JPH10108457A - スイッチング電源用制御回路 - Google Patents
スイッチング電源用制御回路Info
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- JPH10108457A JPH10108457A JP25895096A JP25895096A JPH10108457A JP H10108457 A JPH10108457 A JP H10108457A JP 25895096 A JP25895096 A JP 25895096A JP 25895096 A JP25895096 A JP 25895096A JP H10108457 A JPH10108457 A JP H10108457A
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- switching power
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過電圧保護回路での過電圧検出からシャット
ダウンまでの時間を短縮したスイッチング電源用制御回
路の実現を課題とする。 【解決手段】 動作開始時の過電流を防止する機能を持
つソフトスタート端子と、他の制御端子とは無関係にス
イッチングを停止し出力を０に保持する機能を持つラッ
チモード遮断端子とを兼用し、電流制限抵抗素子Ｒ１と
制御用能動素子ＰＣ１からなる直列回路で電源Ｖｃｃと
接続された共通端子ＣＳを具備するするスイッチング電
源用制御回路で、電流制限抵抗素子Ｒ１に並列に容量素
子Ｃ０を設ける。
ダウンまでの時間を短縮したスイッチング電源用制御回
路の実現を課題とする。 【解決手段】 動作開始時の過電流を防止する機能を持
つソフトスタート端子と、他の制御端子とは無関係にス
イッチングを停止し出力を０に保持する機能を持つラッ
チモード遮断端子とを兼用し、電流制限抵抗素子Ｒ１と
制御用能動素子ＰＣ１からなる直列回路で電源Ｖｃｃと
接続された共通端子ＣＳを具備するするスイッチング電
源用制御回路で、電流制限抵抗素子Ｒ１に並列に容量素
子Ｃ０を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
用の制御回路に関し、ことに過電圧検出の応答を高速化
したスイッチング電源用の制御回路に関する。
用の制御回路に関し、ことに過電圧検出の応答を高速化
したスイッチング電源用の制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近のスイッチング電源制御用のＩＣ
は、ピン数の割合に機能が多くなって、そのため、同一
のピンで異なった複数の制御を行っている場合が多い。
図３は８ピンのスイッチング電源制御用ＩＣ（ＦＡ５３
１０Ｐ（Ｓ）／ＦＡ５３１１Ｐ（Ｓ））の内部構成を示
すブロック図であり、ソフトスタート機能、オン／オフ
機能、ラッチモード遮断機能を同一ピン（８ピン）で行
っている。この場合、後述するように、オン／オフは
０．４２〜０．５６Ｖで行い、ソフトスタートはＦＡ５
３１０では０．９〜１．９Ｖで行っている。さらに７Ｖ
以上にするとラッチモード遮断になる。スイッチング電
源の場合、起動時のソフトスタートは過電流検出の動作
から必須の機能であり、ソフトスタート用のコンデンサ
は負荷容量により０．１〜１μＦが選ばれる。
は、ピン数の割合に機能が多くなって、そのため、同一
のピンで異なった複数の制御を行っている場合が多い。
図３は８ピンのスイッチング電源制御用ＩＣ（ＦＡ５３
１０Ｐ（Ｓ）／ＦＡ５３１１Ｐ（Ｓ））の内部構成を示
すブロック図であり、ソフトスタート機能、オン／オフ
機能、ラッチモード遮断機能を同一ピン（８ピン）で行
っている。この場合、後述するように、オン／オフは
０．４２〜０．５６Ｖで行い、ソフトスタートはＦＡ５
