JPH0974748A - Switching power supply device - Google Patents

Switching power supply device

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JPH0974748A
JPH0974748A JP22619295A JP22619295A JPH0974748A JP H0974748 A JPH0974748 A JP H0974748A JP 22619295 A JP22619295 A JP 22619295A JP 22619295 A JP22619295 A JP 22619295A JP H0974748 A JPH0974748 A JP H0974748A
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transformer
detection circuit
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Fumiaki Hashimoto
文明 橋本
Yoshihiro Mori
吉弘 森
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To supply a switching power supply device with constant-current output characteristics for reducing cost and size by eliminating the need for a secondary output current error detection circuit and making equal output constant-current characteristics and eddy current protection characteristics. SOLUTION: A switching element 1 and a current detection circuit 10 for converting current flowing through the switching element 1 and for outputting it are connected in series via a primary winding 2a of a transformer 2. Further, the output of the current detection circuit 10 is connected to the first input terminal of a comparator 9a and a serially-connected circuit of a diode and a capacitor is connected in parallel between the output of an output voltage monitoring circuit 14 for converting a voltage obtained by rectifying and smoothing a second primary winding 2b of the transformer 2 where a voltage proportional to the secondary winding voltage 2c of the transformer 2 is generated and the primary winding 2b of the transformer 2 at the second input terminal of the above comparator 9a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は出力に定電圧特性と定電
流特性とを有するスイッチング電源装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device having an output having a constant voltage characteristic and a constant current characteristic.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パソコンやビデオカメラ等のバッ
テリーを電源とする機器は低価格化とともに小型・軽量
化が進みどこへでも持ち運びが可能となり普及してい
る。これに伴いバッテリーを充電する出力特性すなわち
定電流出力特性と機器に電力を供給する出力特性すなわ
ち定電圧出力特性を備えたスイッチング電源装置に対し
ても低コスト化、小型・軽量化が求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, a battery-powered device such as a personal computer or a video camera has become popular because it can be carried to any place due to its cost reduction, size reduction and weight reduction. Along with this, cost reduction, size reduction, and weight reduction are also required for switching power supply devices that have output characteristics for charging batteries, that is, constant current output characteristics and output characteristics for supplying power to devices, that is, constant voltage output characteristics. There is.

【0003】以下図面を参照しながら従来のスイッチン
グ電源装置の一例について説明する。
An example of a conventional switching power supply device will be described below with reference to the drawings.

【0004】図5は、従来のスイッチング電源装置の回
路構成図である。図5において、1はバイポーラトラン
ジスタあるいは電界効果トランジスタ等により構成され
るスイッチング素子であり、2は電力変換用のトランス
であり2aは第1の一次巻線、2bは第2の一次巻線、
2cは二次巻線であり、3は商用交流電源を整流平滑す
るなどして得られる直流電源であり、4は2次整流ダイ
オード4a、2次平滑コンデンサ4bからなる出力回路
であり、5は負荷であり、直流電源3からトランス2の
第1の一次巻線2aを介して与えられる直流電力をスイ
ッチング素子1によりスイッチングしそのスイッチング
出力をトランス2の第1の一次巻線2aから二次巻線2
cに取出し二次巻線2cに接続された出力回路4によっ
て整流平滑し、直流電力として負荷5に供給する。
FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional switching power supply device. In FIG. 5, 1 is a switching element composed of a bipolar transistor or a field effect transistor, 2 is a transformer for power conversion, 2a is a first primary winding, 2b is a second primary winding,
Reference numeral 2c is a secondary winding, 3 is a DC power supply obtained by rectifying and smoothing a commercial AC power supply, 4 is an output circuit including a secondary rectifying diode 4a, and a secondary smoothing capacitor 4b, and 5 is A load, which is a DC power supplied from the DC power supply 3 through the first primary winding 2a of the transformer 2, is switched by the switching element 1, and the switching output is switched from the first primary winding 2a of the transformer 2 to the secondary winding. Line 2
It is rectified and smoothed by the output circuit 4 connected to the secondary winding 2c, and is supplied to the load 5 as DC power.

【0005】6は出力電圧誤差検出回路であり、負荷5
に供給される出力電圧Voを抵抗6a、6bによって分
圧し誤差増幅器6cの第1の入力端子に入力し、第2の
入力端子に入力される基準電圧源6dとの誤差分を増幅
しダイオード6e、フォトカプラー8を介してパルス幅
制御回路11に出力する。
Reference numeral 6 denotes an output voltage error detection circuit, which is a load 5
Is divided by resistors 6a and 6b into a first input terminal of an error amplifier 6c, and an error component with a reference voltage source 6d inputted into a second input terminal is amplified to a diode 6e. , To the pulse width control circuit 11 via the photo coupler 8.

【0006】7は出力電流誤差検出回路であり、負荷5
に供給される出力電流Ioを抵抗7aにより電圧信号に
変換し誤差増幅器7bの第1の入力端子に入力し、第2
の入力端子に入力される基準電圧源7cとの誤差分を増
幅しダイオード7d、フォトカプラー8を介してパルス
幅制御回路11に出力する。
Reference numeral 7 denotes an output current error detection circuit, which is a load 5
Is converted into a voltage signal by the resistor 7a and is input to the first input terminal of the error amplifier 7b.
The error component with respect to the reference voltage source 7c input to the input terminal is amplified and output to the pulse width control circuit 11 via the diode 7d and the photocoupler 8.

【0007】9は過電流検出回路であり、スイッチング
素子1に流れる電流を抵抗10aにより電圧信号に変換
する電流検出回路10の出力を比較器9aの第1の入力
端子に入力し、第2の入力端子に入力される基準電圧源
9bと比較しその出力をパルス幅制御回路11に出力す
る。
Reference numeral 9 is an overcurrent detection circuit. The output of the current detection circuit 10 for converting the current flowing through the switching element 1 into a voltage signal by the resistor 10a is input to the first input terminal of the comparator 9a, and the second input The reference voltage source 9b input to the input terminal is compared and the output is output to the pulse width control circuit 11.

【0008】パルス幅出力回路11は、直流電源3また
は前記パルス幅制御回路11が動作を開始すると前記ト
ランス2の第2の一次巻線2bの電圧をダイオード12
a、コンデンサ12bからなる整流平滑回路12の出力
を電源電圧とし、 (1)出力電流値Io<出力定電流値Ioconstでは、 Io×R(7a)<VREF(7c) のため出力電流誤差検出回路7は動作しておらず、出力
電圧誤差検出回路6のフォトカプラー8を介しての出力
信号によりスイッチング素子1のオン・オフ時間を決定
しその出力でドライブ回路13を介してスイッチング素
子1をスイッチングさせ出力電圧Voが一定となるすな
わち定電圧出力特性となるようにスイッチング素子1の
オン・オフ時間を制御する。
The pulse width output circuit 11 outputs the voltage of the second primary winding 2b of the transformer 2 to the diode 12 when the DC power supply 3 or the pulse width control circuit 11 starts its operation.
The output of the rectifying / smoothing circuit 12 composed of a and the capacitor 12b is used as the power supply voltage. (1) When the output current value Io <the output constant current value Ioconst, Io × R (7a) <VREF (7c) 7 does not operate, the on / off time of the switching element 1 is determined by the output signal from the photocoupler 8 of the output voltage error detection circuit 6, and the output switches the switching element 1 via the drive circuit 13. Then, the on / off time of the switching element 1 is controlled so that the output voltage Vo becomes constant, that is, the constant voltage output characteristic is obtained.

