジスタ124は、入力ラインフィルタ20のコンデンサ41,43,44,45を放電するための素子であり、タイマ123が“H”レベルの信号Sdisを出力している間、オンされる。これにより、NMOSトランジスタ124は、NMOSトランジスタ124と、コンデンサ41,43,44,45と、の間に設けられる抵抗125を介して、入力ラインフィルタ20のコンデンサ41,43,44,45を放電する。
したがって、遮断検出回路55及び放電回路56は、端子VHの電圧に応じた分圧電圧Vhdivに基づいて交流電圧Vacが供給されていないことを検出すると、入力ラインフィルタ20のコンデンサ41,43,44,45を放電する。なお、コンデンサ41,43,44,45は、「第3コンデンサ」に相当し、NMOSトランジスタ124は、「スイッチ」に相当する。そして、抵抗125は、「放電用抵抗」に相当する。また、分圧回路50の抵抗値(すなわち、端子VHと、接地と、の間の抵抗値)は、抵抗125の抵抗値よりも大きい。
<<<<信号出力回路57>>>>
図3に戻り、信号出力回路57について説明する。信号出力回路57は、電圧Vzcd,Vfb,Vhdivと、識別回路51からの信号Venb0/1と、に基づいて駆動信号Vp1を生成する。具体的には、信号出力回路57は、交流電圧Vacの実効値が100Vであり、信号Venb0が“H”レベルおよび信号Venb1がHレベルとなる場合、NMOSトランジスタ27を駆動する駆動信号Vp1を出力し、実効値が200Vであり、信号Venb0が“L”レベルおよび信号Venb1がHレベルである場合、入力電流Iinを補正するために駆動信号Vp1を補正して出力し、実効値が277Vであり、信号Venb0が“L”レベルおよび信号Venb1がLレベルである場合、入力電流Iinを補正するために駆動信号Vp1を補正して出力する。
信号出力回路57は、補正回路71、駆動信号出力回路72を含んで構成される。補正回路71は、後述する実施形態に応じた回路を有し、識別回路51からの信号Venb0/1に基づいて有効にされる。駆動信号出力回路72は、補正回路71からの信号等に応じて動作し、補正回路71に対応する回路を有する。
<<<<駆動回路58>>>>
駆動回路58は、駆動信号Vp1に基づいてNMOSトランジスタ27を駆動するバッファ回路である。具体的には、駆動回路58は、入力される信号と同じ論理レベルの信号Vdrで、ゲート容量等の大きいNMOSトランジスタ27を駆動する。また、駆動回路58は、“H”レベルの駆動信号Vp1に基づいて、NMOSトランジスタ27をオンし、 “L”レベルの駆動信号Vp1に基づいて、NMOSトランジスタ27をオフする。
<<<<<補正回路71>>>>>
補正回路71は、分圧電圧Vhdivと、信号Venb0/1と、に基づいて、各種信号等を駆動信号出力回路72(後述)に出力し、入力電流Iinの補正が必要である場合、すなわち、少なくとも信号Venb0が“L”レベルである場合、駆動信号出力回路72に、駆動信号Vp1を補正させる。一方、入力電流Iinの補正が必要ではない場合、すなわち、信号Venb0が“H”レベルである場合、補正回路71は、駆動信号出力回路72に、駆動信号Vp1を補正させることを停止させる。
<<<<<駆動信号出力回路72>>>>>
駆動信号出力回路72は、出力電圧Voutに応じた帰還電圧Vfbと、目的レベルに応じた基準電圧VREF2と、に基づく駆動信号Vp1を出力する。具体的には、駆動信号出力回路72は、入力電流Iinの補正が必要な場合、補正回路71からの信号等に基づいて、駆動信号Vp1を補正する。
駆動信号出力回路72は、オン信号出力回路80と、オフ信号出力回路82と、リセット優先で動作するSRフリップフロップ83と、を含んで構成される。オン信号出力回路80は、オン信号Ssを生成し、オフ信号出力回路82は、オフ信号Srを生成する。
<<<<<<オン信号出力回路80>>>>>>
図11は、オン信号出力回路80の構成の一例を示す図である。オン信号出力回路80は、インダクタ電流ILがほぼゼロになると、NMOSトランジスタ27をオンするためのオン信号Ssを出力する。オン信号出力回路80は、ゼロ電流検出回路131、遅延回路132、ターンオンタイマ133、OR回路134を含んで構成される。なお、本実施形態において、「所定条件」とは、後述する、インダクタ電流ILがほぼゼロになる条件である。
ゼロ電流検出回路131は、端子ZCDの電圧Vzcdに基づいて、インダクタ電流ILの電流値が、ほぼゼロを示す“電流値Ia”(以下、便宜上、「ほぼゼロ」を単にゼロと称する。)であるかを検出する回路である。なお、本実施形態のゼロ電流検出回路131は、インダクタ電流ILの電流値が、“ゼロ”である“電流値Ia”であることを検出すると、“H”レベルの信号Vzを出力する。なお、ゼロ電流検出回路131は、インダクタ電流ILが“電流値Ia”となる際の補助コイルL2の所定電圧と、電圧Vzcdとを比較するコンパレータ(不図示)を含んで構成される。
遅延回路132は、ゼロ電流検出回路131から“H”レベルの信号Vzが出力されると、所定時間だけ遅延させてパルス信号Vp2を出力する。
ターンオンタイマ133は、力率改善IC26の起動時や、交流電圧Vacが供給されなくなり、パルス信号Vp2が出力されない場合に、NMOSトランジスタ27をオンするためのパルス信号Vp3を出力する。具体的には、パルス信号Vp2が所定期間出力されない場合、“H”レベルのパルス信号Vp3を所定周期毎に出力する。
OR回路134は、パルス信号Vp2,Vp3の論理和を演算して出力する。このため、図11に示すオン信号出力回路80の場合、OR回路134からは、パルス信号Vp2または、パルス信号Vp3が、信号Ssとして出力される。
<<<<<<オフ信号出力回路82>>>>>>
図12は、オフ信号出力回路82の構成の一例を示す図である。オフ信号出力回路82は、帰還電圧Vfbに基づいて、オフ信号Srを出力する。オフ信号出力回路82は、発振回路141、誤差出力回路142、コンパレータ143を含んで構成される。
発振回路141は、“H”レベルの信号Vp1が入力されると、ランプ波Vrを出力する。具体的には、発振回路141は、“H”レベルの信号Vp1が入力されると、振幅が徐々に大きくなるランプ波Vrを出力する。
誤差出力回路142は、トランスコンダクタンスアンプであり、帰還電圧Vfbと、基準電圧VREF2と、の誤差に応じて誤差電流Ieを生成し、端子COMPを介してコンデンサ33,34を充電する。ここで、基準電圧VREF2は、目的レベルの出力電圧Voutに応じて定められる電圧であり、調整回路54において選択される基準電圧VREFAまたはVREFBである。また、誤差出力回路142の出力が接続された端子COMPの電圧を、電圧Vcompとする。
コンパレータ143は、電圧Vcompと、ランプ波Vrと、を比較してランプ波Vrが電圧Vcompよりも高くなると、“H”レベルのオフ信号Srを出力する回路である。具体的には、コンパレータ143は、電圧Vcompとランプ波Vrとの大小を比較して、比較結果としてオフ信号Srを出力する。ここでは、電圧Vcompがコンパレータ143の反転入力端子に印加され、ランプ波Vrがコンパレータ143の非反転入力端子に印加されている。このため、ランプ波Vrのレベルが電圧Vcompのレベルより低い場合、オフ信号Srは“L”レベルとなり、ランプ波Vrのレベルが電圧Vcompのレベルより高くなるとオフ信号Srは“H”レベルとなる。なお、ランプ波Vrは、「三角波状の発振電圧」に相当する。
<<<<<<SRフリップフロップ83>>>>>>
また、図3に戻り、SRフリップフロップ83は、オン信号Ss及びオフ信号Srに基づいて駆動信号Vp1を出力する。SRフリップフロップ83のS入力には、オン信号Ssが入力され、R入力には、オフ信号Srが入力される。このため、SRフリップフロップ83のQ出力である駆動信号Vp1は、信号Ssが“H”レベルになると“H”レベルとなる。一方、信号Srが“H”レベルになると、駆動信号Vp1は、“L”レベルになる。また、SRフリップフロップは、リセット優先で動作し、信号Srが“H”レベルである場合、信号Ssの論理レベルにかかわりなく、“L”レベルの駆動信号Vp1を出力する。なお、SRフリップフロップ83は、「出力回路」に相当する。
<<<<<補正回路71a>>>>>
図13は、補正回路71aの一例を示す図である。補正回路71aは、電圧Vhの位相角が所定の位相角θ1(例えば、80度)より大きくなると、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が、位相角が所定の位相角θ1より小さい場合より長くなるよう、駆動信号出力回路72に、駆動信号Vp1を補正させる。
具体的には、補正回路71aは、駆動信号出力回路72に、電圧Vhの位相角が所定の位相角θ1より小さい場合、帰還電圧Vfbに応じてNMOSトランジスタ27がオンされる期間が“期間P1”の駆動信号Vp1を出力させる。一方、補正回路71aは、電圧Vhの位相角が位相角θ1より大きい場合、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が、“期間P1”より長い“期間P2”を含む駆動信号Vp1を、駆動信号出力回路72に、出力させる。
なお、所定の位相角θ1は、「第1位相角」に相当する。また、「電圧Vhの位相角」と記載したが、「電圧Vhdivの位相角」としても同様である。
<<<補正回路71aの詳細>>>
補正回路71aは、電圧Vhの位相角が位相角θ1より小さい場合、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が“期間P1”の駆動信号Vp1を、駆動信号出力回路72に、出力させる。一方、補正回路71aは、位相角が位相角θ1より大きく、位相角θ2より小さい場合、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が、“期間P1”より長い“期間P2”を含む駆動信号Vp1を、駆動信号出力回路72に、“所定期間P0”(すなわち、位相角が位相角θ1より大きく、位相角θ2より小さい期間)、生成させる。補正回路71aは、コンパレータ151、タイマ152を含んで構成される。
コンパレータ151は、端子VHの電圧に応じた電圧Vhdivと、基準電圧VREF4と、を比較して電圧Vhの位相角が位相角θ1より大きいか否かを示す検出信号Sdを出力する。コンパレータ151が、電圧Vhの位相角が位相角θ1より大きいか否かを検出するために使用する基準電圧VREF4は、図10に示す通り、電圧Vhの位相角が約90度付近の分圧電圧Vhdivの最大レベルとなる様に設定される。