３１０では０．９〜１．９Ｖで行っている。さらに７Ｖ
以上にするとラッチモード遮断になる。スイッチング電
源の場合、起動時のソフトスタートは過電流検出の動作
から必須の機能であり、ソフトスタート用のコンデンサ
は負荷容量により０．１〜１μＦが選ばれる。
【０００３】図１および図２に、このＩＣの応用回路例
を示す。スイッチング電源における過電圧保護回路は図
１のような構成を取り、出力の過電圧を過電圧検出回路
１４で検出し、フォトカプラ１５を介して１次側の駆動
を停止する。具体的には、図２に示すように、ＣＳ端子
をフォトカプラ１５のトランジスタ部と抵抗を介してＶ
ｃｃに接続しておく。
を示す。スイッチング電源における過電圧保護回路は図
１のような構成を取り、出力の過電圧を過電圧検出回路
１４で検出し、フォトカプラ１５を介して１次側の駆動
を停止する。具体的には、図２に示すように、ＣＳ端子
をフォトカプラ１５のトランジスタ部と抵抗を介してＶ
ｃｃに接続しておく。
【０００４】この例では、ソフトスタート後のＣＳ端子
はソフトスタート用のコンデンサが充電され、負荷によ
っては異なるが約１．５Ｖになって動作している。もし
別に補助電源があり、ラッチ機能を持つ素子がその補助
電源によって動作しておれば、その素子を使ってＣＳ端
子を０．４２Ｖ以下に固定してオン／オフ制御が使え
る。しかしその様な条件にない場合は、過電圧保護動作
を行うには回路を一旦ラッチモード遮断機能に入れる必
要があり、コンデンサをさらに充電してＣＳ端子の電圧
をラッチモード遮断スレッシュホールド電圧まで高くし
なければならない。
はソフトスタート用のコンデンサが充電され、負荷によ
っては異なるが約１．５Ｖになって動作している。もし
別に補助電源があり、ラッチ機能を持つ素子がその補助
電源によって動作しておれば、その素子を使ってＣＳ端
子を０．４２Ｖ以下に固定してオン／オフ制御が使え
る。しかしその様な条件にない場合は、過電圧保護動作
を行うには回路を一旦ラッチモード遮断機能に入れる必
要があり、コンデンサをさらに充電してＣＳ端子の電圧
をラッチモード遮断スレッシュホールド電圧まで高くし
なければならない。
【０００５】今、ＩＣの電源電圧を２４Ｖとし、ＣＳ端
子の入力電流ＩCSをその絶対最大定格２．０ｍＡ（後述
する図５参照）以下にするには、電流制限抵抗を１１ｋ
Ω以上にする必要がある。余裕を見て仮に２２ｋΩとす
れば、過電圧検出からシャットダウンまでの時間は遮断
スレッシュホールド電圧ＶTH CS と充電抵抗２２ｋΩと
ソフトスタートコンデンサ０．１μＦで決まり、約１ｍ
ｓｅｃの遅れとなる。今このＩＣを通常の電源に用いて
いる場合の保護動作では、電源の負荷となるＩＣの破壊
を招かなければいいのでこの時間遅れは余り問題となら
ない。しかし、放送機器に用いられるレダンダント（Re
dundant ）電源での過電圧保護の場合には電源が切り替
わったときに機器の継続動作の保証が必須条件であり、
過電圧の電圧制限と持続時間を押さえねばならない。
子の入力電流ＩCSをその絶対最大定格２．０ｍＡ（後述
する図５参照）以下にするには、電流制限抵抗を１１ｋ
Ω以上にする必要がある。余裕を見て仮に２２ｋΩとす
れば、過電圧検出からシャットダウンまでの時間は遮断
スレッシュホールド電圧ＶTH CS と充電抵抗２２ｋΩと
ソフトスタートコンデンサ０．１μＦで決まり、約１ｍ
ｓｅｃの遅れとなる。今このＩＣを通常の電源に用いて
いる場合の保護動作では、電源の負荷となるＩＣの破壊
を招かなければいいのでこの時間遅れは余り問題となら
ない。しかし、放送機器に用いられるレダンダント（Re
dundant ）電源での過電圧保護の場合には電源が切り替
わったときに機器の継続動作の保証が必須条件であり、
過電圧の電圧制限と持続時間を押さえねばならない。
【０００６】電源における過電圧の発生は、例えば制御