【0009】但し、R(7a)は出力電流誤差検出回路7内
の出力電流Io検出用の抵抗7aの抵抗値、VREF(7c)は
出力電流誤差検出7内の誤差増幅器7bの第2の入力端
子に接続される基準電圧源7cの電圧値である。
However, R (7a) is the resistance value of the resistor 7a for detecting the output current Io in the output current error detection circuit 7, and VREF (7c) is the second input of the error amplifier 7b in the output current error detection circuit 7. It is the voltage value of the reference voltage source 7c connected to the terminal.

【0010】図6は図5のスイッチング電源装置の出力
特性である出力電流−出力電圧特性(以下I−V特性)
を示し、この時は図中太線部Aの特性となる。
FIG. 6 is an output current-output voltage characteristic (hereinafter, IV characteristic) which is an output characteristic of the switching power supply device of FIG.
In this case, the characteristics are indicated by the thick line portion A in the figure.

【0011】(2)次に、出力電流値Io=出力定電流
値Ioconstでは、 Io×R(7a)=VREF(7c) となり出力電流誤差検出回路7が動作を始めるため出力
電圧Voが低下し出力電圧誤差検出回路6の動作が停止
し、出力電流誤差検出回路7のフォトカプラー8を介し
ての出力信号によりスイッチング素子1のオン・オフ時
間を決定しその出力でドライブ回路13を介してスイッ
チング素子1をスイッチングさせ出力電流値Io=出力
定電流値Ioconstとなるようにスイッチング素子1のオ
ン・オフ時間を制御する。
(2) Next, when the output current value Io = the output constant current value Ioconst, Io × R (7a) = VREF (7c) and the output current error detection circuit 7 starts operating, so that the output voltage Vo decreases. The operation of the output voltage error detection circuit 6 stops, the on / off time of the switching element 1 is determined by the output signal from the photocoupler 8 of the output current error detection circuit 7, and the output is switched via the drive circuit 13. The on / off time of the switching element 1 is controlled so that the element 1 is switched and the output current value Io = the output constant current value Ioconst.

【0012】図6のI−V特性においては細線部Bの特
性となる。 (3)又、スイッチング電源装置の異常時(例えば、図
6においてトランス2の2次巻線2cの短絡又は出力電
流誤差検出回路7の故障等)のスイッチング電源装置の
保護及び負荷5に対する過電流保護はスイッチング素子
1に直列に接続された前記スイッチング素子1を流れる
電流を電圧信号に変換して出力する電流検出回路10の
出力V10が、 V10=R(10a)・I(1)limit =V9REF となると過電流検出回路9が動作し、過電流検出回路9
の出力によりスイッチング素子1のオフを決定しドライ
ブ回路13を介してスイッチング素子1をオフする。
In the IV characteristic of FIG. 6, the characteristic is the thin line portion B. (3) Further, when the switching power supply device is abnormal (for example, the secondary winding 2c of the transformer 2 in FIG. 6 is short-circuited or the output current error detection circuit 7 is faulty), protection of the switching power supply device and overcurrent to the load 5 are caused. For protection, the output V10 of the current detection circuit 10 which converts the current flowing through the switching element 1 connected in series to the switching element 1 into a voltage signal and outputs the voltage signal is V10 = R (10a) · I (1) limit = V9REF Then, the overcurrent detection circuit 9 operates and the overcurrent detection circuit 9
The switching element 1 is turned off by the output of the switching element 1 and the switching element 1 is turned off via the drive circuit 13.

【0013】但し、R(10a)は電流検出回路10内の抵抗
10の抵抗値、I(1)limitは過電流検出回路9が動作す
る時のスイッチング素子1を流れる電流値、V9REFは過
電流検出回路の比較器9aの第2の入力端子に接続され
る基準電圧源9bの電圧値である。
However, R (10a) is the resistance value of the resistor 10 in the current detection circuit 10, I (1) limit is the current value flowing through the switching element 1 when the overcurrent detection circuit 9 operates, and V9REF is the overcurrent. It is the voltage value of the reference voltage source 9b connected to the second input terminal of the comparator 9a of the detection circuit.

【0014】しかしながら、出力電力の最大時に必要な
スイッチング素子1を流れる電流値をI(1)maxとする
と、 I(1)1imit>I(1)max であるため、図6においては点線部Cが出力過電流保護
電流値Iolimit特性となる。
However, assuming that the current value flowing through the switching element 1 required at the maximum output power is I (1) max, I (1) 1imit> I (1) max, and therefore the dotted line portion C in FIG. Is the output overcurrent protection current value Iolimit characteristic.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】前述のようにスイッチ
ング電源装置の出力特性に定電圧特性と定電流特性を有
するためには、 (1)出力電圧誤差検出回路6と出力電流誤差検出回路
7とが必要であり誤差増幅器、基準電圧の比較的高価な
部品が数多く必要となりそれに伴い誤差増幅器への入力
手段を構成する部品数が多くなる。 (2)出力電流誤差検出回路7内に負荷5に供給される
電流を検出するための手段として抵抗7aが必要であ
り、このため抵抗7aによる損失が大きく損失の低減が
はかれない。 (3)さらに、スイッチング電源装置の過電流保護とし
てはスイッチング素子1を流れる電流が必ず、 I(1)1imit>I(1)max となり図6のI−V特性の点線部Cの特性となるため、
スイッチング素子1、2次整流ダイオード4a、トラン
ス2等は出力過電流保護電流値Iolimitで設計しなけれ
ばならず必要以上に大きな定格のものを使用することに
なる。 (4)熱設計に対しても前述の出力過電流保護電流値I
olimitで設計する必要があることからスイッチング電源
装置として低コスト化、小型化が困難であるといった課
題があった。
In order to have the constant voltage characteristic and the constant current characteristic in the output characteristics of the switching power supply device as described above, (1) the output voltage error detection circuit 6 and the output current error detection circuit 7 are provided. Therefore, many error amplifiers and relatively expensive parts for the reference voltage are required, and accordingly, the number of parts constituting the input means to the error amplifier increases. (2) The resistor 7a is required as a means for detecting the current supplied to the load 5 in the output current error detection circuit 7, and therefore the loss due to the resistor 7a is large and the loss cannot be reduced. (3) Furthermore, for overcurrent protection of the switching power supply device, the current flowing through the switching element 1 is always I (1) 1imit> I (1) max, which is the characteristic of the dotted line portion C of the IV characteristic of FIG. For,
The switching element 1, the secondary rectifying diode 4a, the transformer 2 and the like must be designed with the output overcurrent protection current value Iolimit, and those having a rating higher than necessary will be used. (4) The above-mentioned output overcurrent protection current value I for thermal design
Since it is necessary to design with olimit, there are problems that it is difficult to reduce the cost and size of the switching power supply device.