タイマ152は、電圧Vhの位相角が位相角θ1より大きいことを示す検出信号Sdに基づいて、“期間P0”を計時し、計時をしていることを示す信号Sqを出力する。ここで、“期間P0”は、電圧Vhの位相角がコンデンサ22の容量値に応じて定まる位相角θ1となった後、位相角θ2となるまでの期間であり、位相角θ2は位相角θ1より大きく、180度より小さい。
具体的には、コンパレータ151は、分圧電圧Vhdivが、基準電圧VREF4より高いと、電圧Vhの位相角が位相角θ1より大きいことを検出し、“H”レベルの検出信号Sdを出力する。一方、コンパレータ151は、分圧電圧Vhdivが、基準電圧VREF4より低いと、電圧Vhの位相角が位相角θ1より小さいことを検出し、“L”レベルの検出信号Sdを出力する。
タイマ152は、SRフリップフロップ161、カウンタ162を含んで構成される。タイマ152は、“期間P0”を計時し、“期間P0”を計時していることを示す“H”レベルの信号Sqを出力する。具体的には、SRフリップフロップ161のQ出力、すなわち、信号Sqは、電圧Vhの位相角が位相角θ1より小さい場合、すなわち、コンパレータ151からの信号Sdが“L”レベルである場合、“L”レベルである。SRフリップフロップ161は、電圧Vhの位相角が位相角θ1より大きい、すなわち、コンパレータ151からS入力に入力される検出信号Sdが“H”レベルとなると、“H”レベルの信号Sqを出力する。カウンタ162は、信号Sqが“H”レベルとなると、“期間P0”を計時する。“期間P0”が経過すると、カウンタ162は、“H”レベルの信号ScntをSRフリップフロップ161のR入力に出力する。SRフリップフロップ161は、信号Scntが“H”レベルとなると、SRフリップフロップ161のQ出力は、“L”レベルとなり、信号Sqも“L”レベルとなる。一方、カウンタ162は、信号Sqが“L”レベルである場合、リセットされている。したがって、タイマ152は、電圧Vhの位相角が位相角θ1となると、“期間P0”、“H”レベルの信号Sqを出力する。
ここで、“期間P0”は、切替回路53からのクロック信号CLKを用いて計時される。クロック信号CLKは、交流電圧Vacの周波数が50Hzまたは60Hzであるかを識別する周波数識別回路52からの信号Vacfに基づいて、CLKaまたはCLKbから選択される。タイマ152は、交流電圧Vacの周波数が50Hzである場合、CLKaで所定回数カウントすることで“期間P0”を計時し、交流電圧Vacの周波数が60Hzである場合、CLKbで同じく所定回数カウントすることで“期間P0”を計時する。これにより、タイマ152は、位相角が位相角θ1となった後、位相角θ2となるまでの期間を、交流電圧Vacの周波数にかかわらず、計時することができる。また、交流電圧の周波数が50Hzまたは60Hzであったとしても、位相角が位相角θ1となった後、位相角θ2となるまでの期間を計時するために、タイマ152がカウントするカウント数を、交流電圧Vacの周波数に応じて変化させてもよい。なお、位相角θ2は、「第2位相角」に相当する。
<<<オフ信号出力回路82a>>>
図14は、オフ信号出力回路82aの一例を示す図である。図14には、オフ信号出力回路82aの構成を説明するために補正回路71aが図示されている。オフ信号出力回路82aは、NMOSトランジスタ27をオフするオフ信号Srを生成する。ここで、基準電圧VREF4は、電圧Vhの位相角が位相角θ1になる場合の分圧電圧Vhdivの電圧値である。
オフ信号出力回路82aは、電圧Vhの位相角が位相角θ1より小さい場合、帰還電圧Vfbに基づいて、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が“期間P1”となるオフ信号Srを出力し、“期間P0”が計時されている場合、帰還電圧Vfb及びタイマ152の信号Sqに基づいて、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が“期間P2”を含むオフ信号Srを出力する。
オフ信号出力回路82aは、オフ信号出力回路82の他に、端子COMPを介してコンデンサ33,34を所定電流I1で充電する電流源144aを更に含んで構成される。
電流源144aは、タイマ152からの信号Sqと、識別回路51からの信号Venb0/1と、に基づいて、所定電流I1でコンデンサ33,34を充電する。具体的には、電流源144aは、インバータ171、OR回路172,173,174、PMOSトランジスタ176,178、力率改善IC26の内部で生成された電源電圧Vddに接続される電流源175a,177aを含む。電流源144aは、信号Sqが“H”レベルである場合、すなわち、カウンタ162が“期間P0”を計時している場合、所定電流I1でコンデンサ33,34を充電する。具体的には、信号Sqが“H”レベルである間、インバータ171の出力は“L”レベルとなり、信号Venb0が“L”レベルである場合、PMOSトランジスタ176はオンされる。また、インバータ171の出力が“L”レベルであり、信号Venb0及びVenb1が“L”レベルである場合、PMOSトランジスタ178はオンされる。そして、PMOSトランジスタ176またはPMOSトランジスタ176,178がオンされると、電流源144aからの電流I1は、端子COMPに出力される。一方、信号Sqが“L”レベルである時、すなわち、カウンタ162が“期間P0”を計時していない間、インバータ171の出力は“H”レベルとなり、PMOSトランジスタ176,178はオフされ、電流源144aからの電流I1は、端子COMPに出力されない。
すなわち、電流源144aは、信号Sqが、“期間P0”を計時していることを示す場合、定電流I1でコンデンサ33,34を充電する。また、位相補償用の抵抗32及びコンデンサ33,34は、誤差出力回路142の出力及び電流源144aの出力と、接地と、の間に、端子COMPを介して接続されている。ここで、誤差出力回路142の出力と、電流源144aの出力と、が接続された端子COMPの電圧を、電圧Vcompとする。
以上から、オフ信号出力回路82aは、電圧Vhの位相角が位相角θ1より小さい場合、帰還電圧Vfbに基づいて、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が“期間P1”のオフ信号Srを出力する。一方、オフ信号出力回路82aは、電圧Vhの位相角が位相角θ1より大きくなり、“期間P0”が計時されている、すなわち、電圧Vhの位相角が位相角θ2より小さい場合、帰還電圧Vfb及び信号Sqに基づいて、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が“期間P2”を含むオフ信号Srを出力する。ここで、“期間P2”は、“期間P1”よりも長い。
なお、コンパレータ151は、「第1検出回路」に相当する。また、タイマ152が、「第1計時回路」に相当する。また、誤差出力回路142は、「第1充電回路」に相当する。また、電流源144aは、「第2充電回路」に相当し、電流I1は、「第1電流」に相当する。また、コンパレータ143は、「比較回路」に相当する。また、“期間P0”は、「補正時間」に相当する。また、交流電圧Vacの周波数が50Hzである場合の“期間P0”は、「第1時間」に相当し、交流電圧Vacの周波数が60Hzである場合の“期間P0”は、「第2時間」に相当する。
<<<補正回路71aを用いた力率改善IC26の動作>>>
図15は、補正回路71aを用いた力率改善IC26の動作を説明するための図である。
図15の時刻t0において、電圧Vhの位相角は、0度であり、時刻t6において、電圧Vhの位相角は、180度である。また、駆動信号Vp1は、実際は、例えば、数kHzの信号であり、ランプ波Vrついても同様である。しかしながら、スイッチング動作の理解を容易にするために、図15においては、駆動信号Vp1及びランプ波Vrは、拡大して図示されている。
後述する、時刻t2より前においては、電圧Vhの位相角は、位相角θ1より小さく、コンパレータ151は、“L”レベルの検出信号Sdを出力している。したがって、タイマ152は、“L”レベルの信号Sqを出力している。
時刻t0から時刻t1より前において、信号Sqが“L”レベルであるため、電流源144aは、電流I1を出力しない。一方、誤差出力回路142は、誤差電流Ieを出力し、電圧Vcompを生成している。また、電圧Vhの前の半波における電流I1により充電された電圧Vcompは、徐々に放電され、電圧Vcompは、徐々に低下し、電圧V1となる。なお、電圧V1は、負荷11の変動がなく、出力電圧Voutが目的レベルとなっている場合の電圧Vcompの電圧値を示す。
時刻t0において、インダクタ電流ILがゼロとなり、オン信号出力回路80は、“H”レベルのオン信号Ssを出力し、SRフリップフロップ83は、“H”レベルの信号Vp1を出力する。これにより、駆動回路58は、“H”レベルの信号OUTを出力し、NMOSトランジスタ27は、オンされる。そして、発振回路141は、ランプ波Vrを出力する。
時刻t1において、ランプ波Vrが、誤差出力回路142の誤差電流Ieによって生成された電圧Vcompより高くなると、コンパレータ143は、“H”レベルのオフ信号Srを出力する。オフ信号Srが“H”レベルとなると、SRフリップフロップ83は、“L”レベルの信号Vp1を出力する。これにより、駆動回路58は、“L”レベルの信号OUTを出力し、NMOSトランジスタ27は、オフされる。なお、時刻t0から時刻t1の期間が、“期間P1”である。時刻t1から時刻t2まで、同様の動作が繰り返される。
時刻t2において、電圧Vhの位相角が位相角θ1より大きくなると、電圧Vhdivが基準電圧VREF4より大きくなるため、コンパレータ151は、“H”レベルの信号Sdを出力する。コンパレータ151が、“H”レベルの信号Sdを出力すると、SRフリップフロップ161は、“H”レベルの信号Sqを出力し、カウンタ162は、“期間P0”の計時を開始する。SRフリップフロップ161が、“H”レベルの信号Sqを出力すると、電流源144aは、電流I1を出力する。電流源144aからの電流I1により、電圧Vcompは、徐々に上昇する。
