JPH082177B2 - Power supply - Google Patents

Power supply

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JPH082177B2
JPH082177B2 JP60134164A JP13416485A JPH082177B2 JP H082177 B2 JPH082177 B2 JP H082177B2 JP 60134164 A JP60134164 A JP 60134164A JP 13416485 A JP13416485 A JP 13416485A JP H082177 B2 JPH082177 B2 JP H082177B2
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power mosfet
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power supply
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良平 嵯峨
恭一 高橋
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電源装置に関し、特にスイッチングレギュレ
ータ方式として知られている電源装置に用いて好適な回
路技術に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply device, and particularly to a circuit technique suitable for use in a power supply device known as a switching regulator system.

〔背景技術〕[Background technology]

電圧変動の少ない安定した電源電圧を得るため、各種
電子機器の電源装置が使用される。この電源装置には各
種回路構成のものがあるが、その一側が「電子技術」
(昭和60年2月1日発行、発行所日刊工業株式会社、p3
0)に他励型フォワード方式スイッチング電源として示
されている。
Power supply devices for various electronic devices are used to obtain a stable power supply voltage with little voltage fluctuation. There are various circuit configurations for this power supply, but one side is "electronic technology".
(Published February 1, 1985, Publisher Nikkan Kogyo Co., Ltd., p3
It is shown as a separately excited forward type switching power supply in (0).

上記電源装置は、当業者間においてスイッチングレギ
ュレータと呼ばれている方式に含まれるものであり、こ
の方式は主トランスの2次側コイルから得られた出力電
圧のレベル変化を検出して主トランスの1次側コイルの
電源を断続し、上記出力電圧を所定の電圧レベルに保持
するものである。
The above power supply device is included in a system called a switching regulator by those skilled in the art, and this system detects the level change of the output voltage obtained from the secondary coil of the main transformer and detects the level of the main transformer. The power supply of the primary coil is turned on and off to maintain the output voltage at a predetermined voltage level.

上記1次側コイルを流れる電流は、多くの場合1A程度
の高電流であるが、上記電流を断続するスイッチング素
子としてバイポーラパワートランジスタが多用されてい
る。
The current flowing through the primary side coil is a high current of about 1 A in most cases, but a bipolar power transistor is often used as a switching element for connecting and disconnecting the current.

上記バイポーラパワートランジスタはスイッチングス
ピードが遅いものであり、このため上記トランジスタを
スイッチングするための周波数信号も低周波数になされ
ている。そして上記トランジスタのベースがハイインピ
ーダンスになっても、スイッチング周波数が低周波数で
あることから上記スイッチング周波数の1サイクル以内
でオフにすることができ、特にベース蓄積電荷を放電し
てトランジスタの保護を行う保護回路を設ける必要がな
かった。
Since the bipolar power transistor has a slow switching speed, the frequency signal for switching the transistor is also low frequency. Even if the base of the transistor becomes high impedance, it can be turned off within one cycle of the switching frequency because the switching frequency is low, and in particular, the base accumulated charge is discharged to protect the transistor. There was no need to provide a protection circuit.

本発明者等は、上記1次側コイルを流れる電流の断続
を高速度で行うことを検討した。そして、バイポーラパ
ワートランジスタに代えて表面酸化膜電界効果型トラン
ジスタ(パワーMOSFET)を使用すれば、上記高速度の電
流断続制御が可能になり、2次側電圧を整流して得られ
る出力電圧(電源電圧)をより一層安定化し得ることに
気づいた。
The inventors of the present invention have studied that the current flowing through the primary coil is intermittently interrupted at a high speed. If a surface oxide film field effect transistor (power MOSFET) is used instead of the bipolar power transistor, the high-speed intermittent control of the current becomes possible, and an output voltage (power supply) obtained by rectifying the secondary side voltage can be obtained. It has been found that the voltage) can be further stabilized.