ループが遮断したことに起因する場合が考えられる。電
源制御ループの応答帯域は一般に１ｋＨｚ程度であり、
応答はＶ／１ｍｓｅｃ程度となる。したがってもしオー
プンループで電圧が上昇したとすると、制御時間の遅れ
に比例して電源の出力電圧の上昇分も大きくなってしま
う。したがって、例えば５．５Ｖで過電圧検出を行って
いたとしても、前述のように制御が行われるまで１ｍｓ
ｅｃの遅れがあったとすると、この間に電源の出力電圧
は１Ｖ上昇して６．５Ｖまで上昇してしまい、電源が切
り替わった途端に機器の継続動作が不可能になってしま
うという問題がある。
ループが遮断したことに起因する場合が考えられる。電
源制御ループの応答帯域は一般に１ｋＨｚ程度であり、
応答はＶ／１ｍｓｅｃ程度となる。したがってもしオー
プンループで電圧が上昇したとすると、制御時間の遅れ
に比例して電源の出力電圧の上昇分も大きくなってしま
う。したがって、例えば５．５Ｖで過電圧検出を行って
いたとしても、前述のように制御が行われるまで１ｍｓ
ｅｃの遅れがあったとすると、この間に電源の出力電圧
は１Ｖ上昇して６．５Ｖまで上昇してしまい、電源が切
り替わった途端に機器の継続動作が不可能になってしま
うという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
スイッチング電源用制御回路の過電圧保護回路では、過
電圧検出からシャットダウンまでの時間が長く、その間
に電源電圧が上昇してレダンダント電源として用いた場
合には機器の連続動作ができなくなるという問題があっ
た。本発明はこの点を解決して、簡単な回路の改造によ
って電圧検出からシャットダウンまでの時間を短縮した
スイッチング電源用制御回路の実現を課題とする。
スイッチング電源用制御回路の過電圧保護回路では、過
電圧検出からシャットダウンまでの時間が長く、その間
に電源電圧が上昇してレダンダント電源として用いた場
合には機器の連続動作ができなくなるという問題があっ
た。本発明はこの点を解決して、簡単な回路の改造によ
って電圧検出からシャットダウンまでの時間を短縮した
スイッチング電源用制御回路の実現を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、動作開始時の過電流を防止する機能を持
つソフトスタート端子と、他の制御端子とは無関係にス
イッチングを停止し出力を０に保持する機能を持つラッ
チモード遮断端子とを兼用し、電流制限抵抗素子と制御
用能動素子からなる直列回路で電源と接続された共通端
子を具備するするスイッチング電源用制御回路におい
て、前記電流制限抵抗素子に並列に設けられた容量素子
を具備することを特徴とする。
め、本発明は、動作開始時の過電流を防止する機能を持
つソフトスタート端子と、他の制御端子とは無関係にス
イッチングを停止し出力を０に保持する機能を持つラッ
チモード遮断端子とを兼用し、電流制限抵抗素子と制御
用能動素子からなる直列回路で電源と接続された共通端
子を具備するするスイッチング電源用制御回路におい
て、前記電流制限抵抗素子に並列に設けられた容量素子
を具備することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるスイッチン
グ電源用制御回路を添付図面を参照にして詳細に説明す
る。図１は、本発明が適用されるスイッチング電源回路
の構成を示すブロック図である。この電源回路を簡単に
説明する。ヒューズ１７を介してＡＣ ＩＮＰＵＴから
入力される交流電圧は高周波除去フィルタ２で高周波雑
音が除去され、整流フィルタ回路３で直流電圧に変換さ
れる。スイッチング電源用制御回路を構成するスイッチ
ング電源用制御ＩＣ１は、スタータ回路５とスイッチン
グ駆動回路６と過電流保護回路７とＰＷＭ（Pulse Widt
h Modulation）制御回路８から構成される。