時刻t3において、インダクタ電流ILがゼロとなり、オン信号出力回路80は、“H”レベルのオン信号Ssを出力し、SRフリップフロップ83は、“H”レベルの信号Vp1を出力する。これにより、駆動回路58は、“H”レベルの信号OUTを出力し、NMOSトランジスタ27は、オンされる。そして、発振回路141は、ランプ波Vrを出力する。電圧Vhdivが基準電圧VREF4を下回ると、コンパレータ151は、“L”レベルの信号Sdを出力する。しかしながら、SRフリップフロップ161のR入力には、“H”レベルの信号Scntがまだ入力されないため、SRフリップフロップ161は、“H”レベルの信号Sqを出力し続ける。そのため、電流源144aは、電流I1を出力し続ける。
時刻t4において、ランプ波Vrが、誤差出力回路142の誤差電流Ieによって生成された電圧Vcompより高くなると、コンパレータ143は、“H”レベルのオフ信号Srを出力する。オフ信号Srが“H”レベルとなると、SRフリップフロップ83は、“L”レベルの信号Vp1を出力する。これにより、駆動回路58は、“L”レベルの信号OUTを出力し、NMOSトランジスタ27は、オフされる。なお、時刻t3から時刻t4の期間が、“期間P2”であり、このとき、駆動信号Vp1は、“期間P0”、NMOSトランジスタ27が、“期間P1”より長い“期間P2”を含む期間、オンされるように生成される。時刻t4から時刻t5まで、同様の動作が繰り返される。
時刻t5において、インダクタ電流ILがゼロとなると、オン信号出力回路81は、“H”レベルのオン信号Ssを出力し、SRフリップフロップ83は、“H”レベルの信号Vp1を出力する。これにより、駆動回路58は、“H”レベルの信号OUTを出力し、NMOSトランジスタ27は、オンされる。そして、発振回路141は、ランプ波Vrを出力する。時刻t2から“期間P0”が経過した時刻t5において、カウンタ162は、“H”レベルの信号Scntを出力し、SRフリップフロップ161は、リセットされる。その結果、信号Sqは“L”レベルとなり、電流源144aは、電流I1の出力を停止する。そして、時刻t0から時刻t6が繰り返される。
また、“期間P0”は、電圧Vhの位相角がコンデンサ22の容量値に応じて定まる位相角θ1となった後、位相角θ2となるまでの期間であり、位相角θ2は位相角θ1より大きく、180度より小さい。
以上から、“期間P0”において、電圧Vcompが徐々に上昇するため、ランプ波Vrが電圧Vcompより高くなると出力されるオフ信号Srが、NMOSトランジスタ27がオンされる場合に出力されるオン信号Ssに対して遅くなるように出力される。その結果、信号Vp1が“H”レベルである期間が徐々に長くなり、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が徐々に長くなる。
<<<補正回路71aを用いた力率改善IC26の効果>>>
図16は、補正回路71aを用いた力率改善IC26を用いた場合の、交流電圧Vac及び入力電流Iin,Iin_aの関係を示す図である。実線は、交流電圧Vacの波形を表し、点線は、補正回路71aを用いない場合の入力電流Iinの波形を表し、一点鎖線は、補正回路71aを用いた場合の入力電流Iin_aの波形を表す。
電圧Vhの位相角が、所定の範囲X(例えば、0度から30度)になる場合、放電されたコンデンサ22を充電するための電流が、入力電流Iinとして流れる。そのため、範囲Xにおいて、大きい入力電流Iinが流れ、範囲Xを外れると、入力電流Iinが小さくなり、入力電流Iinの波形が歪む現象が発生する。そして、この現象は、力率が悪化する原因となる。
一方、“期間P0”を計時している間、すなわち、位相角θ1からθ2となる位相角の範囲にある間、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が長くなるのに伴い、入力電流Iin_aは、入力電流Iinよりも多く流れる。したがって、補正回路71aを用いることにより、入力電流Iinと比較して、入力電流Iin_aは、入力電流Iin_aの波形の歪が低減され、力率が改善される。また、位相角θ1は、30度から180度の範囲であればどの角度であってもいい。
<<<<<補正回路71b>>>>>
図17は、補正回路71bの一例を示す図である。補正回路71bは、補正回路71aに、負荷検出回路180を加えたものである。負荷検出回路180は、ワンショットタイマ181と、NMOSトランジスタ182と、コンデンサ183と、を含み、識別回路51からの信号Vhdetに基づくパルスで、電圧Vcompをサンプル・ホールドし、電圧Vcompに基づいて負荷を検出する。
具体的には、負荷検出回路180は、ワンショットタイマ181からのパルスがNMOSトランジスタ182のゲート電極に入力されると、電圧Vcompに応じた電流でコンデンサ183を充電する。そして、補正回路71cは、コンデンサ183の電圧を電圧Vloadとして出力する。ここで、ワンショットタイマ181は、信号Vhdetの立ち上がりエッジごとにパルスを生成する。
<<<オフ信号出力回路82b>>>
図18は、オフ信号出力回路82bの一例を示す図である。オフ信号出力回路82bは、オフ信号出力回路82aの電流源144aの代わりに、電流源144bを更に含んで構成される。電流源144bは、電流源175b,177bを含み、電流源175b,177bは、電圧Vloadに応じて電流I1を変化させるように電流を流す。具体的には、電流源144bは、AC-DCコンバータ10の負荷11の状態が軽負荷になるにつれて入力電流Iinが増加するよう、電流I1を増加させる。その結果、電圧Vcompは、より上昇し、オフ信号Srが出力されるタイミングが遅れる。そして、駆動信号Vp1が“H”レベルである期間が長くなり、入力電流Iinが増加する。
これにより、負荷11の状態が軽負荷になるほど、出力電圧Voutが上昇し、交流電圧Vacとの差が減少することによる入力電流Iinの減少を抑制でき、入力電流Iinを適切に変化させ、力率を改善することができる。
<<<<<補正回路71c>>>>>
図19は、補正回路71cの一例を示す図である。補正回路71cは、交流電圧Vacの位相角に応じて、駆動信号出力回路72に、駆動信号Vp1を補正させる。具体的には、補正回路71cは、交流電圧Vacの位相角が所定の位相角θaからθbになるまで、駆動信号出力回路72に、NMOSトランジスタ27をオフさせる駆動信号Vp1を出力させ、位相角がθbとなった後、駆動信号出力回路72に、駆動信号Vp1を出力させる。
補正回路71cは、位相角が位相角θbとなった後、位相角θcとなるまで、所定の条件を満たすと、NMOSトランジスタ27がオンされ、NMOSトランジスタ27がオフされる期間が所定となる駆動信号Vp1を、駆動信号出力回路72に、出力させる。その後、補正回路71cは、位相角が位相角θcとなった後、位相角θdとなるまで、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が、少なくとも位相角が位相角θbから位相角θcとなるまでの間より長くなるよう、駆動信号出力回路72に、駆動信号Vp1を補正させる。
<<<補正回路71cの詳細>>>
補正回路71cは、コンパレータ191と、タイマ192と、オン幅拡大回路193cと、を含んで構成される。コンパレータ191は、電圧Vhdivと、基準電圧VREF5と、を比較して、交流電圧Vacの位相角が位相角θaとなることを検出する。コンパレータ191の検出結果に基づいて、タイマ192は、切替回路53からのクロック信号CLKで、カウントし、位相角が位相角θa,θb,θc,θdとなるタイミングを計時する。したがって、交流電圧Vacの周波数が、50Hzまたは60Hzの何れであっても、クロック信号CLKを用いて計時することで、位相角が位相角θa,θb,θc,θdとなるタイミングを計時できる。そして、タイマ192は、位相角が位相角θaからθbとなる場合、“H”レベルの信号Sstopを出力し、位相角が位相角θbからθcとなる場合、“H”レベルの信号Srstを出力し、位相角が位相角θcからθdとなる場合、“H”レベルの信号Son_expdを出力する。
オン幅拡大回路193cは、詳細は後述するが、信号Son_expdが出力されている場合、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が、少なくとも位相角が位相角θbから位相角θcとなるまでの間より長くなるよう発振回路141を制御する。
一方、補正回路71cは、詳細は後述するが、信号Sstopが“H”レベルとなると、オフ信号出力回路82cに“H”レベルのオフ信号Srを出力させる。また、補正回路71cは、信号Srstが“H”レベルとなると、オン信号出力回路81(後述)及びオフ信号出力回路82c(後述)に、NMOSトランジスタ27がオフされる期間が所定となる駆動信号Vp1を生成するように動作させる。
なお、コンパレータ191は、「第2検出回路」に相当し、タイマ192は、「第2計時回路」に相当する。また、位相角θa,θb,θc,θdは、それぞれ、「第3位相角」、「第4位相角」、「第5位相角」、「第6位相角」に相当し、位相角が位相角θa,θb,θc,θdとなるタイミングが、それぞれ、「第1タイミング」、「第2タイミング」、「第3タイミング」、「第4タイミング」に相当する。
<<<オン信号出力回路81>>>
図20は、オン信号出力回路81の一例を示す図である。オン信号出力回路81は、オン信号出力回路80に、“H”レベルの信号Srstが入力された場合、オン信号出力回路80のOR回路134の出力信号Vp4を無効にする回路を加えたものである。具体的には、オン信号出力回路81は、オン信号出力回路80と、AND回路201と、OR回路202,204と、タイマ203と、を含んで構成される。
オン信号出力回路81において、信号Vp4は、オン信号出力回路80と同様に生成される。しかしながら、信号Srstが“H”レベルである場合、信号Vp4は、AND回路201により無効にされる。一方、信号Srstが“H”レベルである場合に、信号Vp1が“L”レベルとなると、タイマ203はNMOSトランジスタ27がオフされる期間が所定となるよう計時し、“H”レベルの信号を出力する。これにより、信号Ssは“H”レベルとなり、NMOSトランジスタ27はオンされる。また、信号Srstが“H”レベルである場合に、信号Vp1が“H”レベルとなると、タイマ203はリセットされる。
また、信号Srstが“L”レベルである場合、タイマ203はリセットされ、“L”レベルの信号を出力する。したがって、信号Srstが“L”レベルである場合、オン信号出力回路81は、オン信号出力回路80と同様に動作する。
なお、AND回路201と、OR回路202,204と、タイマ203と、は、「制御回路」の一部に相当する。
<<<オフ信号出力回路82c>>>