しかし、パワーMOSFETのゲートにはゲート蓄積電荷C
GSがあり、スイッチングレギュレータの非動作時、或い
はパワーMOSFETがオフの際にこれを放電しておかない
と、次に駆動する際に破壊されやすいことが、本発明者
等によって明らかにされた。
However, the gate charge C
The inventors of the present invention have revealed that if there is GS and the power MOSFET is not discharged when the switching regulator is not operating or when the power MOSFET is off, the power MOSFET is easily destroyed during the next driving.

一方、スイッチングレギュレータにおいては、通常動
作の前後においてシステムの安全を図りしかも消費電流
を低減するため、非動作となす、いわゆる待機状態が設
定されることがある。
On the other hand, in the switching regulator, a so-called standby state in which the switching regulator is inoperative may be set in order to ensure system safety before and after normal operation and reduce current consumption.

本発明者等は、上記待機状態への切換え時に同期して
上記ゲート蓄積電荷CGSを放電する保護回路を設けれ
ば、極めて簡単な回路構成で上記パワーMOSFETを確実に
保護し得ることに気づき、本発明を提案するに至った。
The present inventors have found that if a protection circuit that discharges the gate accumulated charge C GS is provided in synchronization with the switching to the standby state, the power MOSFET can be reliably protected with an extremely simple circuit configuration. The present invention has been proposed.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、スイッチングレギュレータ方式電源
装置の1次側コイルを流れる電流をパワーMOSFETを用い
て高速断続制御するとともに、上記パワーMOSFETの破壊
防止を行うことにある。
An object of the present invention is to control the current flowing through the primary coil of a switching regulator power supply device at high speed by using a power MOSFET and prevent the power MOSFET from being destroyed.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention are as follows.
It will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に述べれば、下記のとおりである。
The following is a brief description of the outline of the typical inventions among the inventions disclosed in the present application.

すなわち、主トランス4の1次側コイルL11を流れる
電流I1をパワーMOSFETQ13で断続制御するとともに、こ
のパワーMOSFETQ13のゲート蓄積電荷CGSを放電して、パ
ワーMOSFETQ13の破壊防止を行う保護回路(トランジス
タQP,スイッチS4)を設けることにより、高速スイッチ
ング制御を行うとともにスイッチングトランジスタを保
護する、という本発明の目的を達成するものである。
That is, the current I 1 flowing through the primary coil L 11 of the main transformer 4 with intermittently control a power MOSFET Q 13, and discharges the gate accumulated charge C GS of the power MOSFET Q 13, performs breakdown prevention of power MOSFET Q 13 By providing a protection circuit (transistor Q P , switch S 4 ), the object of the present invention is to perform high-speed switching control and protect the switching transistor.

〔実施例−1〕 以下、第1図及び第2図を参照して本発明を適用した
電源装置の第1実施例を説明する。なお、第1図は電源
装置(スイッチングレギュレータ)の回路構成を示す回
路図である、第2図は上記電源装置の回路動作を説明す
る波形図を示すものである。
[Embodiment 1] A first embodiment of a power supply device to which the present invention is applied will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the power supply device (switching regulator), and FIG. 2 is a waveform diagram explaining the circuit operation of the power supply device.

本実施例の特徴は、主トランスの1次側コイルの電流
制御をパワーMOSFETにて行うとともに、上記パワーMOSF
ETのゲート蓄積電荷CGSを放電する保護回路を設け、上
記パワーMOSFETの破壊を防止することにある。
The feature of this embodiment is that the current control of the primary side coil of the main transformer is performed by the power MOSFET and the power MOSF
The purpose of this is to prevent the destruction of the power MOSFET by providing a protection circuit that discharges the gate accumulated charge C GS of ET.

第1図に示す端子T1,T2には、商用電源が供給され
る。S1は電源スイッチであり、これが図示のようにオン
状態に切り換えられたとき、ダイオードブリッジにて構
成された整流回路1に上記商用電源が供給される。
A commercial power supply is supplied to the terminals T 1 and T 2 shown in FIG. S 1 is a power switch, and when the switch is turned on as shown in the figure, the commercial power is supplied to the rectifier circuit 1 formed of a diode bridge.

