JPH06165491A - 電源回路およびこれに用いる制御回路 - Google Patents
電源回路およびこれに用いる制御回路Info
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- JPH06165491A JPH06165491A JP5198411A JP19841193A JPH06165491A JP H06165491 A JPH06165491 A JP H06165491A JP 5198411 A JP5198411 A JP 5198411A JP 19841193 A JP19841193 A JP 19841193A JP H06165491 A JPH06165491 A JP H06165491A
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- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 公知の制御の欠点を除去した電源回路および
制御回路を提供する。 【構成】 入力端子(1,2) 、出力端子(17,18) 、前記入
力端子に並列に結合したトランス(T) の一次巻線(7) お
よびスイッチ(9,9')の直列回路、前記出力端子に結合し
た二次巻線(11)、前記出力端子に結合した入力端子およ
び前記スイッチに制御信号を供給する出力端子を有する
制御回路(21)を有すると共に、前記制御回路は予め決め
た周波数のパルス幅変調された制御信号を発生する発振
回路(29)を有する電源回路において、前記制御回路は、
その入力端子に電源回路の出力端子から発生されるフィ
ードバック信号(Vfb) を受けると共に、他の入力端子に
外部からセットされる信号(Pset)を受けるよう構成する
と共に、これら外部からセットされる信号およびフィー
ドバック信号に基づいて発振回路の発振を前記予め決め
た周波数から他の固定周波数に切り換えるスイッチング
手段(35)を具える。
制御回路を提供する。 【構成】 入力端子(1,2) 、出力端子(17,18) 、前記入
力端子に並列に結合したトランス(T) の一次巻線(7) お
よびスイッチ(9,9')の直列回路、前記出力端子に結合し
た二次巻線(11)、前記出力端子に結合した入力端子およ
び前記スイッチに制御信号を供給する出力端子を有する
制御回路(21)を有すると共に、前記制御回路は予め決め
た周波数のパルス幅変調された制御信号を発生する発振
回路(29)を有する電源回路において、前記制御回路は、
その入力端子に電源回路の出力端子から発生されるフィ
ードバック信号(Vfb) を受けると共に、他の入力端子に
外部からセットされる信号(Pset)を受けるよう構成する
と共に、これら外部からセットされる信号およびフィー
ドバック信号に基づいて発振回路の発振を前記予め決め
た周波数から他の固定周波数に切り換えるスイッチング
手段(35)を具える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、入力電圧を受ける入
力端子および出力電圧を供給する出力端子を有する電源
回路であって、該電源回路の前記入力端子に並列に結合
したトランスの一次巻線およびスイッチの直列回路と、
前記電源回路の前記出力端子に結合した前記トランスの
二次巻線と、前記電源回路の前記出力端子に結合した入
力端子および前記スイッチに制御信号を供給する出力端
子を有する制御回路とを具え、前記制御回路は予め決め
た周波数のパルス幅変調された制御信号を発生する発振
回路を有する電源回路に関するものである。さらに、こ
の発明は、このような電源回路に用いる制御回路に関す
るものである。
力端子および出力電圧を供給する出力端子を有する電源
回路であって、該電源回路の前記入力端子に並列に結合
したトランスの一次巻線およびスイッチの直列回路と、
前記電源回路の前記出力端子に結合した前記トランスの
二次巻線と、前記電源回路の前記出力端子に結合した入
力端子および前記スイッチに制御信号を供給する出力端
子を有する制御回路とを具え、前記制御回路は予め決め
た周波数のパルス幅変調された制御信号を発生する発振
回路を有する電源回路に関するものである。さらに、こ
の発明は、このような電源回路に用いる制御回路に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】このような電源回路は、ドイツ連邦共和
国特許明細書ＤＥ−Ｃ−３４４４０３５において知られ
ている。この種の電源回路においては、負荷変動に関係
なく出力電圧が変化しないようにするため、パルス幅変
調（ＰＷＭ）、デューティサイクル制御とも言う、が一
般に用いられている。しかし、パルス幅変調（デューテ
ィサイクル制御）には、パルス幅が最小値を持つという
欠点がある。すなわち、負荷が小さくなると、同等の出
力電圧を維持するようにパルス幅が減少する。パルス
が、スイッチとして動作する例えばトランジスタの制御
電極に供給されると、そのパルスの開始時点において、
スイッチが導通するまでに多少の時間がかかる。さらに
パルスの後端においても、スイッチが非導通となるまで
に多少の時間がかかる。あるパルス幅では、スイッチは
ある最小期間導通し、さらにパルス幅が減少しても、パ
ルス幅が非常に狭くなってスイッチがもはや導通しなく
なるまでは、スイッチの導通期間はなんら影響しない。
国特許明細書ＤＥ−Ｃ−３４４４０３５において知られ
ている。この種の電源回路においては、負荷変動に関係
なく出力電圧が変化しないようにするため、パルス幅変
調（ＰＷＭ）、デューティサイクル制御とも言う、が一
般に用いられている。しかし、パルス幅変調（デューテ
ィサイクル制御）には、パルス幅が最小値を持つという
欠点がある。すなわち、負荷が小さくなると、同等の出
力電圧を維持するようにパルス幅が減少する。パルス
が、スイッチとして動作する例えばトランジスタの制御
電極に供給されると、そのパルスの開始時点において、