グ電源用制御回路を添付図面を参照にして詳細に説明す
る。図１は、本発明が適用されるスイッチング電源回路
の構成を示すブロック図である。この電源回路を簡単に
説明する。ヒューズ１７を介してＡＣ ＩＮＰＵＴから
入力される交流電圧は高周波除去フィルタ２で高周波雑
音が除去され、整流フィルタ回路３で直流電圧に変換さ
れる。スイッチング電源用制御回路を構成するスイッチ
ング電源用制御ＩＣ１は、スタータ回路５とスイッチン
グ駆動回路６と過電流保護回路７とＰＷＭ（Pulse Widt
h Modulation）制御回路８から構成される。
【００１０】このスイッチング電源用制御ＩＣ１のＰＷ
Ｍ制御回路８が発振するパルス信号のオン時間に基づい
てスイッチング駆動回路６がスイッチングトランジスタ
４をオンオフして、整流フィルタ回路３出力の直流電圧
をスイッチングする。このスイッチング電圧はトランス
１０で電圧変換され、整流フィルタ回路１１で整流され
て目的の直流電圧に変換されＤＣ ＯＵＴから出力され
る。
Ｍ制御回路８が発振するパルス信号のオン時間に基づい
てスイッチング駆動回路６がスイッチングトランジスタ
４をオンオフして、整流フィルタ回路３出力の直流電圧
をスイッチングする。このスイッチング電圧はトランス
１０で電圧変換され、整流フィルタ回路１１で整流され
て目的の直流電圧に変換されＤＣ ＯＵＴから出力され
る。
【００１１】出力直流電圧は、電圧調整用可変抵抗１２
で調整されてエラー増幅器１３で基準電圧と比較され、
基準電圧と差があれば差分信号がフォトカプラ１５を経
てＰＷＭ制御回路８にフイードバックされ、ＰＷＭ制御
回路８が発振するパルス信号のパルス幅（オン時間）を
可変して電圧調整を行う。補助電源９は電圧調整開始後
にスイッチング電源用制御ＩＣ１に電源を供給する。
で調整されてエラー増幅器１３で基準電圧と比較され、
基準電圧と差があれば差分信号がフォトカプラ１５を経
てＰＷＭ制御回路８にフイードバックされ、ＰＷＭ制御
回路８が発振するパルス信号のパルス幅（オン時間）を
可変して電圧調整を行う。補助電源９は電圧調整開始後
にスイッチング電源用制御ＩＣ１に電源を供給する。
【００１２】このような状態で、出力直流電圧に所定の
電圧よりも大きな過電圧が発生した場合は、過電圧検出
回路１４がこれを検出し、フォトカプラ１６を介してＰ
ＷＭ制御回路８に信号を送り出力を停止させる。さら
に、スイッチングトランジスタ４を流れる電流が過大に
なったときは、過電流保護回路７がこれを検出して働
き、ＰＷＭ制御回路８のパルス信号発振を一時停止させ
る。また、スタータ回路５は整流フィルタ回路３出力の
直流電圧の立上がりに応じてＰＷＭ制御回路８の発振を
ソフトスタートさせ、誘電型の負荷に突入電流の発生の
危険がある間は一挙に電流を流さないようにする。
電圧よりも大きな過電圧が発生した場合は、過電圧検出
回路１４がこれを検出し、フォトカプラ１６を介してＰ
ＷＭ制御回路８に信号を送り出力を停止させる。さら
に、スイッチングトランジスタ４を流れる電流が過大に
なったときは、過電流保護回路７がこれを検出して働
き、ＰＷＭ制御回路８のパルス信号発振を一時停止させ
る。また、スタータ回路５は整流フィルタ回路３出力の
直流電圧の立上がりに応じてＰＷＭ制御回路８の発振を
ソフトスタートさせ、誘電型の負荷に突入電流の発生の
危険がある間は一挙に電流を流さないようにする。
【００１３】このような構成によるとスイッチングトラ
ンジスタ４のスイッチングの動作周波数すなわちＰＷＭ
制御回路８のパルス信号の周波数が高周波のため、トラ
ンス１０は小型にでき、かつ入出力間の絶縁が可能にな
る。
ンジスタ４のスイッチングの動作周波数すなわちＰＷＭ
制御回路８のパルス信号の周波数が高周波のため、トラ
ンス１０は小型にでき、かつ入出力間の絶縁が可能にな
る。
【００１４】ところで、本発明は過電圧検出回路１４と