2は平滑回路であり、コイルL1,コンデンサC1にて構
成され、直流化された電源電圧VCCを得る。抵抗R1は制
御回路3に降圧された電源電圧VCC2を供給するものであ
り、コンデンサC2は電源電圧VCC2の安定化を行うもので
ある。
A smoothing circuit 2 is composed of a coil L 1 and a capacitor C 1, and obtains a DC-converted power supply voltage V CC . The resistor R 1 supplies the reduced power supply voltage V CC2 to the control circuit 3, and the capacitor C 2 stabilizes the power supply voltage V CC2 .

ところで、制御回路3の消費電流をすべて抵抗R1を介
して供給すると、抵抗R1の発熱量が大になり、抵抗R1
ワッテージを大にしなければならない。これは抵抗R1
大型になることを意味し、実装上好ましくない。また、
コスト高の一因ともなり、ぜひとも避ける必要がある。
Meanwhile, when supplied through all the current consumption of the control circuit 3 resistor R 1, the heating value of the resistor R 1 becomes large, it must be the wattage of the resistor R 1 to the atmospheric. This means that the resistance R 1 becomes large, which is not preferable for mounting. Also,
It also contributes to the high cost and must be avoided.

そこで、本実施例においては、以下に述べるような工
夫がなされている。
Therefore, in the present embodiment, the following measures are taken.

すなわち、主トランス4において、L11は1次側コイ
ル,L12,L13はそれぞれ2次側コイルである。1次側コイ
ルL11の電流I1は、後述する制御回路3,出力回路5によ
って断続制御されるものであり、2次側コイルL12,L13
には上記電流I1の断続に応答して2次電圧e1,e2がそれ
ぞれ誘起される。上記2次電圧e2は、この電源装置の出
力電圧VOとなるものであるが、2次電圧e1は上記抵抗R1
を流れる電流の低減に使用され、上記問題点を解決する
ものである。
That is, in the main transformer 4, L 11 is a primary coil and L 12 and L 13 are secondary coils. Current I 1 of the primary coil L 11 is intended to be controlled intermittently by a control circuit 3, the output circuit 5 to be described later, the secondary coil L 12, L 13
, Secondary voltages e 1 and e 2 are induced in response to the intermittent current I 1 . The secondary voltage e 2 is the output voltage V O of this power supply device, but the secondary voltage e 1 is the resistance R 1
It is used to reduce the current flowing through the device and solves the above problems.

2次電圧e1の電圧レベルは、1次側コイルL11と2次
側コイルL12との巻き数比によって所望の値に設定され
る。そして2次電圧e1が誘起すると、ダイオードD1によ
って整流された出力電圧がコンデンサC2によって平滑さ
れ、直流化される。
The voltage level of the secondary voltage e 1 is set to a desired value according to the winding ratio of the primary coil L 11 and the secondary coil L 12 . When the secondary voltage e 1 is induced, the output voltage rectified by the diode D 1 is smoothed by the capacitor C 2 and converted into a direct current.

上記出力電圧は、電源VCC2として制御回路3,出力回路
5に供給される。従って、上記抵抗R1を流れる電流は、
上記2次電圧e1によって得られる分だけ削減し得ること
になり、上記問題点の解決がなされる。
The output voltage is supplied to the control circuit 3 and the output circuit 5 as the power supply V CC2 . Therefore, the current flowing through the resistor R 1 is
The amount can be reduced by the amount obtained by the secondary voltage e 1 , and the above-mentioned problem is solved.

次に制御回路3,出力回路5について説明する。 Next, the control circuit 3 and the output circuit 5 will be described.

なお、本発明でいう保護回路は制御回路3内におい
て、トランジスタT,インバータ14によって構成されてい
る。
The protection circuit according to the present invention is composed of the transistor T and the inverter 14 in the control circuit 3.