【0016】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、出力電流誤差検出回路をなくし、出力電流値Io<
出力過電流保護電流値Iolimitでは出力電圧誤差検出回
路とパルス幅制御回路を用いて定電圧出力特性となるよ
うにスイッチング素子のオン・オフを制御し、出力電流
Io=出力過電流保護電流値Iolimitではトランスの二
次巻線に比例する前記トランスの第2の一次巻線の電圧
と過電流検出回路及びパルス幅制御回路を用いて、 出力電流値Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保
護電流値Iolimit となる定電流出力特性になるようにスイッチング素子1
のオン・オフを制御することにより、部品数の削減、損
失の低減、使用部品定格の最適化、熱設計の最適化が行
え、定電圧出力特性と定電流出力特性を有するスイッチ
ング電源装置の低コスト化、小型化が可能となる。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. It eliminates the output current error detection circuit, and the output current value Io <
At the output overcurrent protection current value Iolimit, the output voltage error detection circuit and the pulse width control circuit are used to control the on / off of the switching element so that the constant voltage output characteristic is obtained, and the output current Io = the output overcurrent protection current value Iolimit Then, by using the voltage of the second primary winding of the transformer proportional to the secondary winding of the transformer and the overcurrent detection circuit and the pulse width control circuit, the output current value Io = output constant current value Ioconst = output overcurrent protection. The switching element 1 has a constant current output characteristic of the current value Iolimit.
By controlling the on / off of the power supply, it is possible to reduce the number of parts, reduce loss, optimize the ratings of the parts used, optimize the thermal design, and lower the switching power supply with constant voltage output characteristics and constant current output characteristics. Cost reduction and miniaturization are possible.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、トランスの第1の一次巻線を介してスイッ
チング素子と前記スイッチング素子を流れる電流を電圧
信号に変換して出力する電流検出回路を直列に接続し、
前記電流検出回路の出力を比較器の第1の入力端子に接
続し前記比較器の第2の入力端子にはトランスの二次巻
線電圧に比例した電圧が発生する前記トランスの第2の
一次巻線を整流平滑して得られる電圧を電流信号に変換
する手段の出力が接続し、前記比較器の出力は前記スイ
ッチング素子のオン・オフを制御するパルス幅制御回路
に接続された構成とする。
In order to achieve this object, the present invention provides a switching element and a current which flows through the switching element via a first primary winding of a transformer and converts the current into a voltage signal for output. Connect the detection circuit in series,
The output of the current detection circuit is connected to the first input terminal of the comparator, and the second input terminal of the comparator produces a voltage proportional to the secondary winding voltage of the transformer. The output of the means for converting the voltage obtained by rectifying and smoothing the winding into a current signal is connected, and the output of the comparator is connected to a pulse width control circuit for controlling on / off of the switching element. .

【0018】また、トランスの第1の一次巻線を介して
スイッチング素子と前記スイッチング素子を流れる電流
を電圧信号に変換して出力する電流検出回路を直列に接
続し、前記電流検出回路の出力を比較器の第1の入力端
子に接続し前記比較器の第2の入力端子にはトランスの
二次巻線電圧に比例した電圧が発生する前記トランスの
第2の一次巻線を整流平滑して得られる電圧を電流信号
に変換する手段の出力と前記トランスの第2の一次巻線
間にダイオードとコンデンサの直列接続回路を並列接続
した構成からなる前記トランスの第1の一次巻線に与え
られる直流入力電圧に比例した電圧を電流信号に変換す
る手段の出力を接続し、前記比較器の出力は前記スイッ
チング素子のオン・オフを制御するパルス幅制御回路に
接続された構成とする。
A switching element and a current detection circuit for converting a current flowing through the switching element into a voltage signal and outputting the voltage signal are connected in series through the first primary winding of the transformer, and the output of the current detection circuit is connected to the current detection circuit. Rectifying and smoothing the second primary winding of the transformer, which is connected to the first input terminal of the comparator and generates a voltage proportional to the secondary winding voltage of the transformer at the second input terminal of the comparator. The output of the means for converting the obtained voltage into a current signal and the second primary winding of the transformer are provided to the first primary winding of the transformer having a configuration in which a series connection circuit of a diode and a capacitor is connected in parallel. A configuration in which the output of the means for converting a voltage proportional to the DC input voltage into a current signal is connected, and the output of the comparator is connected to a pulse width control circuit for controlling the on / off of the switching element; That.

【0019】さらに上記構成において前記スイッチング
素子をMOSFETとし前記MOSFETは大多数の単
位セルが接続された第1のソース電極と単位セルの一部
分が接続された第2のソース電極とを有し、前記第2の
ソース電極を電流検出回路に直列接続した構成とするも
のである。
Further, in the above structure, the switching element is a MOSFET, and the MOSFET has a first source electrode to which a majority of the unit cells are connected and a second source electrode to which a part of the unit cell is connected. The second source electrode is connected in series to the current detection circuit.

【0020】[0020]

【作用】この構成によって、出力電流誤差検出回路が不
要となり部品数の削減が可能であり、負荷へ供給する電
流を検出する出力電流検出抵抗が不要となるため損失の
低減が図れるとともに、出力特性においては従来と同じ
定電圧特性を有し定電流特性では、 出力電流Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保護
電流値Iolimit とすることができ使用部品及び熱設計の最適化が行え
る。
With this configuration, the output current error detection circuit is unnecessary, the number of parts can be reduced, and the output current detection resistor for detecting the current supplied to the load is not required, so that the loss can be reduced and the output characteristics can be reduced. In the above, the constant voltage characteristic is the same as the conventional one, and with the constant current characteristic, the output current Io = the output constant current value Ioconst = the output overcurrent protection current value Iolimit can be set, and the parts used and the thermal design can be optimized.

【0021】また、出力電流誤差検出回路をなくしても
トランスの第1の一次巻線に与えられる直流入力電圧に
係らず出力の定電流特性においては 出力電流Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保護
電流値Iolimit とすることができる。
Even if the output current error detection circuit is not provided, the output current Io = output constant current value Ioconst = output overcurrent in the output constant current characteristic regardless of the DC input voltage applied to the first primary winding of the transformer. The current protection current value Iolimit can be used.

【0022】さらには、スイッチング素子を流れる電流
を検出する電流検出回路内の抵抗の損失の低減が図れる
とともにスイッチング素子と同一半導体基板上に数多く
の回路が集積化できスイッチング電源装置の一次側部品
数の削減ができるといったことからスイッチング電源装
置として低コスト化、小型化を図ることができる。
Furthermore, loss of resistance in the current detection circuit for detecting the current flowing through the switching element can be reduced, and many circuits can be integrated on the same semiconductor substrate as the switching element. Therefore, the cost and size of the switching power supply device can be reduced.