スイッチが導通するまでに多少の時間がかかる。さらに
パルスの後端においても、スイッチが非導通となるまで
に多少の時間がかかる。あるパルス幅では、スイッチは
ある最小期間導通し、さらにパルス幅が減少しても、パ
ルス幅が非常に狭くなってスイッチがもはや導通しなく
なるまでは、スイッチの導通期間はなんら影響しない。
【０００３】特に、テレビジョン受信機等の装置では、
大部分の時間がスタンバイモード状態にある。この時間
中は、装置のごく一部にのみ、特にリモートコントロー
ルユニットの受信部に電力が供給される。かかる装置で
は、スタンバイモードにおいて、エネルギー消費量を最
小にするのを目的としている。この目的のため、スタン
バイモードにおいては、パルス幅が、パルス幅変調によ
ってますます狭くなり、その結果上述した問題が生じた
り、あるいはなお一層悪くなる。装置（主要部）がある
期間中に、小電力量を要する（上述したスタンバイモー
ド以外に要する）場合においても、上述した問題が生じ
る。この問題は、上述したドイツ連邦共和国特許明細書
において、負荷がある値を下回ったのを検出した後に、
パルス幅変調からパルスパケット制御に切り換えること
で解決することができる。
大部分の時間がスタンバイモード状態にある。この時間
中は、装置のごく一部にのみ、特にリモートコントロー
ルユニットの受信部に電力が供給される。かかる装置で
は、スタンバイモードにおいて、エネルギー消費量を最
小にするのを目的としている。この目的のため、スタン
バイモードにおいては、パルス幅が、パルス幅変調によ
ってますます狭くなり、その結果上述した問題が生じた
り、あるいはなお一層悪くなる。装置（主要部）がある
期間中に、小電力量を要する（上述したスタンバイモー
ド以外に要する）場合においても、上述した問題が生じ
る。この問題は、上述したドイツ連邦共和国特許明細書
において、負荷がある値を下回ったのを検出した後に、
パルス幅変調からパルスパケット制御に切り換えること
で解決することができる。
【０００４】パルスパケット制御においては、複数のパ
ルスが等しい間隔でかつ固定幅（最小幅よりも広い）で
スイッチに連続的に印加され、その後ある期間はパルス
が何ら発生されない。ここで、パルス数は、負荷に依存
している。
ルスが等しい間隔でかつ固定幅（最小幅よりも広い）で
スイッチに連続的に印加され、その後ある期間はパルス
が何ら発生されない。ここで、パルス数は、負荷に依存
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した公知
の制御においては、スイッチおよびコンベンショナルト
ランス（の一次巻線）（または巻線コイル）によって発
生される電圧が、大きな変動（リプル）を持つため、こ
の電圧を負荷に印加すべき適当な電圧とするように広範
囲にわたってフィルタリングしなければならないという
欠点がある。
の制御においては、スイッチおよびコンベンショナルト
ランス（の一次巻線）（または巻線コイル）によって発
生される電圧が、大きな変動（リプル）を持つため、こ
の電圧を負荷に印加すべき適当な電圧とするように広範
囲にわたってフィルタリングしなければならないという
欠点がある。
【０００６】さらに、上述した公知の制御においては、
可聴のトランスノイズが生じるという欠点がある。この
トランスノイズは、コア（特に、エアギャップによって
生じる）およびトランスの巻線ワイヤの振動で、低周波
数で磁界が変化するためにトランスに生じる。
可聴のトランスノイズが生じるという欠点がある。この
トランスノイズは、コア（特に、エアギャップによって
生じる）およびトランスの巻線ワイヤの振動で、低周波
数で磁界が変化するためにトランスに生じる。
【０００７】この発明の目的は、特に上述した欠点を除
去した電源回路および制御回路を提供することにある。
去した電源回路および制御回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の電源回路は、前記制御回路は、その入力
端子に前記電源回路の前記出力端子から発生されるフィ
ードバック信号を受けると共に、他の入力端子に外部か
らセットされる信号を受けるよう構成すると共に、これ
ら外部からセットされる前記信号およびフィードバック
信号に基づいて前記発振回路の発振を前記予め決めた周
波数から他の固定周波数に切り換えるスイッチング手段
を具えることを特徴とするものである。
め、この発明の電源回路は、前記制御回路は、その入力
端子に前記電源回路の前記出力端子から発生されるフィ
ードバック信号を受けると共に、他の入力端子に外部か
らセットされる信号を受けるよう構成すると共に、これ
ら外部からセットされる前記信号およびフィードバック
信号に基づいて前記発振回路の発振を前記予め決めた周
波数から他の固定周波数に切り換えるスイッチング手段
を具えることを特徴とするものである。
【０００９】電源回路に接続された負荷の電力が、外部
からのセット値を下回ったのを検出したときに周波数を
切り換えれば、スイッチのデューティサイクルを上記の
最小値を越える値に維持できる利点がある。さらに、周
波数を切り換えるため、電源回路の異なる素子における
損失は、負荷が必要とする電力を供給するとき相対的に
ますます大きくなるので、電源回路はより有効に、した
がってより小さいデューティサイクルで動作する。周波
数を切り換えることで、順次スイッチのオン時間が長く
なり、その周波数は低くなる。
からのセット値を下回ったのを検出したときに周波数を
切り換えれば、スイッチのデューティサイクルを上記の
最小値を越える値に維持できる利点がある。さらに、周
波数を切り換えるため、電源回路の異なる素子における
損失は、負荷が必要とする電力を供給するとき相対的に
ますます大きくなるので、電源回路はより有効に、した
がってより小さいデューティサイクルで動作する。周波
数を切り換えることで、順次スイッチのオン時間が長く
なり、その周波数は低くなる。