1番端子,2番端子には、フォトトランジスタQ1が接続
され、出力電圧VOの電圧レベルの変化を光学的に検出す
る。この光学的検出と上記主トランス4の磁気結合とに
よって、この電源装置の1次側と2次側とが分離され
る。
A phototransistor Q 1 is connected to the first terminal and the second terminal to optically detect a change in the voltage level of the output voltage V O. By this optical detection and the magnetic coupling of the main transformer 4, the primary side and the secondary side of this power supply device are separated.

フォトトランジスタQ1に電圧が発生すると、低入力検
出回路11から基準電圧V1が発生する。これと同時に、抵
抗R2の電圧降下として発生した電圧V2がPWMコンパレー
タ12に供給される。PWMコンパレータ(Puls Width Modu
lation)については、「パルスとデイジタル回路」(昭
和49年2月20日発行、発行所株式会社オーム社、pp177
〜180)に詳細に述べられているが、基本的には鋸歯状
波信号と基準信号とを比較し、鋸歯状波信号が高レベル
の間の時間に応答した時間幅のパルス信号を発生するも
のである。
When a voltage is generated in the phototransistor Q 1 , the low input detection circuit 11 generates the reference voltage V 1 . At the same time, the voltage V 2 generated as a voltage drop across the resistor R 2 is supplied to the PWM comparator 12. PWM comparator (Puls Width Modu
lation), "Pulse and Digital Circuit" (published February 20, 1974, publisher Ohm Co., Ltd., pp177
~ 180), basically comparing a sawtooth signal with a reference signal and generating a pulse signal of a time width in response to the time during which the sawtooth signal is high. It is a thing.

本実施例において、上記基準信号として上記電圧V2
使用され、鋸歯状波信号は鋸歯状波信号発生回路13から
供給される。
In this embodiment, the voltage V 2 is used as the reference signal, and the sawtooth wave signal is supplied from the sawtooth wave signal generation circuit 13.

鋸歯状波信号発生回路13に3番端子,4番端子を介して
接続された抵抗R3,コンデンサC3は、鋸歯状波信号V3
波高値および時間幅を決定するものであり、第2図
(A)に示すような鋸歯状波信号V3を上記PWMコンバー
タ12に供給する。PWMコンバータ12は、鋸歯状波信号V3
と電圧V2とを比較し、第2図(A)に示すように電圧V2
に対し鋸歯状波信号V3が高レベルの間、その時間幅に応
答したパルス幅のパルス信号を発生する。電圧V2の電圧
レベルは、電源装置の出力電圧VOのレベル変化に応答し
て図示のように微小に変化するので、パルス信号の時間
幅も微小に変化することになる。なお、PWMコンバータ1
2には、5番端子を介して動作状態を制御するための動
作モード制御信号としてのDead Band/Soft Start信号が
供給され、PWMコンバータ12の駆動を制御する。
A resistor R 3 and a capacitor C 3 connected to the sawtooth wave signal generation circuit 13 via terminals 3 and 4 are for determining the peak value and time width of the sawtooth wave signal V 3 . A sawtooth wave signal V 3 as shown in FIG. 2 (A) is supplied to the PWM converter 12. The PWM converter 12 has a sawtooth wave signal V 3
The voltage V 2 is compared with the voltage V 2 as shown in FIG. 2 (A).
On the other hand, while the sawtooth wave signal V 3 is at a high level, a pulse signal having a pulse width corresponding to the time width is generated. Since the voltage level of the voltage V 2 slightly changes as shown in the drawing in response to the level change of the output voltage V O of the power supply device, the time width of the pulse signal also slightly changes. In addition, PWM converter 1
2 is supplied with a Dead Band / Soft Start signal as an operation mode control signal for controlling the operation state via the terminal 5, and controls the driving of the PWM converter 12.