【0023】[0023]

【実施例】以下に本発明の一実施例を図1、図2を参考
にしながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0024】図1は本発明のスイッチング電源装置の回
路構成図である。図1において図5と同じものについて
は同一の符合を記す。図1において1はバイポーラトラ
ンジスタあるいは電界効果トランジスタ等により構成さ
れるスイッチング素子であり、2は電力変換用のトラン
スであり、2aは第1の一次巻線、2bは第2の一次巻
線、2cは二次巻線であり、3は商用交流電源を整流平
滑するなどして得られる直流電源であり、4は2次整流
ダイオード4aと整流平滑コンデンサ4bからなる出力
回路であり、5は負荷であり、直流電源3からトランス
2の第1の一次巻線2aを介して与えられる直流電力を
スイッチング素子1によりスイッチングしそのスイッチ
ング出力をトランス2の第1の一次巻線2aから二次巻
線2cに取出し二次巻線2cに接続された出力回路4に
よって整流平滑し、直流電力として負荷5に供給する。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of the switching power supply device of the present invention. 1 that are the same as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 1, 1 is a switching element composed of a bipolar transistor or a field effect transistor, 2 is a transformer for power conversion, 2a is a first primary winding, 2b is a second primary winding, 2c. Is a secondary winding, 3 is a DC power source obtained by rectifying and smoothing a commercial AC power source, 4 is an output circuit including a secondary rectifying diode 4a and a rectifying and smoothing capacitor 4b, and 5 is a load. Yes, the switching device 1 switches the DC power supplied from the DC power supply 3 through the first primary winding 2a of the transformer 2 and outputs the switching output from the first primary winding 2a to the secondary winding 2c of the transformer 2. Is rectified and smoothed by the output circuit 4 connected to the secondary winding 2c and supplied to the load 5 as DC power.

【0025】6は出力電圧誤差検出回路であり、負荷5
に供給される出力電圧Voを抵抗6a、6bによって分
圧し誤差増幅器6cの第1の入力端子に入力し、誤差増
幅器6cの第2の入力端子に入力される基準電圧源6d
との誤差分を増幅しフォトカプラー8を介してパルス幅
制御回路11に出力する。
Reference numeral 6 denotes an output voltage error detection circuit, which is used for the load 5
The output voltage Vo supplied to the input terminal is divided by the resistors 6a and 6b and is input to the first input terminal of the error amplifier 6c, and is input to the second input terminal of the error amplifier 6c.
The error component between and is amplified and output to the pulse width control circuit 11 via the photocoupler 8.

【0026】9は過電流検出回路であり、スイッチング
素子1に流れる電流を抵抗10aにより電圧信号に変換
する電流検出回路10の出力を比較器9aの第1の入力
端子に入力し、比較器9aの第2の入力端子には定電流
源9baと抵抗9bbからなる基準電圧源9bと前記ト
ランス2の二次巻線2cに比例する前記トランス2の第
2の一次巻線2bの電圧をダイオード12a、コンデン
サ12bからなる整流平滑回路12で整流平滑し、整流
平滑回路12に並列に接続された抵抗14a、抵抗14
bからなる整流平滑回路12の電圧を電流信号に変換す
る出力電圧モニター回路14の出力とが入力され、比較
器9aは第1及び第2の入力端子に入力された信号を比
較しその出力を出力信号V14としてパルス幅制御回路1
1に出力する。
Reference numeral 9 is an overcurrent detection circuit. The output of the current detection circuit 10 for converting the current flowing through the switching element 1 into a voltage signal by the resistor 10a is input to the first input terminal of the comparator 9a, and the comparator 9a. The second input terminal of the transformer 12 has a reference voltage source 9b consisting of a constant current source 9ba and a resistor 9bb, and a voltage of the second primary winding 2b of the transformer 2 proportional to the secondary winding 2c of the transformer 2 , A resistor 14a and a resistor 14 which are rectified and smoothed by a rectifying and smoothing circuit 12 including a capacitor 12b and connected in parallel to the rectifying and smoothing circuit 12.
The output of the output voltage monitor circuit 14 for converting the voltage of the rectifying / smoothing circuit 12 composed of b into a current signal is input, and the comparator 9a compares the signals input to the first and second input terminals and outputs the output. Pulse width control circuit 1 as output signal V14
Output to 1.

【0027】パルス幅出力回路11は、直流電源3また
は前記パルス幅制御回路11が動作を開始すると前記ト
ランス2の二次巻線2cに比例するトランス2の第2の
一次巻線2bの電圧をダイオード12a、コンデンサ1
2bからなる整流平滑回路12の出力を電源電圧とし、 (1)出力電流値Io<出力定電流値Ioconst=出力過
電流保護電流値Iolimit では電圧誤差検出回路6によるフォトカプラー8を介し
ての出力により誤差増幅器11aの入力信号V11を変化
させ誤差増幅器11aは基準電圧11bと入力信号V11
を比較し増幅してPWMコンパレータ11cに出力信号
V12を出力しPWMコンパレータ11cは誤差増幅器1
1aの出力信号V12と三角波11dを比較し出力信号V
13をNOR回路11eに出力し、NOR回路11eは過
電流検出回路9の出力信号V14とPWMコンパレータ1
1cの出力信号V13とを論理演算し出力信号V15をR−
Sフリップフロップ11fのR端子に出力しR−Sフリ
ップフロップ11fはS端子に接続されるクロックパル
ス11gとNOR回路11eの出力信号V15により決定
される出力信号V16をドライブ回路13を介してスイッ
チング素子1に出力することにより出力電圧Voが一定
となるようにスイッチング素子のオン・オフ時間を制御
する。
The pulse width output circuit 11 outputs the voltage of the second primary winding 2b of the transformer 2 which is proportional to the secondary winding 2c of the transformer 2 when the DC power supply 3 or the pulse width control circuit 11 starts its operation. Diode 12a, capacitor 1
The output of the rectifying / smoothing circuit 12 composed of 2b is the power supply voltage, and (1) the output current value Io <output constant current value Ioconst = output overcurrent protection current value Iolimit, the output through the photocoupler 8 by the voltage error detection circuit 6 The input signal V11 of the error amplifier 11a is changed by the error amplifier 11a by the reference voltage 11b and the input signal V11.
Are compared and amplified to output an output signal V12 to the PWM comparator 11c, and the PWM comparator 11c outputs the error amplifier 1
The output signal V12 of 1a and the triangular wave 11d are compared, and the output signal V
13 is output to the NOR circuit 11e, and the NOR circuit 11e outputs the output signal V14 of the overcurrent detection circuit 9 and the PWM comparator 1
The output signal V13 of 1c is logically operated and the output signal V15 is R-
The R-S flip-flop 11f outputs the signal to the R terminal of the S flip-flop 11f and outputs the output signal V16 determined by the clock pulse 11g connected to the S terminal and the output signal V15 of the NOR circuit 11e via the drive circuit 13 to the switching element. By outputting the signal to 1, the on / off time of the switching element is controlled so that the output voltage Vo becomes constant.