スイッチング電源用制御ＩＣ１に関連する。ここで発明
の説明の前に、具体的なスイッチング電源用制御ＩＣの
特性に付いて触れておく。このスイッチング電源用制御
ＩＣ（ＦＡ５３１０Ｐ（Ｓ）／ＦＡ５３１１Ｐ（Ｓ））
はパワートランジスタを直接駆動できるように構成され
ており、８ピンのこがたパッケージに収納されている。
ピン数が少なく、外付けの部品点数を少なくできるの
で、小スペースでコストパフォーマンスの高い電源が構
成できる。
スイッチング電源用制御ＩＣ１に関連する。ここで発明
の説明の前に、具体的なスイッチング電源用制御ＩＣの
特性に付いて触れておく。このスイッチング電源用制御
ＩＣ（ＦＡ５３１０Ｐ（Ｓ）／ＦＡ５３１１Ｐ（Ｓ））
はパワートランジスタを直接駆動できるように構成され
ており、８ピンのこがたパッケージに収納されている。
ピン数が少なく、外付けの部品点数を少なくできるの
で、小スペースでコストパフォーマンスの高い電源が構
成できる。
【００１５】また、このＩＣの特徴は次の通りである。
パワーＭＯＳＦＥＴを直結可能なドライブ回路（Ｉ0 ＝
±１．５Ａ）を内蔵している。動作周波数範囲が５ｋ〜
６００ｋＨｚと広い。パルスバイパルス過電流制限機能
内蔵。過負荷時遮断機能内蔵（ラッチモード／ノンラッ
チモード選択可能）。外部信号によるオン／オフ制御が
可能。ラッチモード過電圧遮断可能。低電圧誤動作防止
機能内蔵（１６Ｖオン、８．７Ｖオフ）。低スタンバイ
電流。使用回路別に専用タイプが選択可能。フォワード
タイプ（ＦＡ５３１０）フライバックタイプ（ＦＡ５３
１１）。８ピンパッケージ収納（ＤＩＰ／ＳＯＰ）。
パワーＭＯＳＦＥＴを直結可能なドライブ回路（Ｉ0 ＝
±１．５Ａ）を内蔵している。動作周波数範囲が５ｋ〜
６００ｋＨｚと広い。パルスバイパルス過電流制限機能
内蔵。過負荷時遮断機能内蔵（ラッチモード／ノンラッ
チモード選択可能）。外部信号によるオン／オフ制御が
可能。ラッチモード過電圧遮断可能。低電圧誤動作防止
機能内蔵（１６Ｖオン、８．７Ｖオフ）。低スタンバイ
電流。使用回路別に専用タイプが選択可能。フォワード
タイプ（ＦＡ５３１０）フライバックタイプ（ＦＡ５３
１１）。８ピンパッケージ収納（ＤＩＰ／ＳＯＰ）。
【００１６】図３に、このスイッチング電源用制御ＩＣ
のブロック図と図４にこのＩＣの各端子の機能を示す。
また図５にこのスイッチング電源用制御ＩＣの絶対最大
定格を図６に推奨動作条件を、図７〜図１６に電気的特
性を示した。電気的特性で図７は発振器部の特性、図８
はパルス幅変調回路部の特性、図９はソフトスタート回
路部の特性、図１０は過電流制限回路部の特性、図１１
はラッチモード遮断回路部の特性、図１２は過負荷時遮
断回路部の特性、図１３は低電圧誤動作防止回路の特
性、図１４は出力部の特性、図１５はオン／オフ回路部
の特性、図１６は全デバイスの特性でいずれも環境温度
２５°、電源電圧Ｖｃｃが１８Ｖ、パルス発振周波数が
１３５ｋＨｚの場合の値である。
のブロック図と図４にこのＩＣの各端子の機能を示す。
また図５にこのスイッチング電源用制御ＩＣの絶対最大
定格を図６に推奨動作条件を、図７〜図１６に電気的特
性を示した。電気的特性で図７は発振器部の特性、図８
はパルス幅変調回路部の特性、図９はソフトスタート回
路部の特性、図１０は過電流制限回路部の特性、図１１
はラッチモード遮断回路部の特性、図１２は過負荷時遮
断回路部の特性、図１３は低電圧誤動作防止回路の特
性、図１４は出力部の特性、図１５はオン／オフ回路部
の特性、図１６は全デバイスの特性でいずれも環境温度
２５°、電源電圧Ｖｃｃが１８Ｖ、パルス発振周波数が
１３５ｋＨｚの場合の値である。
【００１７】さらに、図１７〜図２２に特性曲線を示
す。ここで図１７は発振周波数−タイミングコンデンサ
特性を示すグラフ、図１８は発振周波数温度特性を示す
グラフ、図１９は出力デューティサイクル−ＦＢ端子電