一方、上記低入力検出回路11から基準電圧V1が発生す
ることによって、スイッチS3がオン状態に動作し、定電
流回路CS1を介してトランジスタQ2に電源電圧VCC2が供
給される。ここで注目すべきは、インバータ14によって
位相反転した電圧がトランジスタQPに供給され、トラン
ジスタQPをオフにすることである。すなわち、トランジ
スタQPがオフになり、トランジスタQ3,Q4の中点である
7番端子の接地解除が行われるとともに、スイッチS3の
オンによりトランジスタQ2が動作可能になされる。
On the other hand, when the low input detection circuit 11 generates the reference voltage V 1 , the switch S 3 is turned on, and the power supply voltage V CC2 is supplied to the transistor Q 2 via the constant current circuit CS 1 . Here it should be noted, the voltage which is a phase-inverted is supplied to the transistor Q P by inverter 14, it is to turn off the transistor Q P. That is, the transistor Q P is turned off, along with the ground releasing the pin 7 is the midpoint of the transistors Q 3, Q 4 is performed, the transistor Q 2 is made operable by turning on the switch S3.

そしてトランジスタQ2は、PWMコンバータ12から出力
されるパルス信号Pがハイレベルのときオンされて抵抗
R4の電圧降下分によってトランジスタQ4を駆動する。ま
たパルス信号Pがローレベルのとき、トランジスタQ2が
オフされて定電流回路CS1,スイッチS3を介してトランジ
スタQ3にベース電流を供給し、トランジスタQ3を駆動す
る。従って、7番端子の電圧レベルVPは、上記トランジ
スタQ3,Q4の上記動作によってパルス状に変化する。出
力回路5のトランジスタQ11、は、電圧レベルVPがハイ
レベルのときオンになり、トランジスタQ12は電圧レベ
ルVPがローレベルのときオンになる。この結果、パワー
MOSFETQ13のゲート電圧VCは、第2図(B)にしめすよ
うに上記鋸歯状波信号V3が電圧V2より高レベルの時間に
相当したものになる。そしてゲート電圧VCの立ち上がり
期間においてパワーMOSFETQ13がオン状態になり、この
間において上記1次側コイルに電流I1が流れる。
The transistor Q2 is turned on when the pulse signal P output from the PWM converter 12 is at a high level, and the transistor Q2 has a resistance.
The transistor Q 4 is driven by the voltage drop of R 4 . Further, when the pulse signal P is low, the constant current circuit CS 1 transistor Q2 is turned off, and supplies the base current to the transistor Q 3 via the switch S 3, drives the transistor Q 3. Therefore, the voltage level VP of the 7th terminal changes in a pulse shape by the above-mentioned operation of the transistors Q 3 and Q 4 . The transistor Q 11 of the output circuit 5 is turned on when the voltage level V P is high level, and the transistor Q 12 is turned on when the voltage level V P is low level. As a result, power
The gate voltage V C of the MOSFET Q 13 corresponds to the time when the sawtooth signal V 3 is at a higher level than the voltage V 2 as shown in FIG. 2 (B). Then, the power MOSFET Q 13 is turned on during the rising period of the gate voltage V C , and the current I 1 flows through the primary side coil during this period.

2次側コイルL13に電圧e2が誘起されて、ダイオードD
2,コンデンサD3によって整流され、更にコイルL2,コン
デンサC4によって平滑され、出力電圧VOを得る。
The voltage e 2 is induced in the secondary coil L 13 and the diode D
2 , rectified by the capacitor D 3 , and further smoothed by the coil L 2 and the capacitor C 4 to obtain the output voltage VO.

抵抗R5,R6はブリーダ抵抗であって、発光ダイオードD
4とこれに直列接続された定電圧素子Q21にバイアス電圧
を供給する。そして出力電圧VOのレベル変化は、発光ダ
イオードD4の発光量の変化となって上記のようにフォト
トランジスタQ1によって検出され、制御回路3,出力回路
5の上記回路動作によって出力電圧VOの安定化が行われ
る。
The resistors R 5 and R 6 are bleeder resistors, and the light emitting diode D
A bias voltage is supplied to 4 and a constant voltage element Q 21 connected in series to this. The level change of the output voltage V O, the light emitting diode is a light emitting amount of the change in D 4 is detected by the photo transistor Q1 as described above, the control circuit 3, the output voltage V O by the circuit operation of the output circuit 5 Stabilization takes place.