【0028】図2は図1のスイッチング電源装置の出力
のI−V特性を示したものであり、この時のI−V特性
は図2中の太線部Aの特性となり定電圧特性となる。 (2)次に、負荷5のインピーダンスが低下し出力電流
値Ioが大きくなり、 出力電流値Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保
護電流値Iolimit となるとスイッチング素子1を流れる電流I(1)が大
きくなり、 V10=I(1)・R(10a) ={R(14a)・(1/R(9bb)+1/R(14a)+1/R(14b))}・{NB/NP・Vo+Icc・R(14a)} =V9REF……(1) となると、過電流検出回路9が動作し出力信号V14をN
OR回路11eに出力しNOR回路11eは論理演算し
出力信号V15をR−Sフリップフロップ11fのR端子
に出力しR−Sフリップフロップ11fはS端子に接続
されるクロックパルス11gとNOR回路11eの出力
信号V15により決定される出力信号V16をドライブ回路
13を介してスイッチング素子1に出力するため出力電
圧Voが低下し、これにより出力誤差検出回路6による
フォトカプラー8を介しての信号がなくなりフォトカプ
ラー8電圧V11が基準電圧11iより高くなるため比較
器11がスイッチ11jをオフとしPWMコンパレータ
の出力V13はロウレベルとなるためNOR回路11eの
出力V15は過電流検出回路9の出力信号V14で決される
ことになる。
FIG. 2 shows the IV characteristic of the output of the switching power supply device of FIG. 1, and the IV characteristic at this time becomes the characteristic of the thick line portion A in FIG. 2 and becomes the constant voltage characteristic. (2) Next, when the impedance of the load 5 decreases and the output current value Io increases, and the output current value Io = the output constant current value Ioconst = the output overcurrent protection current value Iolimit, the current I (1 ) Becomes larger, V10 = I (1) ・ R (10a) = {R (14a) ・ (1 / R (9bb) + 1 / R (14a) + 1 / R (14b))} ・ {NB / When NP ・ Vo + Icc ・ R (14a)} = V9REF (1), the overcurrent detection circuit 9 operates and the output signal V14 is changed to N
The NOR circuit 11e outputs the output signal V15 to the R terminal of the RS flip-flop 11f, and outputs the OR signal to the OR circuit 11e. The RS flip-flop 11f outputs the clock pulse 11g connected to the S terminal and the NOR circuit 11e. Since the output signal V16 determined by the output signal V15 is output to the switching element 1 via the drive circuit 13, the output voltage Vo is lowered, whereby the output error detection circuit 6 eliminates the signal via the photocoupler 8 and the photo. Since the voltage V11 of the coupler 8 becomes higher than the reference voltage 11i, the comparator 11 turns off the switch 11j and the output V13 of the PWM comparator becomes low level. Therefore, the output V15 of the NOR circuit 11e is determined by the output signal V14 of the overcurrent detection circuit 9. Will be.

【0029】但し、V9REFは過電流検出回路9内の比較
器9aの第2の入力端子に入力される電圧値であり、上
記式(1)において、R(10a)は、電流検出回路10内の
抵抗10aの抵抗値であり、R(14a)、R(14b)は、それぞ
れ出力電圧モニター回路14内の抵抗14a、14bの
抵抗値であり、R(9bb)は、過電流検出回路9内の抵抗9
bbの抵抗値であり、Iccは、過電流検出回路9内の定
電流源9baの定電流値であり、NPは、トランス2の第
1の一次巻線2aの巻線数であり、NBは、トランス2の
第2の一次巻線2bの巻線数である。
However, V9REF is a voltage value input to the second input terminal of the comparator 9a in the overcurrent detection circuit 9, and in the above equation (1), R (10a) is in the current detection circuit 10. Is the resistance value of the resistor 10a, R (14a) and R (14b) are the resistance values of the resistors 14a and 14b in the output voltage monitor circuit 14, and R (9bb) is the overcurrent detection circuit 9. Resistance 9
is the resistance value of bb, Icc is the constant current value of the constant current source 9ba in the overcurrent detection circuit 9, NP is the number of windings of the first primary winding 2a of the transformer 2, and NB is , The number of windings of the second primary winding 2b of the transformer 2.

【0030】この時の出力電流Ioは、 Io=k・Lp・ I(1)2 /Vo・f =k・Lp・{V9REF/R(10a)}2/Vo・f…(2) =Ioconst となる。The output current Io at this time is Io = k · Lp · I (1) 2 / Vo · f = k · Lp · {V9REF / R (10a)} 2 / Vo · f (2) = Ioconst Becomes

【0031】但し、kは比例定数であり、Lpはトラン
ス2の第1の一次巻線のインダクタンス値であり、fは
スイッチング素子1の発振周波数である。
However, k is a proportional constant, Lp is the inductance value of the first primary winding of the transformer 2, and f is the oscillation frequency of the switching element 1.

【0032】図2のI−V特性においてはB点となる。
さらに、負荷5のインピーダンスが小さくなり出力電圧
Voが低下しても 出力電流値Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保
護電流値Iolimit となるように式(1)より設定された過電流検出回路9
内の比較器9aの第2の入力端子に入力される電圧値9R
EFが出力電圧Voにより低くなることで 出力電流値Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保
護電流値Iolimit となる。
It is point B in the IV characteristic of FIG.
Further, even if the impedance of the load 5 decreases and the output voltage Vo decreases, the output current value Io = the output constant current value Ioconst = the output overcurrent protection current value Iolimit, which is set by the equation (1). Circuit 9
Voltage value 9R input to the second input terminal of the internal comparator 9a
The output current value Io = the output constant current value Ioconst = the output overcurrent protection current value Iolimit because the EF becomes lower due to the output voltage Vo.

【0033】又、前述の式(1)によりスイッチング素
子1を流れる電流I(1)も小さくなる。出力電流Io
は前述の式(2)となる。
Further, the current I (1) flowing through the switching element 1 is also reduced by the above equation (1). Output current Io
Becomes the above-mentioned formula (2).

【0034】図2のスイッチング電源装置の出力のI−
V特性においてはB点からC点へとなる。
The output I- of the switching power supply of FIG.
In the V characteristic, it is from point B to point C.

【0035】さらに負荷5のインピーダンスが小さくな
り出力電圧Voが低下すると 出力電流値Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保
護電流値Iolimit となるように式(1)より設定された過電流検出回路9
内の比較器9aの第2の入力端子に入力される電圧値9R
EFが低くなることで 出力電流値Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保
護電流値Iolimit となる。
Further, when the impedance of the load 5 becomes smaller and the output voltage Vo lowers, the output current value Io = the output constant current value Ioconst = the output overcurrent protection current value Iolimit. Circuit 9
Voltage value 9R input to the second input terminal of the internal comparator 9a
As the EF decreases, the output current value Io = the output constant current value Ioconst = the output overcurrent protection current value Iolimit.

【0036】又、スイッチング素子1を流れる電流I
(1)はさらに小さくなる。出力電流Ioは前述の式
(2)となる。
The current I flowing through the switching element 1
(1) becomes even smaller. The output current Io is given by the above equation (2).