圧特性を示すグラフ、図２０は出力デューティサイクル
−ＦＢ端子ソース電流特性を示すグラフ、図２１は出力
デューティサイクル−ＣＳ端子電圧特性を示すグラフ、
図２２はＣＳ端子シンク電流−ＣＳ端子電圧特性を示す
グラフである。さらにまた、図２３にこのスイッチング
電源用制御ＩＣを用いた６．５Ｖ２．５Ａ直流電源の回
路図を示した。図３〜図２３の詳しい説明は本発明と直
接関係ないのでここでは省略する。
す。ここで図１７は発振周波数−タイミングコンデンサ
特性を示すグラフ、図１８は発振周波数温度特性を示す
グラフ、図１９は出力デューティサイクル−ＦＢ端子電
圧特性を示すグラフ、図２０は出力デューティサイクル
−ＦＢ端子ソース電流特性を示すグラフ、図２１は出力
デューティサイクル−ＣＳ端子電圧特性を示すグラフ、
図２２はＣＳ端子シンク電流−ＣＳ端子電圧特性を示す
グラフである。さらにまた、図２３にこのスイッチング
電源用制御ＩＣを用いた６．５Ｖ２．５Ａ直流電源の回
路図を示した。図３〜図２３の詳しい説明は本発明と直
接関係ないのでここでは省略する。
【００１８】図２は、過電流保護機能に関連したスイッ
チング電源用制御ＩＣ（図２のＩＣ１、図１の１）の周
辺の回路素子の接続の具体的な例を示す。スイッチング
電源用制御ＩＣ（ＩＣ１）のピン６には電源電圧Ｖｃｃ
（２４Ｖ）が印加され、ピン４はＧＮＤとして接地され
ている。また、ピン１と接地間には発振タイミング抵抗
Ｒ２（ここでは５．１ｋΩ）がピン７と接地間には発振
タイミングコンデンサＣ２（ここでは４７０ｐＦ）が挿
入され、出力パルス信号の発振周波数を制御している。
チング電源用制御ＩＣ（図２のＩＣ１、図１の１）の周
辺の回路素子の接続の具体的な例を示す。スイッチング
電源用制御ＩＣ（ＩＣ１）のピン６には電源電圧Ｖｃｃ
（２４Ｖ）が印加され、ピン４はＧＮＤとして接地され
ている。また、ピン１と接地間には発振タイミング抵抗
Ｒ２（ここでは５．１ｋΩ）がピン７と接地間には発振
タイミングコンデンサＣ２（ここでは４７０ｐＦ）が挿
入され、出力パルス信号の発振周波数を制御している。
【００１９】ピン２のフイードバック端子には図１のフ
ォトカプラ１５に対応するフォトカプラＰＣ２のトラン
ジスタ部分が接地との間に挿入され、この出力に応じて
スイッチング電源用制御ＩＣ（ＩＣ１）の出力パルス信
号のパルス幅が変化し電圧が調整される。ピン３にはス
イッチングトランジスタ（図１の３）に直列に挿入され
た低抵抗の低下電圧からなる過電流保護回路（OCP,Over
Current Protector）用入力信号が入力される。
ォトカプラ１５に対応するフォトカプラＰＣ２のトラン
ジスタ部分が接地との間に挿入され、この出力に応じて
スイッチング電源用制御ＩＣ（ＩＣ１）の出力パルス信
号のパルス幅が変化し電圧が調整される。ピン３にはス
イッチングトランジスタ（図１の３）に直列に挿入され
た低抵抗の低下電圧からなる過電流保護回路（OCP,Over
Current Protector）用入力信号が入力される。
【００２０】ピン５からはパルス幅制御されるスイッチ
ング電源用制御ＩＣ（ＩＣ１）の出力パルス信号が出力
される。この出力に基づいてスイッチング駆動回路がス
イッチングトランジスタのオン時間を制御し、これによ
り整流電圧を制御する。ピン８はこの発明が関連する共
通端子である。この端子は図９に示すソフトスタート機
能、図１１に示すラッチモード遮断機能および図１５に
示すオン／オフ回路機能の３つの機能を持っている。
ング電源用制御ＩＣ（ＩＣ１）の出力パルス信号が出力
される。この出力に基づいてスイッチング駆動回路がス
イッチングトランジスタのオン時間を制御し、これによ
り整流電圧を制御する。ピン８はこの発明が関連する共
通端子である。この端子は図９に示すソフトスタート機
能、図１１に示すラッチモード遮断機能および図１５に