【００１０】発振回路の２つの周波数は、例えば２つの
ファクタによって異なる。
ファクタによって異なる。
【００１１】この発明による電源回路の一実施例におい
ては、制御回路は、動作中にスイッチを流れる電流に関
連して他の固定周波数への切り換えタイミングを検出す
る手段を有することを特徴とするものである。
ては、制御回路は、動作中にスイッチを流れる電流に関
連して他の固定周波数への切り換えタイミングを検出す
る手段を有することを特徴とするものである。
【００１２】動作中においては、鋸歯状波電流がトラン
スの一次巻線とスイッチとの直列回路に流れる。負荷の
電力が小さくなればなるほど、スイッチを流れる電流の
ピーク値が小さくなる。したがって、これは周波数を切
り換えるタイミングを決定する目安となる。
スの一次巻線とスイッチとの直列回路に流れる。負荷の
電力が小さくなればなるほど、スイッチを流れる電流の
ピーク値が小さくなる。したがって、これは周波数を切
り換えるタイミングを決定する目安となる。
【００１３】この発明による電源回路の他の実施例にお
いては、前記スイッチング手段は、フィードバック信号
と基準信号との差を増幅する差動増幅器を有し、この差
動増幅器の出力端子を前記スイッチング手段に結合した
ことを特徴とするものである。
いては、前記スイッチング手段は、フィードバック信号
と基準信号との差を増幅する差動増幅器を有し、この差
動増幅器の出力端子を前記スイッチング手段に結合した
ことを特徴とするものである。
【００１４】さらに、この発明による電源回路の他の実
施例においては、制御回路は、所定のデューティサイク
ルに関連した前記他の固定周波数への切り換えタイミン
グを検出する手段を有し、該手段はトランスの予備巻線
と、デューティサイクルを検出すると共に、発振回路に
スイッチング信号を供給するデューティサイクル検出回
路とを有することを特徴とするものである。
施例においては、制御回路は、所定のデューティサイク
ルに関連した前記他の固定周波数への切り換えタイミン
グを検出する手段を有し、該手段はトランスの予備巻線
と、デューティサイクルを検出すると共に、発振回路に
スイッチング信号を供給するデューティサイクル検出回
路とを有することを特徴とするものである。
【００１５】前記制御回路は、集積回路とすることがで
きると共に、他の電源回路に使用することもできる。
きると共に、他の電源回路に使用することもできる。
【００１６】
【実施例】図１は、電源回路の一般的な回路図を示すも
のである。この電源回路Ｖは、入力端子１および２に交
流電圧Ｖｉｎ（例えば、主電圧）を受ける。これら入力
端子は、入力交流電圧を全波整流する整流器３に接続す
る。この整流器の出力端子間には、バッファコンデンサ
５を接続し、このコンデンサと並列に、トランスＴの一
次巻線７およびスイッチとして動作するトランジスタ９
の直列回路を配置する。なお、この実施例では、トラン
ジスタ９として、ＮＰＮトランジスタを用いているが、
ＦＥＴを用いることもできる。このトランジスタ／スイ
ッチの形式は、具体的な設計に応じて選択することがで
き、当業者において公知である。
のである。この電源回路Ｖは、入力端子１および２に交
流電圧Ｖｉｎ（例えば、主電圧）を受ける。これら入力
端子は、入力交流電圧を全波整流する整流器３に接続す
る。この整流器の出力端子間には、バッファコンデンサ
５を接続し、このコンデンサと並列に、トランスＴの一
次巻線７およびスイッチとして動作するトランジスタ９
の直列回路を配置する。なお、この実施例では、トラン
ジスタ９として、ＮＰＮトランジスタを用いているが、
ＦＥＴを用いることもできる。このトランジスタ／スイ
ッチの形式は、具体的な設計に応じて選択することがで
き、当業者において公知である。
【００１７】トランスの二次巻線１１には、ダイオード
１３およびコンデンサ１５を直列に接続する。この電源
回路Ｖの出力端子１７および１８は、コンデンサ１５間
に出力電圧Ｖｏｕｔを供給する。負荷Ｒｂ（抵抗で示
す）は、出力端子間に接続する。この負荷は、例えばデ
ィスプレイ装置、ラジオ、ＣＤプレーヤの多数の構成部
品の他、ランプとすることができる。
１３およびコンデンサ１５を直列に接続する。この電源
回路Ｖの出力端子１７および１８は、コンデンサ１５間
に出力電圧Ｖｏｕｔを供給する。負荷Ｒｂ（抵抗で示
す）は、出力端子間に接続する。この負荷は、例えばデ
ィスプレイ装置、ラジオ、ＣＤプレーヤの多数の構成部
品の他、ランプとすることができる。
【００１８】さらに、この電源回路Ｖは、該電源回路に
よって供給されるエネルギーを検出する検出回路１９を
有する。この検出回路は、該検出回路によって決定され
る負荷（必要電力）に依存して、トランジスタ９の導通
期間を制御する制御回路２１に信号Ｖｆｂを供給する。
この検出回路は、例えば差動増幅器および、負荷（Ｒ
ｂ）と電源回路の入力側との間を直流的に分離する光カ
プラを有する。制御回路２１は、予め決めた最小電力値
Ｐｓｅｔを受ける第２の入力端子を有する。なお、この
制御回路２１については、図２および３においてさらに
説明する。
よって供給されるエネルギーを検出する検出回路１９を
有する。この検出回路は、該検出回路によって決定され
る負荷（必要電力）に依存して、トランジスタ９の導通
期間を制御する制御回路２１に信号Ｖｆｂを供給する。
この検出回路は、例えば差動増幅器および、負荷（Ｒ
ｂ）と電源回路の入力側との間を直流的に分離する光カ
プラを有する。制御回路２１は、予め決めた最小電力値
Ｐｓｅｔを受ける第２の入力端子を有する。なお、この
制御回路２１については、図２および３においてさらに
説明する。
【００１９】上述したように、このような電源回路は、
例えばディスプレイ装置に用いられている。今日の大多
数のディスプレイ装置においては、スタンバイモードを
設定しており、このモードにおいて、ディスプレイ装置
はスイッチオフとなっており、例えばリモートコントロ
ールユニットを用いてスイッチオンすることができる。