【0037】図2のスイッチング電源装置の出力のI−
V特性はC点からD点へとなり、過電流検出回路9が動
作を開始すると図2のI−V特性においては点線部の特
性、すなわち出力定電流特性を得ることができる。図2
の点線部の出力定電流特性部はパルス幅制御回路11に
入力される過電流検出回路9の出力によりスイッチング
素子1のオン・オフが制御されているため、 出力電流値Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保
護電流値Iolimit となる。
The output I- of the switching power supply of FIG.
The V characteristic changes from the C point to the D point, and when the overcurrent detection circuit 9 starts to operate, in the IV characteristic of FIG. 2, the characteristic of the dotted line portion, that is, the output constant current characteristic can be obtained. FIG.
In the output constant current characteristic portion of the dotted line portion, since the on / off of the switching element 1 is controlled by the output of the overcurrent detection circuit 9 input to the pulse width control circuit 11, the output current value Io = the output constant current value Ioconst = output overcurrent protection current value Iolimit.

【0038】図3に本発明の他の実施例を示す。図3は
他の本発明のスイッチング電源装置の回路構成図であ
る。図3において第1と同じものについては同一の符合
を記す。15はダイオード15aとコンデンサ15bの
直列回路からなる直流電源3の電圧値Eを検出する入力
電圧モニター回路であり、前記トランス2の第2の一次
巻線2bに並列接続され、出力は抵抗16を介して過電
流検出回路9内の比較器9aの第2の入力端子に接続さ
れている。図3のスイッチング電源装置の動作は図1に
示すスイッチング電源装置の動作と同じため説明は省略
する。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a circuit configuration diagram of another switching power supply device of the present invention. In FIG. 3, the same parts as those in the first part are designated by the same reference numerals. Reference numeral 15 denotes an input voltage monitor circuit for detecting the voltage value E of the DC power supply 3 which is composed of a series circuit of a diode 15a and a capacitor 15b, which is connected in parallel to the second primary winding 2b of the transformer 2 and the output of which is a resistor 16 It is connected to the second input terminal of the comparator 9a in the overcurrent detection circuit 9 via. The operation of the switching power supply device shown in FIG. 3 is the same as the operation of the switching power supply device shown in FIG.

【0039】但し、過電流検出回路9が動作し出力信号
V14をNOR回路11eに出力する時の電流検出回路の
出力V10と過電流検出回路9内の比較器9aの第2の入
力端子の電圧V9REFは、 V10=I(1)・R(10a) ={R(14a)・(1/R(9bb)+1/R(14a)+1/R(14b)+I/R(16))}・
{NB/NP・Vo+R(14a)/R(16)・VBB+Icc・R(14a)} =V9REF……(3) となる。
However, when the overcurrent detection circuit 9 operates and outputs the output signal V14 to the NOR circuit 11e, the output V10 of the current detection circuit and the voltage of the second input terminal of the comparator 9a in the overcurrent detection circuit 9 V9REF is V10 = I (1) ・ R (10a) = (R (14a) ・ (1 / R (9bb) + 1 / R (14a) + 1 / R (14b) + I / R (16)) } ・
{NB / NP ・ Vo + R (14a) / R (16) ・ VBB + Icc ・ R (14a)} = V9REF …… (3).

【0040】但し、VBBは、入力電圧モニター回路15
の出力電圧Vで、VBB=-NB/NP・Eであり、NBは、トラン
ス2の第2の一次巻線2bの巻線数であり NPは、トランス2の第1の一次巻線2aの巻線数であり Eは、直流電源3の電圧値であり、R(16)は、抵抗16
の抵抗値である。
However, VBB is the input voltage monitor circuit 15
Output voltage V of VBB = -NB / NP · E, NB is the number of windings of the second primary winding 2b of the transformer 2, and NP is of the first primary winding 2a of the transformer 2. It is the number of windings, E is the voltage value of the DC power supply 3, and R (16) is the resistance 16
Is the resistance value of.

【0041】出力電流Io、出力特性は図1の実施例と
同じくそれぞれ式(2)、図2となり、 出力電流値Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保
護電流値Iolimit とすることができる。
The output current Io and the output characteristic are represented by the equation (2) and FIG. 2, respectively, similarly to the embodiment of FIG. 1, and the output current value Io = the output constant current value Ioconst = the output overcurrent protection current value Iolimit can be set. .

【0042】図4に本発明のさらに他の実施例を示す。
図4は他の本発明のスイッチング電源装置の回路構成図
である。図4において図1と同じものについては同一の
符合を記す。図4は図1のスイッチング素子1としてパ
ワーMOSFET17を用いた場合であり、パワーMO
SFET17は大多数の単位セルからなる第1のソース
電極S1と少数の単位セルからなる第2のソース電極S
2を有し第2のソース電極S2が電流検出回路10に接
続された構成である以外は図1と同じ構成であり、図1
に示すスイッチング電源装置と動作は同じため説明は省
略する。
FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of another switching power supply device of the present invention. In FIG. 4, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. FIG. 4 shows a case where the power MOSFET 17 is used as the switching element 1 of FIG.
The SFET 17 has a first source electrode S1 composed of a majority of unit cells and a second source electrode S1 composed of a small number of unit cells.
1 has the same configuration as that of FIG. 1 except that the second source electrode S2 is connected to the current detection circuit 10.
Since the operation is the same as that of the switching power supply device shown in FIG.

【0043】但し、過電流検出回路9が動作し出力信号
V14をNOR回路11eに出力する時の電流検出回路の
出力V10と過電流検出回路9内の比較器9aの第2の入
力端子の電圧V9REFは、 V10= I(S2)・R(10a) =n2/n1・I(S1)・R(10a) =n2/n1・I(1) ・R(10a) ={R(14a)・(1/R(9bb)+1/R(14a)+1/R(14b))}・{NB/NP・Vo+Icc・R(14a} =V9REF ……(4) となる。
However, when the overcurrent detection circuit 9 operates and outputs the output signal V14 to the NOR circuit 11e, the output V10 of the current detection circuit and the voltage of the second input terminal of the comparator 9a in the overcurrent detection circuit 9 are detected. V9REF is V10 = I (S2) ・ R (10a) = n2 / n1 ・ I (S1) ・ R (10a) = n2 / n1 ・ I (1) ・ R (10a) = (R (14a) ・ ( 1 / R (9bb) + 1 / R (14a) + 1 / R (14b))} ・ {NB / NP ・ Vo + Icc ・ R (14a} = V9REF ... (4)

【0044】但し、n1は、パワーMOSFET17の
第1のソース電極S1に接続されるパワーMOSFET
の単位セル数であり、n2は、パワーMOSFET17
の第2のソース電極S2に接続されるパワーMOSFE
Tの単位セル数であり、I(S1)は、パワーMOSFET
17の第1のソース電極S1を流れる電流値であり、I
(S2)は、パワーMOSFET17の第2のソース電極S
2を流れる電流値であり、 I(S2)=n2/n1・I(S1) となる。
However, n1 is a power MOSFET connected to the first source electrode S1 of the power MOSFET 17.
N2 is the number of unit cells of the power MOSFET 17
Power MOSFET connected to the second source electrode S2 of
Is the number of unit cells of T, and I (S1) is the power MOSFET
17 is a current value flowing through the first source electrode S1 of
(S2) is the second source electrode S of the power MOSFET 17.
It is the current value flowing through 2, and I (S2) = n2 / n1 · I (S1).