図21は、オフ信号出力回路82cの一例を示す図である。図21には、オフ信号出力回路82cの構成を説明するために補正回路71cが図示されている。オフ信号出力回路82cは、オフ信号出力回路82の発振回路141を補正回路71cからの電流Icoによって制御するように構成され、信号Sstopが“H”レベルである場合、オフ信号Srを“H”レベルにするOR回路145を更に含んで構成される。
信号Sstopが“H”レベルとなると、OR回路145は、“H”レベルのオフ信号Srを出力する。このとき、SRフリップフロップ83は、リセットが優先されるようになっているため、“L”レベルの駆動信号Vp1を出力し、NMOSトランジスタ27をオフさせる。
信号Sstopが“L”レベルであり、信号Son_expdが“H”レベルとなる場合、詳細は後述するが、発振回路141が電流Icoで制御される。そのため、ランプ波Vrは、信号Srstが“H”レベルである場合より傾きが小さくなり、所定条件が満たされた後、信号Srが出力されるタイミングが遅れ、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が長くなる。
信号Sstopが“L”レベルであり、信号Son_expdが“L”レベルであるため、発振回路141が電流Icoで制御されていない場合、オフ信号Srは帰還電圧Vfbに基づいて出力される。なお、OR回路145は、「制御回路」の一部に相当する。
<<<<オン幅拡大回路193cによる発振回路141の制御>>>>
図22は、発振回路141及びオン幅拡大回路193cの一例を示す図である。発振回路141は、NMOSトランジスタ27がオンされる、すなわち、信号Vp1が“H”レベルである場合、ランプ波Vrを出力する。そして、オン幅拡大回路193cは、信号Son_expdが“H”レベルとなる場合、発振回路141内の電流源221からの電流Iramp0を接地に分流させることにより、ランプ波Vrの傾きを小さくする。
まず、オン幅拡大回路193cについて詳述する前に、発振回路141の動作について説明する。発振回路141は、電流源221と、コンデンサ222と、インバータ223と、NMOSトランジスタ224と、を含み、信号Vp1が“H”レベルである場合、電流源221からの電流Iramp0に応じた電流Irampで、コンデンサ222を充電する。そして、発振回路141は、コンデンサ222の電圧をランプ波Vrとして出力する。一方、信号Vp1が“L”レベルである場合、NMOSトランジスタ224がオンされ、コンデンサ222は放電されるため、ランプ波Vrは出力されず、発振回路141は、接地レベルの電圧を出力する。
つぎに、オン幅拡大回路193cについて説明する。オン幅拡大回路193cは、信号Son_expdが“H”レベルである場合、発振回路141内の電流源221からの電流Iramp0を分流させ、電流Irampを制御する。オン幅拡大回路193cは、AND回路211,213と、OR回路212と、スイッチ214,216と、電流源215c,217cと、を含んで構成される。
具体的には、オン幅拡大回路193cは、信号Son_expdが“H”レベルであり、信号Venb0が“L”レベルである場合、スイッチ214をオンし、電流源215cに流れる電流分電流Irampを減少させる。これにより、発振回路141は、NMOSトランジスタ27がオンとなる期間が長くなるランプ波を出力する。
また、オン幅拡大回路193cは、信号Son_expdが“H”レベルであり、信号Venb0及びVenb1が“L”レベルである場合、スイッチ216をオンし、電流源217cに流れる電流分電流Irampを更に減少させる。すなわち、交流電圧Vacの実効値の電圧レベルに応じて、電流Ico分電流Irampは減少する。これにより、発振回路141は、NMOSトランジスタ27がオンとなる期間が更に長くなるランプ波Vrを出力する。
一方、信号Son_expdが“L”レベルである場合、または、信号Venb0及びVenb1が“H”レベルである場合、スイッチ214,216はオフされ、電流Irampは、電流Iramp0となる。
<<<補正回路71cを用いた力率改善IC26の動作>>>
図23は、補正回路71cを用いた力率改善IC26の動作を示す図である。
交流電圧Vacの位相角が(0度より高い)位相角θa(例えば、10度)より小さい場合、補正回路71cは、帰還電圧Vfbに応じた、NMOSトランジスタ27がオンされる期間である“期間P3”を有する駆動信号Vp1を、駆動信号出力回路72に、出力させる。この場合のモードを“NORM”とする。
位相角が位相角θaとなると、コンパレータ191は、電圧Vhdivが基準電圧VREF5より高くなることを検出する。タイマ192は、位相角が位相角θaとなるタイミングを計時し、“H”レベルの信号Sstopを出力する。オフ信号出力回路82cは、信号Sstopが“H”レベルとなると、“H”レベルであるオフ信号Srを出力する。SRフリップフロップ83は、“H”レベルである信号Srを受けると、“L”レベルである駆動信号Vp1を出力する。その結果、NMOSトランジスタ27はスイッチングを停止する。
また、位相角が位相角θaとなると、コンデンサ22に充電電流が流れ始め、コンデンサ22に流れる電流Icapが上昇する。しかしながら、NMOSトランジスタはスイッチングを停止しているため、インダクタ電流ILは流れず、入力電流Iinは、補正され、ほぼ充電電流のみとなる。位相角が位相角θaから位相角θbとなるまでのモードを“STOP”とする。
位相角が位相角θbとなると、タイマ192は、信号Sstopを“L”レベルとし、信号Srstを“H”レベルとする。オン信号出力回路81は、信号Srstが“H”レベルとなると、OR回路134の出力信号Vp4を無効にし、その後、駆動信号Vp1が“L”レベルとなると、タイマ203のリセットを解除する。タイマ203は、リセットが解除されると、NMOSトランジスタ27がオフされる期間を計時し、この期間が所定となると、“H”レベルの信号を出力する。そして、オン信号出力回路81は、“H”レベルのオン信号Ssを出力する。SRフリップフロップ83は、“H”レベルである信号Ssを受けると、“H”レベルである駆動信号Vp1を出力する。
その後、オフ信号出力回路82cは、帰還電圧Vfbに応じた、“H”レベルのオフ信号Srを出力する。SRフリップフロップ83は、“H”レベルの信号Srを受けると、駆動信号Vp1を“L”レベルとする。オン信号出力回路81は、このような動作を、位相角が位相角θbから位相角θcとなるまで繰り返す。その結果、駆動回路58は、NMOSトランジスタ27のスイッチングを開始する。
また、位相角が位相角θbとなると、電流Icapは、減少する。電流Icapは減少するものの、インダクタ電流ILが流れるため、入力電流Iinは、補正され、増加する。位相角が位相角θbから位相角θcとなるまでのモードを“SS”とする。
位相角が位相角θcとなると、タイマ192は、信号Srstを“L”レベルとし、信号Son_expdを“H”レベルとする。オン幅拡大回路193cは、信号Son_expdが“H”レベルとなると、発振回路141が出力するランプ波Vrの傾きを小さくする制御をする。そして、オフ信号出力回路82cは、NMOSトランジスタ27がオンされるタイミングからより遅くオフ信号Srを出力する。その結果、SRフリップフロップ83は、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が、少なくとも位相角が位相角θbから位相角θcの間である場合より長い“期間P4”を有する駆動信号Vp1を出力する。
また、位相角が位相角θcとなると、電流Icapはさらに減少し、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が長くなるため、インダクタ電流ILは増加する。これにより、入力電流Iinは、補正され、更に増加する。位相角が位相角θcから位相角θdとなるまでのモードを“EXPD”とする。
位相角が位相角θdとなると、タイマ192は、信号Son_expdを“L”レベルとする。オン幅拡大回路193cは、信号Son_expdが“L”レベルとなると、発振回路141が出力するランプ波Vrの傾きを小さくする制御を停止する。そして、オン信号出力回路81及びオフ信号出力回路82cは、補正回路71cによる制御をうけず、位相角が位相角θaよりも小さい場合の動作に移行する。
また、位相角が位相角θdとなると、コンデンサ22に流れる充電電流は“所定値Ib”より小さくなる。なお、「所定値Ib」とは、電流Icapのうち充電電流が占める割合が無視できるほど小さくなる時の充電電流の電流値とする。位相角が位相角θdより大きい場合のモードは“NORM”である。
なお、“期間P3”は、「第1期間」に相当し、“期間P4”は、「第2期間」に相当する。
<<<モード移行に伴う駆動信号Vdrの変化>>
図24は、モード移行に伴う駆動信号Vdrの変化を示す図である。モードが“NORM”である場合、補正回路71cは動作せず、駆動信号Vdrは、帰還電圧Vfbに応じた“期間P3”の間、NMOSトランジスタ27がオンされるように生成される。
モードが“STOP”である場合、タイマ192は、“H”レベルの信号Sstopを出力し、これにより、駆動信号出力回路72は、“L”レベルの信号Vp1を出力し、駆動回路58は、NMOSトランジスタ27のスイッチングを停止させる駆動信号Vdrvを出力する。
モードが“SS”である場合、タイマ192は、“H”レベルの信号Srstを出力する。また、オン信号出力回路81は、NMOSトランジスタ27がオフされる期間が所定となるようにオン信号Ssを出力する。そして、オフ信号出力回路82cは、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が、帰還電圧Vfbに応じて決まるようにオフ信号Srを出力する。これにより、駆動信号出力回路72は、NMOSトランジスタ27をオフする期間が所定となる信号Vp1を生成し、駆動回路58は、NMOSトランジスタ27をオフする期間が所定となる駆動信号Vdrvを出力する。
モードが“EXPD”である場合、タイマ192は、“H”レベルの信号Son_expdを出力する。また、オン信号出力回路81は、電圧Vzcdに基づいて、“H”レベルのオン信号Ssを出力する。そして、オフ信号出力回路82cは、オン幅拡大回路193cからの電流Icoによって発振回路141が出力するランプ波Vrの傾きが小さくなるため、NMOSトランジスタ27がオンされる期間である“期間P4”が、少なくともモードが“SS”である場合より長くなるようにオフ信号Srを出力する。これにより、駆動信号出力回路72は、“期間P4”が“期間P3”より長くなるよう信号Vp1を生成し、駆動回路58は、“期間P4”が“期間P3”より長くなる駆動信号Vdrvを出力する。