ところで、電源装置が待機状態になされる場合、5番
端子から供給される制御信号によってPWMコンバータ12
が非動作になされる。パルス信号Pが発生せず、ゲート
電圧VCも得られない。そしてパワーMOSFETQ13も非動作
になり、出力電圧VOもコンデンサC4によって次第に低レ
ベルに移行する。また電源VCC2の電圧レベルも、コンデ
ンサC2によって次第に低下する。この結果、基準電圧V1
の電圧レベルも低下し、スシッチS3がオフになるととも
に、トランジスタQPがオン状態に動作する。
By the way, when the power supply unit is put in the standby state, the PWM converter 12 is controlled by the control signal supplied from the 5th terminal.
Is deactivated. The pulse signal P is not generated and the gate voltage V C cannot be obtained. Then, the power MOSFET Q 13 is also deactivated, and the output voltage V O gradually shifts to a low level by the capacitor C 4 . Also, the voltage level of the power supply V CC2 is gradually lowered by the capacitor C 2 . As a result, the reference voltage V 1
The voltage level of is also lowered, the switch S 3 is turned off, and the transistor Q P is turned on.

トランジスタQ12のベースがトランジスタQPによって
接地されるようになり、これがオン状態になる。そして
パワーMOSFETQ13のゲートに蓄積されていた電荷CGSをト
ランジスタQ12を介してGNDに放電する。この放電動作
は、上記コンデンサC2によって電源VCC2が保持されてい
る間に行われる。
The base of transistor Q 12 is now grounded by transistor Q P , which turns on. Then, the electric charge C GS accumulated in the gate of the power MOSFET Q 13 is discharged to GND through the transistor Q 12 . This discharging operation is performed while the power source V CC2 is held by the capacitor C 2 .

上記電荷CGSの放電により、次に5番端子からの制御
信号によって制御回路3が通常動作状態へ移行され、パ
ワーMOSFETQ13のゲートに電圧VCが供給されたときに、
パワーMOSFETQ13が破壊されることがなく、保護動作が
行われることになる。そして5番端子からの制御信号に
よって待機状態が解除されたとき、再び電源装置が速や
かに正常な回路動作を行うようにする。
By the discharge of the charge C GS, the control circuit 3 is next shifted to the normal operation state by the control signal from the fifth terminal, and when the voltage V C is supplied to the gate of the power MOSFET Q 13 ,
The power MOSFET Q 13 is not destroyed and the protection operation is performed. Then, when the standby state is released by the control signal from the fifth terminal, the power supply device promptly resumes normal circuit operation.

〔実施例−2〕 次に、本発明の第2図実施例を第3図を参照して説明
する。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

なお、上記第1実施例と同一の回路動作をなす部分に
は同一の符号を付し、説明の重複を避けるものとする。
The parts that perform the same circuit operation as in the first embodiment are designated by the same reference numerals to avoid duplication of description.

本実施例の特徴は、電源オフ時において上記電荷CGS
の放電を行うように構成したことにある。
The feature of this embodiment is that the charge C GS is
It is configured to discharge the electric field.

すなわち、電源スイッチS1と連動するスイッチS4が、
パワーMOSFETQ13のゲートとGNDラインとの間にもうけら
れている。スイッチS4は電源スイッチS1がオン状態のと
きオフになるように構成されている。従って、電源オン
の場合、上記出力電圧VOの安定化動作が行われ、電源オ
フ時にスイッチS4がオンされて電荷CGSの放電が行われ
る。
That is, the switch S 4 that works with the power switch S 1
It is provided between the gate of power MOSFET Q 13 and the GND line. Switch S 4 is configured to turn off when power switch S 1 is in the on state. Therefore, when the power is turned on, the output voltage V O is stabilized, and when the power is turned off, the switch S 4 is turned on to discharge the charge C GS .

上記放電動作は、電源VCC2の残留の有無に関りなく行
われるので、パワーMOSFETQ13の保護がより一層確実に
なる。
Since the discharging operation is performed regardless of whether the power source V CC2 remains or not, the protection of the power MOSFET Q 13 becomes even more reliable.