【0045】n2/n1は通常約1〜0.1%に設定される
ため第1のスイッチング素子1を流れる電流I(1)と
パワーMOSFET17の第1のソース電極S1を流れ
る電流I(S1)はほぼ等しい。
Since n2 / n1 is usually set to about 1 to 0.1%, the current I (1) flowing through the first switching element 1 and the current I (S1) flowing through the first source electrode S1 of the power MOSFET 17 are set. Are almost equal.

【0046】出力電流Io、出力特性は図1の実施例と
同じくそれぞれ式(2)、図2となり、 出力電流値Io=出力定電流値Ioconst=出力過電流保
護電流値Iolimit とすることができる。
The output current Io and the output characteristic are represented by the equation (2) and FIG. 2, respectively, similarly to the embodiment of FIG. 1, and the output current value Io = the output constant current value Ioconst = the output overcurrent protection current value Iolimit can be set. .

【0047】さらに、式(4)から明らかなようにR(10
a)をn1/n2倍又は、抵抗R(14a)、R(9b)、R(14b)をn1/n2
倍に設定すれば図1の実施例の式(1)と同じことにな
るが図1の実施例に比べ、 ・スイッチング素子1に流れる電流I(1)のn2/n1倍
の極小さい電流で過電流検出回路9を動作させることが
できるため電流検出回路10内の抵抗10の損失の低減
を図ることができスイッチング電源装置として小型化で
きる。
Further, as is clear from the equation (4), R (10
a) is multiplied by n1 / n2 or resistors R (14a), R (9b), and R (14b) are n1 / n2.
If set to double, it becomes the same as the formula (1) of the embodiment of FIG. 1, but compared with the embodiment of FIG. 1. With a very small current n2 / n1 times the current I (1) flowing through the switching element 1. Since the overcurrent detection circuit 9 can be operated, the loss of the resistor 10 in the current detection circuit 10 can be reduced and the switching power supply device can be downsized.

【0048】・パワーMOSFET17、電流検出回路
10、過電流検出回路9、パルス幅制御回路11、出力
電圧モニター回路14を同一半導体基板上に集積化でき
る。以上の点から図1の実施例よりもさらに小型化、低
コスト化を行うことができる。
The power MOSFET 17, the current detection circuit 10, the overcurrent detection circuit 9, the pulse width control circuit 11, and the output voltage monitor circuit 14 can be integrated on the same semiconductor substrate. From the above points, the size and cost can be further reduced as compared with the embodiment of FIG.

【0049】又、図3の実施例においても図4の実施例
のようにスイッチング素子1をパワーMOSFETの大
多数の単位セルからなる第1のソース電極S1と少数の
単位セルからなる第2のソース電極S2を有するパワー
MOSFETとしても動作、出力電流Io及び出力特性
は同じであり、入力電圧モニター回路15、抵抗16を
も同一半導体基板上に集積化でき図4の実施例よりもさ
らに小型化、低コスト化を行うことができる。
Also in the embodiment of FIG. 3, the switching element 1 has the first source electrode S1 composed of the majority unit cells of the power MOSFET and the second element composed of a small number of unit cells as in the embodiment of FIG. The power MOSFET having the source electrode S2 also operates, the output current Io and the output characteristic are the same, and the input voltage monitor circuit 15 and the resistor 16 can be integrated on the same semiconductor substrate, and the size is further reduced as compared with the embodiment of FIG. The cost can be reduced.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上述べたように本発明は、 (1)トランスの第1の一次巻線を介してスイッチング
素子と前記スイッチング素子を流れる電流を電圧信号に
変換して出力する電流検出回路を直列に接続し、前記電
流検出回路の出力を比較器の第1の入力端子に接続し前
記比較器の第2の入力端子にはトランスの二次巻線電圧
に比例した電圧が発生する前記トランスの第2の一次巻
線を整流平滑して得られる電圧を電流信号に変換する手
段の出力が接続され、前記比較器の出力は前記スイッチ
ング素子のオン・オフを制御するパルス幅制御回路に接
続された構成とする。
As described above, the present invention provides (1) a switching element via a first primary winding of a transformer and a current detection circuit for converting a current flowing through the switching element into a voltage signal and outputting the voltage signal. The transformer connected in series, wherein the output of the current detection circuit is connected to the first input terminal of the comparator, and a voltage proportional to the secondary winding voltage of the transformer is generated at the second input terminal of the comparator. Is connected to the output of the means for converting the voltage obtained by rectifying and smoothing the second primary winding into a current signal, and the output of the comparator is connected to the pulse width control circuit for controlling the on / off of the switching element. The configuration is

【0051】(2)トランスの第1の一次巻線を介して
スイッチング素子と前記スイッチング素子を流れる電流
を電圧信号に変換して出力する電流検出回路を直列に接
続し、前記電流検出回路の出力を比較器の第1の入力端
子に接続し前記比較器の第2の入力端子にはトランスの
二次巻線電圧に比例した電圧が発生する前記トランスの
第2の一次巻線を整流平滑して得られる電圧を電流信号
に変換する手段の出力と前記トランスの第2の一次巻線
間にダイオードとコンデンサの直列接続回路を並列接続
した構成からなる前記トランスの第1の一次巻線に与え
られる直流入力電圧に比例した電圧を電流信号に変換す
る手段の出力を接続し、前記比較器の出力は前記スイッ
チング素子のオン・オフを制御するパルス幅制御回路に
接続された構成とする。
(2) A switching element and a current detection circuit for converting a current flowing through the switching element into a voltage signal and outputting the voltage signal via the first primary winding of the transformer are connected in series, and the output of the current detection circuit is connected. Is connected to the first input terminal of the comparator, and the second input terminal of the comparator is rectified and smoothed by the second primary winding of the transformer in which a voltage proportional to the secondary winding voltage of the transformer is generated. To the first primary winding of the transformer having a configuration in which a series connection circuit of a diode and a capacitor is connected in parallel between the output of the means for converting the obtained voltage into a current signal and the second primary winding of the transformer. The output of the means for converting a voltage proportional to the DC input voltage into a current signal is connected, and the output of the comparator is connected to a pulse width control circuit for controlling ON / OFF of the switching element, That.

【0052】(3)上記(1)、(2)の構成において
前記スイッチング素子をMOSFETとし前記MOSF
ETは大多数の単位セルが接続された第1のソース電極
と単位セルの一部分が接続された第2のソース電極とを
有し、前記第2のソース電極を上記(1)、(2)の電
流検出回路に接続した構成とするものであるから、 (1)出力電流誤差検出回路7が不要となり部品数の削
減が可能であり、負荷5へ供給する電流を検出する出力
電流検出抵抗7aが不要となるため損失の低減が図れる
とともに、出力特性においては従来と同じ定電圧特性を
有し定電流特性では、出力電流値Io=出力定電流値Io
const=出力過電流保護値Iolimitとすることができ使
用部品及び熱設計の最適化が行える。
(3) In the configurations of (1) and (2) above, the switching element is a MOSFET and the MOSF.
The ET has a first source electrode to which a majority of unit cells are connected and a second source electrode to which a part of the unit cell is connected, and the second source electrode is connected to the above (1) and (2). Since it is configured to be connected to the current detection circuit of (1), the output current error detection circuit 7 becomes unnecessary, the number of parts can be reduced, and the output current detection resistor 7a that detects the current supplied to the load 5 Since it is unnecessary, the loss can be reduced, and the output characteristic has the same constant voltage characteristic as the conventional one, and in the constant current characteristic, the output current value Io = the output constant current value Io.
const = output overcurrent protection value Iolimit can be set, and used parts and thermal design can be optimized.