<<<<<補正回路71d>>>>>
図25は、補正回路71dの一例を示す図である。補正回路71dは、補正回路71cに、負荷検出回路180を加えたものである。
<<<<オン幅拡大回路193dによる発振回路141の制御>>>>
図26は、発振回路141及びオン幅拡大回路193dの一例を示す図である。オン幅拡大回路193dは、オン幅拡大回路193cに、電流源215c,217cの代わりに、電圧Vloadに応じて変化する電流を流す電流源215d,217dを加えたものである。オン幅拡大回路193cと、オン幅拡大回路193dと、は、電圧Vloadに応じて電流Icoが変化する以外は同様に動作する。本実施形態では、負荷11の状態が軽負荷となり、出力電圧Voutが上昇すると、電圧Vcompが低下するにつれて電圧Vloadは低下する。その結果、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が短くなり、入力電流Iinが減少する。入力電流Iinを補正して増加させ、力率を向上させるため、オン幅拡大回路193dは、電流Icoを大きくするように、電圧Vloadに応じて電流源215d,217dを制御する。この結果、ランプ波Vrの傾きは小さくなり、駆動信号Vp1が“H”レベルである期間が長くなり、入力電流Iinが増加する。しかしながら、負荷の状態に応じて入力電圧Iinを補正するための動作は、これらに限定されない。
これにより、負荷11の状態が軽負荷になるほど、出力電圧Voutが上昇し、交流電圧Vacの実効値と、出力電圧Voutと、の間の差が減少することによる入力電流Iinの減少を抑制でき、入力電流Iinを適切に変化させ、力率を改善することができる。
<<<<<補正回路71e>>>>>
図27は、補正回路71eの一例を示す図である。補正回路71eは、補正回路71aと、補正回路71dと、を合わせたものである。補正回路71eのそれぞれの回路は、これまで説明したように動作する。
また、力率改善IC26は、補正回路71に補正回路71eを用い、オン信号出力回路80にオン信号出力回路81を用い、オフ信号出力回路82にオフ信号出力回路82eを用いる。オフ信号出力回路82eの構成は、図28に示すとおりである。オフ信号出力回路82eのそれぞれの回路は、これまで説明したように動作する。
===変形例===
本実施形態では、補正回路71aと、オフ信号出力回路82aと、を組み合わせた力率改善IC26において、電圧Vhの位相角に応じて電流I1で端子COMPを充電する例について説明した。しかしながら、電圧Vhの位相角に応じてランプ波形Vrの傾きを変化させることで、NMOSトランジスタ27がオンされる期間を変化させることとしてもよい。
また、本実施形態では、補正回路71aと、オフ信号出力回路82aと、を組み合わせた力率改善IC26において、電圧Vhの位相角に応じて電流I1で端子COMPを充電する例について説明した。しかしながら、電圧Vhの位相角に応じて誤差出力回路142の基準電圧VREF2を調整することで、端子COMPの電圧を調整し、NMOSトランジスタ27がオンされる期間を変化させることとしてもよい。
また、本実施形態では、PWM制御によって、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が調整されるものとして説明した。しかしながら、同様に、PFM制御によって、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が調整されることとしてもよい。
また、本実施形態では、調整回路54は、信号Venb0に基づいて、誤差出力回路142に入力される基準信号VREF2を変化させるものとして説明した。しかしながら、調整回路54は、信号Venb0に基づいて、誤差出力回路142に入力される帰還電圧Vfbを変化させるものとしてもよい。
また、本実施形態では、交流電圧Vacの位相角を検出するために、コンパレータ151,191を用いているが、高い基準電圧VREF4と、低い基準電圧VREF5と、を有するヒステリシスコンパレータを用いて、電圧Vhdivの高い電圧レベルと、低い電圧レベルと、を検出するようにしてもよい。
===まとめ===
(1)以上、本実施形態のAC-DCコンバータ10について説明した。識別回路51は、交流電圧Vacの実効値が100V、200Vであるかを識別する。そして、交流電圧Vacの実効値が200Vである場合、AC-DCコンバータ10の入力電圧と、出力電圧と、の電圧差が小さくなることによる入力電流の減少が発生する。入力電流の減少に対して、コンデンサ22への充電電流の割合が増加し、入力電流の歪が顕著になる。そのため、力率改善IC26は、識別回路51による交流電圧Vacの実効値の識別に基づいて、入力電流を補正する。つまり、入力電流を適切に変化させ、全高調波歪を抑制し、力率を改善する集積回路を提供することができる。
(2)また、識別回路51の識別結果に基づいて、補正回路71の有効/無効を切り替えることにより、力率改善が必要な場合に、入力電流の補正をするように制御できる。力率改善が不必要な場合は、必要以上の入力電流の補正を避けることができる。
(3)また、補正回路71aは、電圧Vhの位相角が位相角θ1より大きくなると、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が、“期間P1”より長い“期間P2”となるよう、駆動信号出力回路72に、駆動信号Vp1を出力させる。これにより、AC-DCコンバータ10は、増加した入力電流Iinの供給を商用電源から受ける。そして、AC-DCコンバータ10の入力電流Iinの歪が解消される。これにより、交流電圧Vacの波形と、入力電流Iinの波形と、を相似形に近づけることができる。
(4)また、端子VHの電圧に基づく電圧Vhの位相角の検出に、コンパレータ151を用い、“所定期間P0”を計時するためにタイマを用いる。これにより、ADコンバータを用いることなく、力率を改善することができ、力率改善IC26は、低消費電力で動作することができる。
(5)また、オフ信号出力回路82aは、電圧Vhの位相角に応じてNMOSトランジスタをオフするオフ信号Srの出力タイミングを変化させる。これにより、力率改善IC26は、NMOSトランジスタ27をオンするオン信号Ssが出力されるタイミングを変えることなく、入力電流Iinの歪を改善することができる。
(6)また、端子COMPを介して電流でコンデンサ33,34を充電することにより、オフ信号Srが出力されるタイミングが急激に変化することを避けることができる。
(7)また、識別回路51は、交流電圧Vacの実効値が100V、200V、277Vであるかを識別する。そして、交流電圧Vacの実効値が277Vである場合、実効値が200Vである場合より入力電流の補正をより強化することにより、入力電圧と、出力電圧と、の電圧差が小さくなることに伴う、力率の低下を抑制することができる。
(8)また、負荷の状態が軽負荷である場合、必要とされる入力電流Iinは小さくなり、入力電流Iinに対する電流Icap(例えば、充電電流)の割合が高くなる。そのため、負荷検出回路180は、負荷の状態が軽負荷を示す場合、入力電流Iinを更に増加させるよう補正することで、負荷の状態が軽負荷である場合の力率を改善する。
(9)また、全波整流回路21の前段のノードからの交流電圧Vacを整流した電圧Vhを用いることにより、コンデンサ22の影響がないため、位相角の検出がより正確になるとともに、電圧Vhのレベルも全波整流回路21を介した整流電圧Vrecよりも少なくとも1つのダイオードの順方向電圧分だけより正確になる。そして、正確な電圧Vhに基づいて、NMOSトランジスタ27がオンされる期間を制御することができる。
(10)また、端子VHの電圧は、交流電圧Vacの遮断を検出する遮断検出回路55でも使用することができる。放電回路56は、入力ラインフィルタのコンデンサ41,43から45を放電できる。
(11)また、力率改善IC26が、分圧回路50を有することで、コンパレータ151は、分圧電圧Vhdivに基づいて電圧Vhの位相角の検出ができる。また、分圧電圧Vhdivを用いることは、力率改善IC26に高い電圧が印加されることを防ぎ、力率改善IC26を高耐圧プロセスを用いて製造することを必要としない。分圧回路50の抵抗値は、定常状態の際の消費電流を抑制するために、大きいが、放電回路56の抵抗125の抵抗値は、NMOSトランジスタ124を保護することができる限り、小さくできる。
(12)また、周波数識別回路52は、交流電圧Vacの周波数を識別し、交流電圧Vacの周波数により、カウンタ162で用いるクロック信号CLKを切り替える。
(13)また、タイマ152は、交流電圧Vacの周波数に関わらず、電圧Vhの位相角が位相角θ2となるタイミングを正確に計時できる。
(14)また、調整回路54は、入力電流の補正による出力電圧Voutの上昇を抑制することができる。
(15)また、調整回路54は、目的レベルに応じた基準電圧を、目的レベルより低い所定レベルに応じた基準電圧に切り替えることにより、出力電圧Voutの上昇を抑制することができる。特に、補正回路71aにより端子COMPに電流を追加することで電圧Vcompが高くなることで、スイッチング制御が変更され、出力電圧VOUTが必要以上に高くなるように制御される。それをこの基準電圧の切り替えで抑制できる。
(16)また、位相角θ1は、コンデンサ22の容量値に応じで定まる位相角であり、位相角θ2は、位相角θ1より大きく、180度となるよりも小さい。これにより、コンデンサ22に流れる充電電流が所定値Ib以下となった後の入力電流Iinを補正することができる。
(17)また、AC-DCコンバータ10は、識別回路51及び信号出力回路57を備えることで、全高調波歪の抑制と力率の改善を提供することができる。
(18)また、力率改善IC26は、補正回路71aと対応する回路構成を備えることによっても、全高調波歪の抑制と力率の改善を提供することができる。
(19)また、AC-DCコンバータ10は、補正回路71aと対応する回路構成を備えることで、全高調波歪の抑制と力率の改善を提供することができる。
(20)また、補正回路71cは、交流電圧Vacの位相角が位相角θaからθbである間、NMOSトランジスタ27のスイッチングを停止することによって、入力電流Iinを電流Icapに近づけ、入力電流Iinを補正する。