〔効果〕〔effect〕

(1) 電源装置の非動作を放出してオン状態に動作す
る保護回路を設け、高速スイッチング動作を行うパワー
MOSFETのゲートに蓄積された電荷CGSを放電させること
により、再動作時における上記パワーMOSFETの破壊を防
止する、という効果が得られる。
(1) Power that provides a high-speed switching operation by providing a protection circuit that releases the non-operation of the power supply device and turns it on
By discharging the electric charge C GS accumulated in the gate of the MOSFET, it is possible to obtain the effect of preventing the power MOSFET from being destroyed during the re-operation.

(2) 電源装置のメインスイッチと連動して、上記メ
インスイッチがオン状態に動作する際にオフになり、上
記メインスイッチがオフに動作する際にオンとなるスイ
ッチをパワーMOSFETのゲートとGNDラインとの間に設け
ることにより、電源オフ時に上記パワーMOSFETのゲート
に蓄積された電荷CGSを放電する、という効果が得られ
る。
(2) In conjunction with the main switch of the power supply, the switch that turns off when the main switch operates in the on state and turns on when the main switch operates in the off state is the gate of the power MOSFET and the GND line. By providing it between the power supply circuit and the power supply circuit, an effect of discharging the charge C GS accumulated in the gate of the power MOSFET when the power is turned off is obtained.

(3) 制御回路への電源供給は、主トランスの2次電
圧を利用して行われるので、電圧降下用の抵抗の電流容
量を小にすることができ、実装密度を向上させることが
できる。
(3) Since the power supply to the control circuit is performed by using the secondary voltage of the main transformer, it is possible to reduce the current capacity of the resistor for voltage drop and improve the packaging density.

(4) 制御回路の回路動作を制御信号により停止して
待機状態となすことにより、電源装置の消費電力を低減
し得る、という効果が得られる。
(4) The effect that the power consumption of the power supply device can be reduced is obtained by stopping the circuit operation of the control circuit by the control signal to enter the standby state.

以上に本発明によってなされた発明を実施例にもとづ
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることは云うまでもない。
Although the invention made by the present invention has been specifically described based on the embodiments above, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Nor.

例えば、トランジスタQAで構成された保護回路と、ス
イッチS4で構成された保護回路とは、併設してもよく、
何れか一方を設けてもよい。
For example, the protection circuit composed of the transistor Q A and the protection circuit composed of the switch S 4 may be installed side by side,
Either one may be provided.

〔利用分野〕[Field of application]