【0053】(2)出力電流誤差検出回路7をなくして
もトランスの第1の一次巻線に与えられる直流入力電圧
に係らず出力の定電流特性においては出力電流Io=出
力定電流値Ioconst=出力過電流保護電流値Iolimitと
することができる。
(2) Even if the output current error detection circuit 7 is eliminated, the output current Io = output constant current value Ioconst = in the output constant current characteristic regardless of the DC input voltage applied to the first primary winding of the transformer. The output overcurrent protection current value Iolimit can be set.

【0054】(3)さらには、スイッチング素子1を流
れる電流を検出する電流検出回路10内の抵抗10aの
損失の低減が図れるとともにスイッチング素子1と同一
半導体基板上に数多くの回路が集積化できスイッチング
電源装置の一次側部品数の削減ができる。といったこと
から低コスト化、小型化を図ることができる定電圧出力
特性と定電流出力特性を有するスイッチング電源装置を
提供することができる。
(3) Further, the loss of the resistor 10a in the current detection circuit 10 for detecting the current flowing through the switching element 1 can be reduced, and many circuits can be integrated on the same semiconductor substrate as the switching element 1 for switching. It is possible to reduce the number of primary side parts of the power supply device. Therefore, it is possible to provide a switching power supply device having a constant voltage output characteristic and a constant current output characteristic, which can achieve cost reduction and size reduction.

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

【図1】本発明の一実施例を示すスイッチング電源装置
の回路構成図
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a switching power supply device showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例におけるスイッチング電源装
置の出力特性図
FIG. 2 is an output characteristic diagram of a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.

【図3】他の本発明の一実施例を示すスイッチング電源
装置の回路構成図
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a switching power supply device showing another embodiment of the present invention.

【図4】他の本発明の一実施例を示すスイッチング電源
装置の回路構成図
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a switching power supply device showing another embodiment of the present invention.

【図5】従来のスイッチング電源装置の回路構成図FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a conventional switching power supply device.

【図6】従来のスイッチング電源装置の出力特性図FIG. 6 is an output characteristic diagram of a conventional switching power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バイポーラトランジスタ或いは電界効果トランジス
タにより構成されるスイッチング素子 2 トランス 2a トランス2の第1の一次巻線 2b トランス2の第2の一次巻線 2c トランス2の二次巻線 3 直流電源 4 出力回路 4a 2次整流ダイオード 4b 2次平滑コンデンサ 5 負荷 6 出力電圧誤差検出回路 6a、6b、7a、9bb、10a、14a、14b、
16 抵抗 6c、7b、11a 誤差増幅器 6d、7c、9b、11b、11i 基準電圧源 6e、7d、12a、15a ダイオード 7 出力電流誤差検出回路 8 フォトカプラー 9 過電流検出回路 9a、11h 比較器 9ba 定電流源 10 電流検出回路 11 パルス幅制御回路 11c PWMコンパレータ 11d 三角波 11e NOR回路 11f R−Sフリップフロップ 11g クロックパルス 11j スイッチ 12 整流平滑回路 12b、15b コンデンサ 13 ドライブ回路 14 出力電圧モニター回路 15 入力電圧モニター回路 17 パワーMOSFET
1 Switching Element Composed of Bipolar Transistor or Field Effect Transistor 2 Transformer 2a First Primary Winding of Transformer 2 2b Second Primary Winding of Transformer 2c Secondary Winding of Transformer 2 3 DC Power Supply 4 Output Circuit 4a Secondary rectifier diode 4b Secondary smoothing capacitor 5 Load 6 Output voltage error detection circuit 6a, 6b, 7a, 9bb, 10a, 14a, 14b,
16 resistors 6c, 7b, 11a error amplifiers 6d, 7c, 9b, 11b, 11i reference voltage sources 6e, 7d, 12a, 15a diode 7 output current error detection circuit 8 photocoupler 9 overcurrent detection circuit 9a, 11h comparator 9ba Current source 10 Current detection circuit 11 Pulse width control circuit 11c PWM comparator 11d Triangular wave 11e NOR circuit 11f RS flip-flop 11g Clock pulse 11j Switch 12 Rectification smoothing circuit 12b, 15b Capacitor 13 Drive circuit 14 Output voltage monitor circuit 15 Input voltage monitor Circuit 17 Power MOSFET

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トランスの第1の一次巻線を介してスイ
ッチング素子と前記スイッチング素子を流れる電流を電
圧信号に変換して出力する電流検出回路を直列に接続
し、前記電流検出回路の出力を比較器の第1の入力端子
に接続し前記比較器の第2の入力端子には前記トランス
の二次巻線電圧に比例した電圧が発生する前記トランス
の第2の一次巻線電圧を整流平滑して得られる電圧を電
流信号に変換する手段の出力を接続し、前記比較器の出
力は前記スイッチング素子のオン・オフを制御するパル
ス幅制御回路に接続されたスイッチング電源装置。
1. A switching element and a current detection circuit for converting a current flowing through the switching element into a voltage signal and outputting the voltage signal via a first primary winding of a transformer are connected in series, and an output of the current detection circuit is connected. Rectifying and smoothing the second primary winding voltage of the transformer, which is connected to the first input terminal of the comparator and generates a voltage proportional to the secondary winding voltage of the transformer at the second input terminal of the comparator. A switching power supply device connected to the output of the means for converting the voltage obtained by the above into a current signal, and the output of the comparator is connected to a pulse width control circuit for controlling the on / off of the switching element.
【請求項2】 トランスの第2の一次巻線間にダイオー
ドとコンデンサの直列接続回路を並列接続した構成から
なる前記トランスの第1の一次巻線に与えられる直流入
力電圧に比例した電圧を電流信号に変換する手段の出力
が比較器の第2の入力端子に接続された請求項1記載の
スイッチング電源装置。
2. A current proportional to a DC input voltage applied to the first primary winding of the transformer, which is formed by connecting a series connection circuit of a diode and a capacitor in parallel between the second primary winding of the transformer. 2. The switching power supply device according to claim 1, wherein the output of the means for converting into a signal is connected to the second input terminal of the comparator.
【請求項3】 スイッチング素子をMOSFETとし前
記MOSFETの単位セルの一部分を第2のソース電極
とし前記第2のソース電極と電流検出回路を直列に接続
した請求項1または請求項2記載のスイッチング電源装
置。
3. The switching power supply according to claim 1, wherein the switching element is a MOSFET, and a part of a unit cell of the MOSFET is a second source electrode, and the second source electrode and a current detection circuit are connected in series. apparatus.
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