(21)また、補正回路71cは、位相角が位相角θbからθcである間、NMOSトランジスタ27がオフされる期間が所定となる駆動信号Vp1を、駆動信号出力回路72に出力させる。これにより、補正回路71cは、インダクタ電流を徐々に増加させ、入力電流Iinが歪むことを抑制する。
(22)また、補正回路71cは、位相角が位相角θcからθdである間、NMOSトランジスタ27がオンされる期間を長くなる駆動信号Vp1を、駆動信号出力回路72に出力させる。これにより、補正回路71cは、入力電流Iinを補正する。
(23)また、発振回路141は、コンデンサ222に流す電流Irampを調整することで、ランプ波Vrの傾きを調整し、NMOSトランジスタ27がオンされる期間が長くなるようにする。これは、オン幅拡大回路193cによる制御が必要な時のみランプ波Vrの傾きが調整されることを可能にし、また、ランプ波Vrの傾きの微調整を可能にする。
(24)また、補正回路71dが負荷検出回路180を備えることで、負荷の状態に応じて、発振回路141を制御できる。
(25)また、識別回路51は、交流電圧Vacの実効値が100V、200V、277Vであるかを識別する。
(26)また、また、端子VHの電圧に基づく電圧Vhの位相角の検出に、コンパレータ191を用い、信号Sstop,Srst,Son_expdを出力するためにタイマ192を用いる。これにより、ADコンバータを用いることなく、力率を改善することができ、力率改善IC26は、低消費電力で動作することができる。
(27)また、周波数識別回路52は、交流電圧Vacの周波数を識別し、交流電圧Vacの周波数により、タイマ192で用いるクロック信号CLKを切り替える。
(28)また、全波整流回路21の前段のノードからの交流電圧Vacを整流した電圧Vhを用いることにより、コンデンサ22の影響がないため、位相角の検出がより正確になる。
(29)また、端子VHの電圧は、交流電圧Vacの遮断を検出する遮断検出回路55でも使用することができる。放電回路56は、入力ラインフィルタのコンデンサ41,43から45を放電できる。
(30)また、力率改善IC26が、分圧回路50を有する。
(31)また、コンデンサ22に充電電流が流れる期間の間、入力電流Iinを補正することで、全高調波歪の抑制と、力率の改善と、を提供することができる。
(32)また、調整回路54は、入力電流の補正による出力電圧Voutの上昇を抑制することができる。
(33)また、調整回路54は、目的レベルに応じた基準電圧を、目的レベルより低い所定レベルに応じた基準電圧に切り替えることにより、出力電圧Voutの上昇を抑制することができる。
(34)また、力率改善IC26は、補正回路71cと対応する回路構成を備えることによっても、全高調波歪の抑制と力率の改善を提供することができる。
(35)また、AC-DCコンバータ10は、補正回路71cと対応する回路構成を備えることで、全高調波歪の抑制と力率の改善を提供することができる。
(36)また、負荷検出回路180は、負荷の状態に応じた入力電流Iinの補正を可能にする。
(37)また、識別回路51は、交流電圧Vacの実効値が100V、200V、277Vであるかを識別する。
(38)また、識別回路51は、端子VHの電圧に基づいて、交流電圧Vacの実効値を識別できる。
(39)また、端子VHの電圧は、交流電圧Vacの遮断を検出する遮断検出回路55でも使用することができる。放電回路56は、入力ラインフィルタのコンデンサ41,43から45を放電できる。
(40)また、力率改善IC26が、分圧回路50を有する。
(41)また、力率改善IC26は、負荷検出回路180と対応する回路構成を備えることによっても、全高調波歪の抑制と力率の改善を提供することができる。
(42)また、AC-DCコンバータ10は、負荷検出回路180と対応する回路構成を備えることで、全高調波歪の抑制と力率の改善を提供することができる。
(43)また、調整回路54は、入力電流の補正による出力電圧Voutの上昇を抑制することができる。
(44)また、調整回路54は、目的レベルに応じた基準電圧を、目的レベルより低い所定レベルに応じた基準電圧に切り替えることにより、出力電圧Voutの上昇を抑制することができる。
(45)また、力率改善IC26は、調整回路54と対応する回路構成を備えることによっても、全高調波歪の抑制と力率の改善を提供することができる。
(46)また、AC-DCコンバータ10は、調整回路54と対応する回路構成を備えることで、全高調波歪の抑制と力率の改善を提供することができる。
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。
10 AC-DCコンバータ
11 負荷
20 入力ラインフィルタ
21 全波整流回路
22,25,33,34,41,43,44,45,183,222 コンデンサ
23 トランス
24,28,29 ダイオード
27,124,182,224 NMOSトランジスタ
30,31,32,60,61,125 抵抗
42 チョークコイル
50 分圧回路
51 識別回路
52 周波数識別回路
53 切替回路
54 調整回路
55 遮断検出回路
56 放電回路
57 信号出力回路
58 駆動回路
71,71a,71b,71c,71d,71e 補正回路
72 駆動信号出力回路
80,81 オン信号出力回路
82,82a,82b,82c,82e オフ信号出力回路
83,161 SRフリップフロップ
91,93,121,143,151,191 コンパレータ
92,94,102,122,123,152,192,203 タイマ
101 トグル(T)フリップフロップ
111,112,171,223 インバータ
113,114 トランスミッションゲート
131 ゼロ電流検出回路
132 遅延回路
133 ターンオンタイマ
134,145,172,173,174,202,204,212 OR回路
141 発振回路
142 誤差出力回路
144a,144b,175a,175b,177a,177b,215c,215d,217c,217d,221 電流源
162 カウンタ
176,178 PMOSトランジスタ
180 負荷検出回路
181 ワンショットタイマ
193c,193d オン幅拡大回路
201,211,213 AND回路
214,216 スイッチ

Claims (46)

  1. 交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタをスイッチングする集積回路であって、
    前記交流電圧の実効値の電圧レベルが、第1レベル、または、前記第1レベルより高い第2レベルであるかを識別する識別回路と、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第1レベルである場合、前記トランジスタを駆動する駆動信号を出力し、前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルである場合、前記電源回路への入力電流を補正するために前記駆動信号を補正して出力する信号出力回路と、
    を備える、集積回路。
  2. 請求項1に記載の集積回路であって、
    前記信号出力回路は、
    少なくとも前記出力電圧に応じた帰還電圧と、前記目的レベルに応じた基準電圧とに基づく前記駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第1レベルである場合、前記駆動信号出力回路に、前記駆動信号を補正させることを停止させ、前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルである場合、前記駆動信号出力回路に、前記駆動信号を補正させる補正回路と、
    を備える、集積回路。
  3. 請求項2に記載の集積回路であって、
    前記補正回路は、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルであり、前記交流電圧の位相角が第1位相角から第2位相角の間にある場合、前記トランジスタがオンされる期間が、前記位相角が前記第1位相角より小さい場合より長くなるよう、前記駆動信号出力回路に、前記駆動信号を補正させる、
    集積回路。
  4. 請求項3に記載の集積回路であって、
    前記補正回路は、
    前記位相角が前記第1位相角より大きいか否かを検出する第1検出回路と、
    前記第1検出回路の検出結果に基づいて、前記位相角が前記第1位相角から前記第2位相角になるまでの補正時間を計時する第1計時回路と、
    を備え、
    前記補正回路は、
    前記第1計時回路が前記補正時間を計時する間、前記トランジスタがオンされる期間が、前記位相角が前記第1位相角より小さい場合より長くなるよう、前記駆動信号出力回路に、前記駆動信号を補正させる、
    集積回路。
  5. 請求項4に記載の集積回路であって、
    前記駆動信号出力回路は、
    所定条件に基づいて、前記トランジスタをオンするためのオン信号を出力するオン信号出力回路と、
    前記帰還電圧に基づいて、前記トランジスタをオフするためのオフ信号を出力するオフ信号出力回路と、
    前記オン信号及び前記オフ信号に基づいて、前記駆動信号を出力する出力回路と、
    を備え、
    前記補正回路は、前記位相角が前記第1位相角から前記第2位相角の間にある場合、前記トランジスタがオンされる期間が、前記位相角が前記第1位相角より小さい場合より長くなるよう、前記オフ信号出力回路に、前記オフ信号を出力させる、
    集積回路。
  6. 請求項5に記載の集積回路であって、
    前記オフ信号出力回路は、
    前記帰還電圧と、前記出力電圧の前記目的レベルに応じた基準電圧と、に基づく誤差電流で第2コンデンサを充電する第1充電回路と、
    前記位相角が前記第1位相角から前記第2位相角の間にある間、第1電流で前記第2コンデンサを充電する第2充電回路と、
    前記所定条件が満たされると、三角波状の発振電圧を出力する発振回路と、
    前記発振電圧が前記第2コンデンサの電圧より高くなると、前記オフ信号を出力する比較回路と、
    を備える、集積回路。
  7. 請求項6に記載の集積回路であって、
    前記識別回路は、前記交流電圧の前記実効値の前記電圧レベルが、前記第2レベルより高い第3レベルであるかを識別し、