このスタンバイモードの期間中は、通常の使用期間中に
おけるよりも負荷が非常に小さくなる（スタンバイ中
は、特にディスプレイ管には、表示に必要な高電圧が供
給されない）。したがって、スタンバイモード期間中に
おいては、制御回路２１は、非常に小さいデューティサ
イクルでトランジスタ（スイッチ９）を制御すればよい
ことになる（低負荷では、より少ない電力で済む）。
例えばディスプレイ装置に用いられている。今日の大多
数のディスプレイ装置においては、スタンバイモードを
設定しており、このモードにおいて、ディスプレイ装置
はスイッチオフとなっており、例えばリモートコントロ
ールユニットを用いてスイッチオンすることができる。
このスタンバイモードの期間中は、通常の使用期間中に
おけるよりも負荷が非常に小さくなる（スタンバイ中
は、特にディスプレイ管には、表示に必要な高電圧が供
給されない）。したがって、スタンバイモード期間中に
おいては、制御回路２１は、非常に小さいデューティサ
イクルでトランジスタ（スイッチ９）を制御すればよい
ことになる（低負荷では、より少ない電力で済む）。
【００２０】負荷が減少すると、出力電圧を等しく維持
するようにパルス幅が小さくなる。例えば、スイッチと
して動作するトランジスタの制御電極にパルスを印加す
ると、パルスが印加された時からスイッチが導通するま
でに時間がかかる（これは、トランジスタのイナーシャ
に起因する）。パルスの後端においても、スイッチが非
導通になるまでに時間がかかる。あるパルス幅で、スイ
ッチはある最小期間導通し、そのパルス幅の減少は、パ
ルス幅が非常に狭くなり、スイッチがもはや導通しなく
なるまでは、スイッチの導通期間に何らの影響を与える
ことはない。
するようにパルス幅が小さくなる。例えば、スイッチと
して動作するトランジスタの制御電極にパルスを印加す
ると、パルスが印加された時からスイッチが導通するま
でに時間がかかる（これは、トランジスタのイナーシャ
に起因する）。パルスの後端においても、スイッチが非
導通になるまでに時間がかかる。あるパルス幅で、スイ
ッチはある最小期間導通し、そのパルス幅の減少は、パ
ルス幅が非常に狭くなり、スイッチがもはや導通しなく
なるまでは、スイッチの導通期間に何らの影響を与える
ことはない。
【００２１】特に、テレビジョン受信機等の装置におい
ては、大部分の時間がスタンバイモードにある。この期
間中は、装置のごく一部、特に、例えばリモートコント
ロールユニットの受信部に、電力を供給するだけであ
る。かかる装置においては、スタンバイモードにおい
て、エネルギー消費量を最小にすることを一般的な目的
としている。この目的のため、パルス幅変調を用いる場
合には、スタンバイモードにおけるパルス幅がますます
狭くなって、上述した問題が発生し、またはより一層悪
くなる。
ては、大部分の時間がスタンバイモードにある。この期
間中は、装置のごく一部、特に、例えばリモートコント
ロールユニットの受信部に、電力を供給するだけであ
る。かかる装置においては、スタンバイモードにおい
て、エネルギー消費量を最小にすることを一般的な目的
としている。この目的のため、パルス幅変調を用いる場
合には、スタンバイモードにおけるパルス幅がますます
狭くなって、上述した問題が発生し、またはより一層悪
くなる。
【００２２】負荷に起因して生じる第２の問題（例え
ば、スタンバイモード中）は、電源回路が小負荷では有
効でなくなることである。すなわち、相対的にますます
少電力が負荷に利用されるように、相対的に大電力が損
失する（電源回路の異なるエレメントで浪費される）。
ば、スタンバイモード中）は、電源回路が小負荷では有
効でなくなることである。すなわち、相対的にますます
少電力が負荷に利用されるように、相対的に大電力が損
失する（電源回路の異なるエレメントで浪費される）。
【００２３】図２ａは、制御回路２１の第１実施例を示
すものである。この制御回路は、検出回路１９から信号
Ｖｆｂを受けて、この信号を差動増幅器２３の第１の入
力端子に印加する。この差動増幅器は、その第２の入力
端子に基準電圧Ｖｒｅｆを受ける。この基準電圧は、電
源回路Ｖの出力端子１７，１８（図１参照）間の電圧
（または、Ｖｆｂが、例えば抵抗分割により出力電圧の
一部である場合には、出力端子間の電圧の一部）とす
る。差動増幅器は、その出力端子に電圧Ｖｅｒの差動信
号を供給する。この電圧Ｖｅｒは、コンパレータ２５の
第１の入力端子に印加する。このコンパレータ２５の第
２の入力端子には、スイッチ９’（この実施例ではＦＥ
Ｔとして示す）を流れる電流の目安となる信号Ｉｓ（測
定抵抗Ｒｍ間で測定される）を供給する。
すものである。この制御回路は、検出回路１９から信号
Ｖｆｂを受けて、この信号を差動増幅器２３の第１の入
力端子に印加する。この差動増幅器は、その第２の入力
端子に基準電圧Ｖｒｅｆを受ける。この基準電圧は、電
源回路Ｖの出力端子１７，１８（図１参照）間の電圧
（または、Ｖｆｂが、例えば抵抗分割により出力電圧の
一部である場合には、出力端子間の電圧の一部）とす
る。差動増幅器は、その出力端子に電圧Ｖｅｒの差動信
号を供給する。この電圧Ｖｅｒは、コンパレータ２５の
第１の入力端子に印加する。このコンパレータ２５の第
２の入力端子には、スイッチ９’（この実施例ではＦＥ
Ｔとして示す）を流れる電流の目安となる信号Ｉｓ（測
定抵抗Ｒｍ間で測定される）を供給する。
【００２４】コンパレータ２５の出力端子は、フリップ
フロップ２７のリセット端子Ｒに接続する。このフリッ
プフロップは、セット端子Ｓに信号Ｖｏｓｃを受け、こ
の信号は発振回路２９から発生する。
フロップ２７のリセット端子Ｒに接続する。このフリッ
プフロップは、セット端子Ｓに信号Ｖｏｓｃを受け、こ
の信号は発振回路２９から発生する。
【００２５】図２ｃは、タイミングチャートを示すもの
である。時刻ｔ０において、信号Ｖｏｓｃがハイレベル
になると、フリップフロップ２７の出力Ｑはハイレベル
に、出力Ｑ’（反転Ｑ）はローレベルになる。フリップ