以上の説明では、主として本発明者によってなされた
発明をその背景となった利用分野である電源装置に適用
した場合について説明したが、それに限定されるもので
はなく、パワーMOSFETを出力トランジスタとする各種の
駆動回路に広く利用することができる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the power supply device which is the field of application which is the background has been described, but the present invention is not limited thereto and various types using power MOSFETs as output transistors are described. Can be widely used in the drive circuit of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明を適用した電源装置の第1実施例を示す
回路図、 第2図は上記電源装置の回路動作を説明する波形図、 第3図は本発明の第2実施例を示す電源装置の回路図を
示すものである。 3……制御回路、4……主トランス、5……出力回路、
11……低入力検出回路、12……PWMコンバータ、13……
鋸歯状波信号発生回路、V1,V2……電圧、V3……鋸歯状
波信号、VP,VC……パルス信号、VO……出力電圧、Q1〜Q
12……トランジスタ、Q13……パワーMOSFET、QA……保
護回路を構成するトランジスタ、S4……保護回路を構成
するスイッチ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a power supply device to which the present invention is applied, FIG. 2 is a waveform diagram explaining the circuit operation of the power supply device, and FIG. 3 is a second embodiment of the present invention. It is a circuit diagram of a power supply device. 3 ... control circuit, 4 ... main transformer, 5 ... output circuit,
11 …… Low input detection circuit, 12 …… PWM converter, 13 ……
Sawtooth wave signal generation circuit, V 1 , V 2 ... voltage, V 3 ... sawtooth wave signal, V P , V C ... pulse signal, V O ... output voltage, Q 1 to Q
12 …… Transistor, Q 13 …… Power MOSFET, Q A …… Transistor that composes the protection circuit, S 4 …… Switch that composes the protection circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−206944(JP,A) 特開 昭57−168524(JP,A) 特開 昭58−136137(JP,A) 特開 昭58−48529(JP,A) 特開 昭61−40075(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP 57-206944 (JP, A) JP 57-168524 (JP, A) JP 58-136137 (JP, A) JP 58- 48529 (JP, A) JP-A-61-40075 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1次コイルと2次コイルとを備えた変圧器
と、上記1次コイルと直列に接続されたパワーMOSFET
と、該パワーMOSFETをスイッチングして上記1次コイル
に流れる電流を断続させる制御回路とを有し、上記2次
コイルから出力電圧が取り出されるとともに、通常動作
状態または待機状態を指示する動作モード制御信号が入
力される制御端子を具備し、上記制御端子へ入力される
動作モード制御信号によって通常動作状態と待機状態と
に切り替わり、通常動作状態では上記パワーMOSFETをオ
ン、オフさせ、待機状態では上記パワーMOSFETをオフさ
せるように構成された電源装置であって、 上記制御回路は、鋸歯状波発生回路と、上記2次コイル
に誘起された出力電圧に対応した電圧と上記鋸歯状波発
生回路から出力される鋸歯状波とを比較するPWMコンパ
レータと、該PWMコンパレータの出力に基づいて上記パ
ワーMOSFETのオン、オフ制御するためのパルス信号を形
成する信号形成回路と、該信号形成回路からのパルス信
号に従って上記パワーMOSFETのゲートを充電してオンさ
せる第1のバイポーラトランジスタおよびパワーMOSFET
のゲートの電荷を放電してオフさせる第2のバイポーラ
トランジスタからなるゲート駆動回路と、待機状態へ移
行したときに上記パワーMOSFETのゲート蓄積電荷を放電
させてパワーMOSFETを保護する保護回路とを有すること
を特徴とする電源装置。
1. A transformer having a primary coil and a secondary coil, and a power MOSFET connected in series with the primary coil.
And a control circuit for switching the power MOSFET to interrupt and interrupt the current flowing through the primary coil, and an output mode is taken out from the secondary coil and an operation mode control for instructing a normal operation state or a standby state A control terminal to which a signal is input is provided, and the operation mode control signal input to the control terminal switches between a normal operation state and a standby state. In the normal operation state, the power MOSFET is turned on and off, and in the standby state, A power supply device configured to turn off a power MOSFET, wherein the control circuit includes a sawtooth wave generation circuit, a voltage corresponding to an output voltage induced in the secondary coil, and the sawtooth wave generation circuit. A PWM comparator for comparing the output sawtooth wave and a pulse comparator for controlling the on / off of the power MOSFET based on the output of the PWM comparator. Signal forming circuit for forming a power signal, and a first bipolar transistor and a power MOSFET for charging and turning on the gate of the power MOSFET according to a pulse signal from the signal forming circuit.
A gate drive circuit formed of a second bipolar transistor for discharging the electric charge of the gate of the power MOSFET and turning it off, and a protection circuit for discharging the gate accumulated electric charge of the power MOSFET to protect the power MOSFET when shifting to a standby state. A power supply device characterized by the above.
【請求項2】上記保護回路は上記パワーMOSFETのゲート
と接地点との間に接続されたスイッチング素子を含み、
該スイッチング素子は電源スイッチに連動して電源スイ
ッチのオフ時にオンされ、電源スイッチのオン時にオフ
されるように構成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の電源装置。
2. The protection circuit includes a switching element connected between the gate of the power MOSFET and a ground point,
The power supply device according to claim 1, wherein the switching element is configured to be turned on when the power switch is turned off and to be turned off when the power switch is turned on in conjunction with the power switch.
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