    前記第2充電回路は、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第3レベルである場合、前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルである場合の前記第1電流を増加させる、
    集積回路。
  8. 請求項6または7に記載の集積回路であって、
    前記補正回路は、
    前記電源回路の負荷の状態を検出する負荷検出回路を更に備え、
    前記第2充電回路は、
    前記負荷検出回路の検出結果に基づいて、前記負荷の状態が軽負荷になるにつれて前記入力電流が増加するよう、前記第1電流を変化させる、
    集積回路。
  9. 請求項4から8のいずれか一項に記載の集積回路であって、
    前記交流電圧を整流する第1整流回路からの第1整流電圧が印加される端子、
    を備え、
    前記識別回路は、前記端子の電圧に基づいて、前記実効値の前記電圧レベルを識別し、
    前記第1検出回路は、前記端子の電圧に基づいて、前記位相角が前記第1位相角より大きいか否かを検出する、
    集積回路。
  10. 請求項9に記載の集積回路であって、
    前記端子の電圧に基づいて、前記交流電圧が供給されているか否かを検出する遮断検出回路と、
    前記遮断検出回路が、前記交流電圧が供給されていないことを検出すると、前記交流電圧が印加されるノードと、前記交流電圧を整流して前記第1コンデンサ及び前記インダクタに第2整流電圧を印加する第2整流回路と、の間に設けられる入力ラインフィルタの第3コンデンサを放電する放電回路と、
    を更に備える、集積回路。
  11. 請求項10に記載の集積回路であって、
    前記端子の電圧を分圧して分圧電圧を生成する分圧回路、
    を備え、
    前記放電回路は、
    前記遮断検出回路が、前記交流電圧が供給されていないことを検出すると、オンされるスイッチと、
    前記スイッチと、前記第3コンデンサと、の間に設けられる放電用抵抗と、
    を備え、
    前記分圧回路の抵抗値は、前記放電用抵抗の抵抗値よりも大きい、
    集積回路。
  12. 請求項4から11のいずれか一項に記載の集積回路であって、
    前記交流電圧の周波数が、第1周波数または前記第1周波数より高い第2周波数であるかを識別する周波数識別回路、
    を更に備え、
    前記第1計時回路は、前記周波数が前記第1周波数である場合、前記位相角が前記第1位相角から前記第2位相角になるまでの第1時間を前記補正時間として計時し、前記周波数が前記第2周波数である場合、前記位相角が前記第1位相角から前記第2位相角になるまでの第2時間を前記補正時間として計時する、
    集積回路。
  13. 請求項12に記載の集積回路であって、
    前記第1計時回路は、
    前記周波数が前記第1周波数である場合、前記第1周波数に対応する第1クロック信号で、前記第1時間を計時し、
    前記周波数が前記第2周波数である場合、前記第2周波数に対応する第2クロック信号で、前記第2時間を計時する、
    集積回路。
  14. 請求項3から13のいずれか一項に記載の集積回路であって、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルである場合、前記出力電圧の前記目的レベルが低くなるように、前記帰還電圧または前記基準電圧のうちの少なくとも一方を変化させる調整回路、
    を更に備える、集積回路。
  15. 請求項14に記載の集積回路であって、
    前記調整回路は、
    前記基準電圧を、前記目的レベルに応じた第1電圧から、前記目的レベルより低い所定レベルに応じた第2電圧に切り替える、
    集積回路。
  16. 請求項3から15のいずれか一項に記載の集積回路であって、
    前記第1位相角は、前記第1コンデンサの容量値に応じて定まる位相角であり、
    前記第2位相角は、前記第1位相角より大きく、180度より小さい、
    集積回路。
  17. 交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、
    前記交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、
    前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、
    前記交流電圧の実効値の電圧レベルが、第1レベル、または、前記第1レベルより高い第2レベルであるかを識別する識別回路と、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第1レベルである場合、前記トランジスタを駆動する駆動信号を出力し、前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルである場合、前記電源回路への入力電流を補正するために前記駆動信号を補正して出力する信号出力回路と、
    を備える、電源回路。
  18. 交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタをスイッチングする集積回路であって、
    前記交流電圧を全波整流した第1整流電圧の位相角が第1位相角から第2位相角の間にある場合、前記トランジスタがオンされる期間が、前記位相角が前記第1位相角より小さい場合より長くなるよう、駆動信号を出力する信号出力回路と、
    前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、
    を備える、集積回路。
  19. 交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、
    前記交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、
    前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、
    前記交流電圧を全波整流した第1整流電圧の位相角が第1位相角から第2位相角の間にある場合、前記トランジスタがオンされる期間が、前記位相角が前記第1位相角より小さい場合より長くなるよう、駆動信号を出力する信号出力回路と、
    前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、
    を備える、電源回路。
  20. 請求項2に記載の集積回路であって、
    前記補正回路は、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルである場合、前記交流電圧の位相角が第3位相角から第4位相角になるまで、前記駆動信号出力回路に、前記駆動信号の出力を停止させ、前記位相角が第4位相角となった後、前記駆動信号出力回路に、前記駆動信号を出力させる、
    集積回路。
  21. 請求項20に記載の集積回路であって、
    前記補正回路は、
    前記位相角が第4位相角となった後、前記位相角が第5位相角となるまで、前記駆動信号出力回路に、前記トランジスタがオフされる期間が所定となる前記駆動信号を出力させる、
    集積回路。
  22. 請求項21に記載の集積回路であって、
    前記駆動信号出力回路は、
    前記帰還電圧と、前記基準電圧と、に基づいて、前記トランジスタがオンされる期間が、第1期間の前記駆動信号を出力し、
    前記補正回路は、
    前記位相角が第5位相角となった後、前記位相角が第6位相角となるまで、前記駆動信号出力回路に、前記トランジスタがオンされる期間が前記第1期間より長い第2期間の前記駆動信号を出力させる、
    集積回路。
  23. 請求項22に記載の集積回路であって、
    前記駆動信号出力回路は、
    所定条件に基づいて、前記トランジスタをオンするためのオン信号を出力するオン信号出力回路と、
    前記帰還電圧に基づいて、前記トランジスタをオフするためのオフ信号を出力するオフ信号出力回路と、
    前記オン信号及び前記オフ信号に基づいて、前記駆動信号を出力する出力回路と、
    前記位相角が前記第3位相角から前記第4位相角までの間、前記出力回路に、前記トランジスタをオフさせる前記駆動信号を出力させる制御回路と、
    を備え、
    前記オフ信号出力回路は、
    前記帰還電圧に応じた誤差電流で第2コンデンサを充電する第1充電回路と、
    前記所定条件が満たされると、三角波状の発振電圧を出力する発振回路と、
    前記発振電圧が前記第2コンデンサの電圧より高くなると、前記オフ信号を出力する比較回路と、
    を含み、
    前記発振回路は、
    前記位相角が前記第5位相角から前記第6位相角までの間、少なくとも前記第4位相角から前記第5位相角の間より、前記トランジスタがオンとなる期間が長くなる前記発振電圧を出力する、
    集積回路。
  24. 請求項23に記載の集積回路であって、
    前記補正回路は、
    前記電源回路の負荷の状態を検出する負荷検出回路を更に備え、
    前記発振回路は、前記負荷検出回路の検出結果に基づいて、前記負荷の状態が軽負荷になるにつれて前記入力電流を増加させる前記発振電圧を出力する、
    集積回路。
  25. 請求項23または24に記載の集積回路であって、
    前記識別回路は、前記交流電圧の前記実効値の前記電圧レベルが、前記第2レベルより高い第3レベルであるかを識別し、
    前記発振回路は、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第3レベルである場合、前記トランジスタがオンされる期間を更に長くする前記発振電圧を出力する、
    集積回路。
  26. 請求項23から25のいずれか一項に記載の集積回路であって、
    前記補正回路は、
    前記位相角が前記第3位相角より大きいか否かを検出する第2検出回路と、
    前記第2検出回路の検出結果に基づいて、前記位相角が前記第3位相角から前記第6位相角となるタイミングに対応する第1から第4タイミングを計時する第2計時回路と、
    を備える、集積回路。
  27. 請求項26に記載の集積回路であって、
    前記交流電圧の周波数が、第1周波数または前記第1周波数より高い第2周波数であるかを識別する周波数識別回路、
    を更に備え、
    前記第2計時回路は、