フロップのＱ’出力端子は、反転増幅器３１に接続し、
この増幅器により電圧Ｖｏｕｔを持つ出力抵抗３３を経
てスイッチ９’を制御する。このスイッチを流れる電流
および測定抵抗Ｒｍを流れる電流は、鋸歯波状に増加
し、コンパレータ２５の第２の入力端子において、鋸歯
状波信号Ｉｓになる。電圧Ｖｅｒは、ある直流値を持
つ。信号Ｉｓがこの値に達すると（図２ｃの時刻ｔ
１）、コンパレータの出力が反転して、フリップフロッ
プにリセット信号（図２ｃにＲで示す）を供給する。そ
の結果、フリップフロップの出力Ｑはローレベルとな
り、出力Ｑ’は制御回路２１の出力信号Ｖｏｕｔがロー
レベルとなるように、ハイレベルとなる。時刻ｔ２にお
いて、このサイクルが再び最初から開始する。
である。時刻ｔ０において、信号Ｖｏｓｃがハイレベル
になると、フリップフロップ２７の出力Ｑはハイレベル
に、出力Ｑ’（反転Ｑ）はローレベルになる。フリップ
フロップのＱ’出力端子は、反転増幅器３１に接続し、
この増幅器により電圧Ｖｏｕｔを持つ出力抵抗３３を経
てスイッチ９’を制御する。このスイッチを流れる電流
および測定抵抗Ｒｍを流れる電流は、鋸歯波状に増加
し、コンパレータ２５の第２の入力端子において、鋸歯
状波信号Ｉｓになる。電圧Ｖｅｒは、ある直流値を持
つ。信号Ｉｓがこの値に達すると（図２ｃの時刻ｔ
１）、コンパレータの出力が反転して、フリップフロッ
プにリセット信号（図２ｃにＲで示す）を供給する。そ
の結果、フリップフロップの出力Ｑはローレベルとな
り、出力Ｑ’は制御回路２１の出力信号Ｖｏｕｔがロー
レベルとなるように、ハイレベルとなる。時刻ｔ２にお
いて、このサイクルが再び最初から開始する。
【００２６】この実施例において、制御回路は、信号Ｖ
ｅｒを第１の入力端子に受けるスタンバイ回路３５を有
する。このスタンバイ回路は、第２の入力端子に信号Ｐ
ｓｅｔを受け、その信号は負荷がいかなる消費電力のと
きに、発振回路２９が切り換わる必要があるかを決定す
る。負荷の消費電力が減少すると、差動増幅器２３の出
力信号Ｖｅｒも減少する。スタンバイ回路３５は、信号
Ｖｅｒ（消費電力の目安となる）と関連して、および信
号Ｐｓｅｔと関連して発振回路２９の周波数を切り換え
るタイミングを決定する。したがって、発振器の周波数
は、所定の最小電力（Ｐｓｅｔ）で切り換わることにな
る。消費電力は、信号Ｖｅｒ（スイッチを流れる最小ピ
ーク電流と一致する）に関連して決定される。電力が減
少すると、スイッチ９，９’が長期間に亘って（低い繰
り返し周波数で）中断されないように、および電源回路
がより有効に使用されるように、発振回路の周波数が低
下する。図２ｃにおいて、電流Ｉｓに対するＶｅｒ−ｓ
ｔｂｙのグラフは、低消費電力（例えば、スタンバイ
中）での差動増幅器２３の出力電圧値を示している。
ｅｒを第１の入力端子に受けるスタンバイ回路３５を有
する。このスタンバイ回路は、第２の入力端子に信号Ｐ
ｓｅｔを受け、その信号は負荷がいかなる消費電力のと
きに、発振回路２９が切り換わる必要があるかを決定す
る。負荷の消費電力が減少すると、差動増幅器２３の出
力信号Ｖｅｒも減少する。スタンバイ回路３５は、信号
Ｖｅｒ（消費電力の目安となる）と関連して、および信
号Ｐｓｅｔと関連して発振回路２９の周波数を切り換え
るタイミングを決定する。したがって、発振器の周波数
は、所定の最小電力（Ｐｓｅｔ）で切り換わることにな
る。消費電力は、信号Ｖｅｒ（スイッチを流れる最小ピ
ーク電流と一致する）に関連して決定される。電力が減
少すると、スイッチ９，９’が長期間に亘って（低い繰
り返し周波数で）中断されないように、および電源回路
がより有効に使用されるように、発振回路の周波数が低
下する。図２ｃにおいて、電流Ｉｓに対するＶｅｒ−ｓ
ｔｂｙのグラフは、低消費電力（例えば、スタンバイ
中）での差動増幅器２３の出力電圧値を示している。
【００２７】図２ｂは、縦軸に電力Ｐおよびスイッチン
グ点Ｐｓｅｔを、横軸に電流Ｉをそれぞれ示すもので、
Ｆｈは高周波数の場合を、Ｆｌは低周波数の場合（例え
ば、Ｆｈ＝２×Ｆｌ）を示す。矢印は、負荷の消費電力
が減少する場合の変化を示すが、消費電力が増加する場
合は、反対方向となる。スタンバイ回路３５は、かかる
電源回路／制御回路を用いる装置がスタンバイモードを
有するものとする。しかし、装置がスタンバイモードを
有するか否かは、この発明およびこの電源回路において
重要ではない。
グ点Ｐｓｅｔを、横軸に電流Ｉをそれぞれ示すもので、
Ｆｈは高周波数の場合を、Ｆｌは低周波数の場合（例え
ば、Ｆｈ＝２×Ｆｌ）を示す。矢印は、負荷の消費電力
が減少する場合の変化を示すが、消費電力が増加する場
合は、反対方向となる。スタンバイ回路３５は、かかる
電源回路／制御回路を用いる装置がスタンバイモードを
有するものとする。しかし、装置がスタンバイモードを
有するか否かは、この発明およびこの電源回路において
重要ではない。
【００２８】図３ａは、電源回路Ｖ（図１参照）に用い
る制御回路２１の第２実施例を示すもので、図１，図２
と同一符号の素子は同様に動作する。
る制御回路２１の第２実施例を示すもので、図１，図２
と同一符号の素子は同様に動作する。
【００２９】この実施例においても、制御回路は検出回
路１９（図１参照）から信号Ｖｆｂを受ける。この信号
Ｖｆｂは、差動増幅器２３の第１の入力端子に印加し、
この差動増幅器２３の第２の入力端子には基準信号Ｖｒ
ｅｆを印加する。さらに、差動増幅器は、コンパレータ
２５の第１の入力端子に信号Ｖｅｒを供給する。コンパ
レータは、さらに第２の入力端子に信号Ｉｓ（スイッチ
９’を流れる電流に対応）を受ける。コンパレータの出
力信号は、フリップフロップ２７にリセット信号Ｒとし
て供給する。発振回路２９の出力信号Ｖｏｓｃは、フリ
ップフロップにセット信号Ｓとして供給する。ここで、
フリップフロップは、反転増幅器３１に反転信号Ｑ’を
供給し、この反転増幅器の出力端子から出力抵抗３３を
経て制御信号としての出力信号Ｖｏｕｔをスイッチに供