    前記周波数が前記第1周波数である場合、前記第1周波数に対応する第1クロック信号で、前記第1から前記第4タイミングを計時し、
    前記周波数が前記第2周波数である場合、前記第2周波数に対応する第2クロック信号で、前記第1から前記第4タイミングを計時する、
    集積回路。
  28. 請求項26または27に記載の集積回路であって、
    前記交流電圧を整流する第1整流回路からの第1整流電圧が印加される端子、
    を備え、
    前記識別回路は、前記端子の電圧に基づいて、前記実効値の前記電圧レベルを識別し、
    前記第2検出回路は、前記端子の電圧に基づいて、前記位相角が前記第3位相角より大きいか否かを検出する、
    集積回路。
  29. 請求項28に記載の集積回路であって、
    前記端子の電圧に基づいて、前記交流電圧が供給されているか否かを検出する遮断検出回路と、
    前記遮断検出回路が、前記交流電圧が供給されていないことを検出すると、前記交流電圧が印加されるノードと、前記交流電圧を整流して前記第1コンデンサ及び前記インダクタに第2整流電圧を印加する第2整流回路と、の間に設けられる入力ラインフィルタの第3コンデンサを放電する放電回路と、
    を更に備える、集積回路。
  30. 請求項29に記載の集積回路であって、
    前記端子の電圧を分圧して分圧電圧を生成する分圧回路、
    を備え、
    前記放電回路は、
    前記遮断検出回路が、前記交流電圧が供給されていないことを検出すると、オンされるスイッチと、
    前記スイッチと、前記第3コンデンサと、の間に設けられる放電用抵抗と、
    を備え、
    前記分圧回路の抵抗値は、前記放電用抵抗の抵抗値よりも大きい、
    集積回路。
  31. 請求項22から30のいずれか一項に記載の集積回路であって、
    前記第3位相角は0度より大きい位相角であり、
    前記第6位相角は、90度より小さく、前記第1コンデンサへの充電電流が所定値より小さくなる位相角である、
    集積回路。
  32. 請求項20から31のいずれか一項に記載の集積回路であって、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルである場合、前記出力電圧の前記目的レベルが低くなるように、前記帰還電圧または前記基準電圧のうちの少なくとも一方を変化させる調整回路、
    を更に備える、集積回路。
  33. 請求項32に記載の集積回路であって、
    前記調整回路は、
    前記基準電圧を、前記目的レベルに応じた第1電圧から、前記目的レベルより低い所定レベルに応じた第2電圧に切り替える、
    集積回路。
  34. 交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタをスイッチングする集積回路であって、
    前記交流電圧を全波整流した第1整流電圧の位相角が第3位相角から第4位相角になるまで、駆動信号の出力を停止し、前記位相角が第4位相角となった後、前記駆動信号を出力する信号出力回路と、
    前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、
    を備える、集積回路。
  35. 交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、
    前記交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、
    前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、
    前記交流電圧を全波整流した第1整流電圧の位相角が第3位相角から第4位相角になるまで、駆動信号の出力を停止し、前記位相角が第4位相角となった後、前記駆動信号を出力する信号出力回路と、
    前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、
    を備える、電源回路。
  36. 請求項2に記載の集積回路であって、
    前記補正回路は、
    前記電源回路の負荷の状態を検出する負荷検出回路を更に備え、
    前記駆動信号出力回路は、
    前記負荷検出回路の検出結果に基づいて、前記負荷の状態が軽負荷になるにつれて前記入力電流が増加するよう前記駆動信号を補正する、
    集積回路。
  37. 請求項36に記載の集積回路であって、
    前記識別回路は、前記交流電圧の前記実効値の前記電圧レベルが、前記第2レベルより高い第3レベルであるかを識別し、
    前記駆動信号出力回路は、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第3レベルである場合、前記負荷の状態が軽負荷になるにつれて前記入力電流が更に増加するよう前記駆動信号を補正する、
    集積回路。
  38. 請求項36から37のいずれか一項に記載の集積回路であって、
    前記交流電圧を整流する第1整流回路からの第1整流電圧が印加される端子、
    を備え、
    前記識別回路は、前記端子の電圧に基づいて、前記実効値の前記電圧レベルを識別する、
    集積回路。
  39. 請求項38に記載の集積回路であって、
    前記端子の電圧に基づいて、前記交流電圧が供給されているか否かを検出する遮断検出回路と、
    前記遮断検出回路が、前記交流電圧が供給されていないことを検出すると、前記交流電圧が印加されるノードと、前記交流電圧を整流して前記第1コンデンサ及び前記インダクタに第2整流電圧を印加する第2整流回路と、の間に設けられる入力ラインフィルタの第3コンデンサを放電する放電回路と、
    を更に備える、集積回路。
  40. 請求項39に記載の集積回路であって、
    前記端子の電圧を分圧して分圧電圧を生成する分圧回路、
    を備え、
    前記放電回路は、
    前記遮断検出回路が、前記交流電圧が供給されていないことを検出すると、オンされるスイッチと、
    前記スイッチと、前記第3コンデンサと、の間に設けられる放電用抵抗と、
    を備え、
    前記分圧回路の抵抗値は、前記放電用抵抗の抵抗値よりも大きい、
    集積回路。
  41. 交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタをスイッチングする集積回路であって、
    前記電源回路の負荷の状態が軽負荷になるにつれて入力電流が増加するよう、駆動信号を出力する信号出力回路と、
    前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、
    を備える、集積回路。
  42. 交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、
    前記交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、
    前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、
    前記電源回路の負荷の状態が軽負荷になるにつれて入力電流が増加するよう、駆動信号を出力する信号出力回路と、
    前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、
    を備える、電源回路。
  43. 請求項2に記載の集積回路であって、
    前記実効値の前記電圧レベルが前記第2レベルである場合、前記出力電圧の前記目的レベルが低くなるように、前記帰還電圧または前記基準電圧のうちの少なくとも一方を変化させる調整回路、
    を更に備える、集積回路。
  44. 請求項43に記載の集積回路であって、
    前記調整回路は、
    前記基準電圧を、前記目的レベルに応じた第1電圧から、前記目的レベルより低い所定レベルに応じた第2電圧に切り替える、
    集積回路。
  45. 交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタをスイッチングする集積回路であって、
    前記出力電圧の前記目的レベルが低くなるように、前記出力電圧に応じた帰還電圧または前記目的レベルに応じた基準電圧のうちの少なくとも一方を変化させる調整回路と、
    前記帰還電圧と、前記基準電圧と、に基づいて、駆動信号を出力する信号出力回路と、
    前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、
    前記交流電圧の実効値の電圧レベルが所定電圧レベルより高いか否かを識別する識別回路と、
    を備え、
    前記調整回路は、
    前記交流電圧の実効値の電圧レベルが前記所定電圧レベルより高いと識別されると、前記出力電圧が前記目的レベルよりも低い所定レベルになるように前記基準電圧を出力し、
    前記交流電圧の実効値の電圧レベルが前記所定電圧レベルより低いと識別されると、前記出力電圧が前記目的レベルになるように前記基準電圧を出力する、
    集積回路。
  46. 交流電圧から目的レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、
    前記交流電圧に応じた電圧が印加される第1コンデンサ及びインダクタと、
    前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、
    前記出力電圧の前記目的レベルが低くなるように、前記出力電圧に応じた帰還電圧または前記目的レベルに応じた基準電圧のうちの少なくとも一方を変化させる調整回路と、
    前記帰還電圧と、前記基準電圧と、に基づいて、駆動信号を出力する信号出力回路と、
    前記駆動信号に基づいて、前記トランジスタを駆動する駆動回路と、
    前記交流電圧の実効値の電圧レベルが所定電圧レベルより高いか否かを識別する識別回路と、
    を備え、
    前記調整回路は、
    前記交流電圧の実効値の電圧レベルが所定電圧レベルより高いと識別されると、前記出力電圧が前記目的レベルよりも低い所定レベルになるように前記基準電圧を出力し、
    前記交流電圧の実効値の電圧レベルが前記所定電圧レベルより低いと識別されると、前記出力電圧が前記目的レベルになるように前記基準電圧を出力する、
    電源回路。
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