給する。
路１９（図１参照）から信号Ｖｆｂを受ける。この信号
Ｖｆｂは、差動増幅器２３の第１の入力端子に印加し、
この差動増幅器２３の第２の入力端子には基準信号Ｖｒ
ｅｆを印加する。さらに、差動増幅器は、コンパレータ
２５の第１の入力端子に信号Ｖｅｒを供給する。コンパ
レータは、さらに第２の入力端子に信号Ｉｓ（スイッチ
９’を流れる電流に対応）を受ける。コンパレータの出
力信号は、フリップフロップ２７にリセット信号Ｒとし
て供給する。発振回路２９の出力信号Ｖｏｓｃは、フリ
ップフロップにセット信号Ｓとして供給する。ここで、
フリップフロップは、反転増幅器３１に反転信号Ｑ’を
供給し、この反転増幅器の出力端子から出力抵抗３３を
経て制御信号としての出力信号Ｖｏｕｔをスイッチに供
給する。
【００３０】発振回路２９の発振器の周波数を切り換え
るべきタイミングを決定するため、信号Ｖｅｒに代えて
トランスＴの予備巻線３７を用いる。この予備巻線は、
スイッチ９’のデューティサイクルを決定すると共に、
信号Ｐｓｅｔと関連して発振回路２９の切り換えタイミ
ングを決定するデューティサイクル検出回路３９に接続
する。デューティサイクル検出回路は、デューティサイ
クルおよび入力信号Ｐｓｅｔと関連して切り換えタイミ
ングを決定する。この様子を図３ｂに示す。電力が減少
（矢印方向）すると、デューティサイクルＤはあるタイ
ミングてＤｍｉｎに達する。このＤｍｉｎの値は、負荷
のＰｓｅｔの消費電力に一致する。その時、デューティ
サイクル検出回路３９が発振回路２９に信号を供給する
と、Ｆｈの周波数はＦｌ（例えば、半分）に減少する。
負荷の消費電力が増加する場合には、図３ｂにおいて反
対方向に変化する。
るべきタイミングを決定するため、信号Ｖｅｒに代えて
トランスＴの予備巻線３７を用いる。この予備巻線は、
スイッチ９’のデューティサイクルを決定すると共に、
信号Ｐｓｅｔと関連して発振回路２９の切り換えタイミ
ングを決定するデューティサイクル検出回路３９に接続
する。デューティサイクル検出回路は、デューティサイ
クルおよび入力信号Ｐｓｅｔと関連して切り換えタイミ
ングを決定する。この様子を図３ｂに示す。電力が減少
（矢印方向）すると、デューティサイクルＤはあるタイ
ミングてＤｍｉｎに達する。このＤｍｉｎの値は、負荷
のＰｓｅｔの消費電力に一致する。その時、デューティ
サイクル検出回路３９が発振回路２９に信号を供給する
と、Ｆｈの周波数はＦｌ（例えば、半分）に減少する。
負荷の消費電力が増加する場合には、図３ｂにおいて反
対方向に変化する。
【図１】電源回路の一般的回路図である。
【図２】この発明による電源回路に用いる制御回路の第
１実施例を示す図である。
１実施例を示す図である。
【図３】この発明による電源回路に用いる制御回路の第
２実施例を示す図である。
２実施例を示す図である。
Ｖ 電源回路 Ｔ トランス Ｒｂ 負荷 １，２ 入力端子 ３ 整流器 ５ バッファコンデンサ ７ 一次巻線 ９ トランジスタ ９’ スイッチ １１ 二次巻線 １３ ダイオード １５ コンデンサ １７，１８ 出力端子 １９ 検出回路 ２１ 制御回路 ２３ 差動増幅器 ２５ コンパレータ ２７ フリップフロップ ２９ 発振回路 ３１ 反転増幅器 ３３ 出力抵抗 ３５ スタンバイ回路 ３７ 予備巻線 ３９ デューティサイクル検出回路
Claims (6)
- 【請求項１】 入力電圧（Ｖｉｎ）を受ける入力端子
（１，２）および出力電圧（Ｖｏｕｔ）を供給する出力
端子（１７，１８）を有する電源回路（Ｖ）であって、
該電源回路の前記入力端子に並列に結合したトランス
（Ｔ）の一次巻線（７）およびスイッチ（９，９’）の
直列回路と、前記電源回路の前記出力端子に結合した前
記トランスの二次巻線（１１）と、前記電源回路の前記
出力端子に結合した入力端子および前記スイッチに制御
信号を供給する出力端子を有する制御回路（２１）とを
具え、前記制御回路は予め決めた周波数のパルス幅変調
された制御信号を発生する発振回路（２９）を有する電
源回路において、 前記制御回路は、その入力端子に前記電源回路の前記出
力端子から発生されるフィードバック信号（Ｖｆｂ）を
受けると共に、他の入力端子に外部からセットされる信
号（Ｐｓｅｔ）を受けるよう構成すると共に、これら外
部からセットされる前記信号およびフィードバック信号
に基づいて前記発振回路の発振を前記予め決めた周波数
から他の固定周波数に切り換えるスイッチング手段（３
５）を具えることを特徴とする電源回路。 - 【請求項２】 前記制御回路は、動作中に前記スイッチ
を流れる電流に関連して前記他の固定周波数への切り換
えタイミングを検出する手段を有することを特徴とする
請求項１記載の電源回路。 - 【請求項３】 前記スイッチング手段は、前記フィード
バック信号と基準信号との差を増幅する差動増幅器を有
し、この差動増幅器の出力端子を前記スイッチング手段
に結合したことを特徴とする請求項１記載の電源回路。 - 【請求項４】 前記制御回路は、所定のデューティサイ
クルに関連した前記他の固定周波数への切り換えタイミ
ングを検出する手段を有することを特徴とする請求項１
記載の電源回路。 - 【請求項５】 前記手段は、前記トランスの予備巻線
と、前記デューティサイクルを検出すると共に、前記発
振回路にスイッチング信号を供給するデューティサイク
ル検出回路とを有することを特徴とする請求項４記載の
電源回路。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載した電源
回路に用いる制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9201428 | 1992-08-10 | ||
| NL9201428A NL9201428A (nl) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | Voedingsschakeling en stuurschakeling voor toepassing in een voedingsschakeling. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165491A true JPH06165491A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=19861163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5198411A Pending JPH06165491A (ja) | 1992-08-10 | 1993-08-10 | 電源回路およびこれに用いる制御回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5469349A (ja) |
| EP (1) | EP0583038A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06165491A (ja) |
| KR (1) | KR100351214B1 (ja) |
| NL (1) | NL9201428A (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995030183A1 (de) * | 1994-04-29 | 1995-11-09 | Thomas Burger | Elektronische schaltung zur reduzierung des stromverbrauchs eines transformators |
| EP0693819B1 (de) * | 1994-07-18 | 1998-01-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Gleichstromumrichter mit Strombegrenzung |
| US5657218A (en) * | 1994-09-07 | 1997-08-12 | Deutsche Thomson Brandt Gmbh | Switch mode power supply circuit |
| DE4436553A1 (de) * | 1994-10-13 | 1996-04-18 | Philips Patentverwaltung | Stromversorgungseinrichtung |
| EP0709948B1 (en) * | 1994-10-27 | 2002-08-21 | STMicroelectronics S.r.l. | DC-DC converter functioning in pulse skipping mode under low load conditions |
| US5745352A (en) * | 1994-10-27 | 1998-04-28 | Sgs-Thomson Microelectronics S.R.L. | DC-to-DC converter functioning in a pulse-skipping mode with low power consumption and PWM inhibit |
| DE4438671C1 (de) * | 1994-10-28 | 1996-05-15 | Sgs Thomson Microelectronics | Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Umrichters |
| DE69636505T2 (de) | 1995-06-07 | 2007-05-24 | General Electric Co. | Dynamoelektrische Maschine und deren Rotorkonstruktion |
| DE19522956C2 (de) * | 1995-06-23 | 1997-07-17 | Siemens Ag | Umrichter |
| US6307356B1 (en) * | 1998-06-18 | 2001-10-23 | Linear Technology Corporation | Voltage mode feedback burst mode circuit |
| US6295217B1 (en) | 1999-03-26 | 2001-09-25 | Sarnoff Corporation | Low power dissipation power supply and controller |
| JP3365402B2 (ja) * | 1999-09-02 | 2003-01-14 | 横河電機株式会社 | スイッチング電源装置 |
| TW459438B (en) | 1999-09-17 | 2001-10-11 | Koninkl Philips Electronics Nv | Multimode switched-mode power supply |
| US6462971B1 (en) | 1999-09-24 | 2002-10-08 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus providing a multi-function terminal for a power supply controller |
| US6212079B1 (en) | 2000-06-30 | 2001-04-03 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus for improving efficiency in a switching regulator at light loads |
| US6978386B2 (en) | 2000-12-28 | 2005-12-20 | Ge Fanuc Automation North America, Inc. | Method and apparatus for regulating current for programmable logic controllers |
| US6674274B2 (en) | 2001-02-08 | 2004-01-06 | Linear Technology Corporation | Multiple phase switching regulators with stage shedding |
| JP2002247847A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Ａｃアダプタ、電源供給装置、電気機器、および電源供給装置の制御方法 |
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| WO2005027330A1 (en) * | 2003-09-13 | 2005-03-24 | Ashraf Said Mohammed Hassan | Electronic generator |
| KR101020243B1 (ko) | 2004-06-16 | 2011-03-07 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 스위칭 모드 파워 서플라이 |
| US7358707B2 (en) * | 2005-08-02 | 2008-04-15 | Dell Products L.P. | Information handling system including a power supply unit with a power converter for supplying power to multiple outputs |
| US7696737B2 (en) * | 2007-12-21 | 2010-04-13 | Power Intergrations, Inc. | Method and apparatus to control a power supply for high efficiency |
| KR101468719B1 (ko) * | 2008-03-12 | 2014-12-05 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 전력 변환기 및 그 구동 방법 |
| DE102010014103A1 (de) | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Austriamicrosystems Ag | Frequenzauswahlschaltung für einen Gleichstromwandler und Verfahren zur Auswahl einer Frequenz desselben |
| IT1403601B1 (it) * | 2010-12-22 | 2013-10-31 | St Microelectronics Srl | Dispositivo di controllo di un convertitore dc-dc. |
| CN103760408B (zh) * | 2014-01-26 | 2017-02-15 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 过零检测电路 |
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| US4791544A (en) * | 1984-09-21 | 1988-12-13 | Veeco Instruments | Regulating control for single-ended switching power supply |
| DE3444035A1 (de) * | 1984-12-03 | 1986-06-05 | Klöckner-Moeller Elektrizitäts GmbH, 5300 Bonn | Regelprinzip fuer schaltnetzteil |
| DE3602858A1 (de) * | 1986-01-31 | 1987-08-06 | Thomson Brandt Gmbh | Schaltnetzteil fuer fernsehgeraete |
| US4716510A (en) * | 1986-05-05 | 1987-12-29 | Motorola, Inc. | Automatic restart circuit for a switching power supply |
| US4772995A (en) * | 1987-01-08 | 1988-09-20 | Veeco Instruments Inc. | Switching supply with pulse width and rate modulation |
-
1992
- 1992-08-10 NL NL9201428A patent/NL9201428A/nl not_active Application Discontinuation
-
1993
- 1993-08-06 KR KR1019930015238A patent/KR100351214B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1993-08-10 JP JP5198411A patent/JPH06165491A/ja active Pending
- 1993-08-10 US US08/105,212 patent/US5469349A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
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