示すオン／オフ回路機能の３つの機能を持っている。
【００２１】図１において、ＡＣ電源がオンされた場
合、整流フィルタ回路３で整流された直流電圧がスター
タ回路５を経てスイッチング電源用制御ＩＣ１に、すな
わち図２のピン８に印加される。この電圧が徐々に上昇
し０．５６Ｖを越えるとオン／オフ回路機能が働いてス
イッチング電源用制御ＩＣ１はオンされる。
合、整流フィルタ回路３で整流された直流電圧がスター
タ回路５を経てスイッチング電源用制御ＩＣ１に、すな
わち図２のピン８に印加される。この電圧が徐々に上昇
し０．５６Ｖを越えるとオン／オフ回路機能が働いてス
イッチング電源用制御ＩＣ１はオンされる。
【００２２】さらにピン８に印加される電圧（ＣＳ端子
電圧）が上昇し０．９Ｖを越えるとソフトスタート機能
が働いて出力パルス信号のデューティ・サイクルを０％
から徐々に高めていく。このピン８によるデューティ・
サイクルの制御はフィードバック端子（ピン２）のパル
ス幅変調機能によるデューティ・サイクルの制御とは独
立に働くので、ピン２のフィードバック電圧が高くても
デューティ・サイクルは急に上昇することがなくソフト
スタート機能が実現される。
電圧）が上昇し０．９Ｖを越えるとソフトスタート機能
が働いて出力パルス信号のデューティ・サイクルを０％
から徐々に高めていく。このピン８によるデューティ・
サイクルの制御はフィードバック端子（ピン２）のパル
ス幅変調機能によるデューティ・サイクルの制御とは独
立に働くので、ピン２のフィードバック電圧が高くても
デューティ・サイクルは急に上昇することがなくソフト
スタート機能が実現される。
【００２３】さらにこのＣＳ端子電圧が遮断スレッシュ
ホールド電圧ＶTH CS である７．０Ｖを一旦越えると出
力パルス信号は０Ｖに固定された状態で保持される。こ
の保持状態はＣＳ端子電圧が再度ＶTH CS （７．０Ｖ）
以下となっても維持され、スイッチング電源用制御ＩＣ
１が一旦オフとなり再度オンされるまで解除されない。
ＡＣ電源がオフされた場合などＣＳ端子電圧が低下した
場合はこの逆に、ソフトスタート機能が働いて出力パル
ス信号のデューティ・サイクルが低下し、さらに電圧が
０．４２Ｖ以下となるとスイッチング電源用制御ＩＣ１
はオフされる。
ホールド電圧ＶTH CS である７．０Ｖを一旦越えると出
力パルス信号は０Ｖに固定された状態で保持される。こ
の保持状態はＣＳ端子電圧が再度ＶTH CS （７．０Ｖ）
以下となっても維持され、スイッチング電源用制御ＩＣ
１が一旦オフとなり再度オンされるまで解除されない。
ＡＣ電源がオフされた場合などＣＳ端子電圧が低下した
場合はこの逆に、ソフトスタート機能が働いて出力パル
ス信号のデューティ・サイクルが低下し、さらに電圧が
０．４２Ｖ以下となるとスイッチング電源用制御ＩＣ１
はオフされる。
【００２４】ところで、過電圧検出回路（図１の１４）
が出力電圧の過電圧を検出し、図１のフォトカプラ１６
を働かせ対応する図２のフォトカプラＰＣ１のトランジ
スタ部分をオンさせると電流制限抵抗Ｒ１を介してＣＳ
端子は電源電圧Ｖｃｃ（２４Ｖ）に接続される。ところ
で、先にも述べたように、ソフトスタート後のＣＳ端子
はソフトスタート用のコンデンサが充電され、定常動作
状態でＣＳ端子電圧が約１．５Ｖになって動作してい
る。電源電圧Ｖｃｃが２４Ｖで電流制限抵抗Ｒ１を２２
ｋΩとすれば、過電圧検出からシャットダウンまでの時
間は約１ｍｓｅｃとなる。
が出力電圧の過電圧を検出し、図１のフォトカプラ１６
を働かせ対応する図２のフォトカプラＰＣ１のトランジ
スタ部分をオンさせると電流制限抵抗Ｒ１を介してＣＳ
端子は電源電圧Ｖｃｃ（２４Ｖ）に接続される。ところ
で、先にも述べたように、ソフトスタート後のＣＳ端子
はソフトスタート用のコンデンサが充電され、定常動作
状態でＣＳ端子電圧が約１．５Ｖになって動作してい
る。電源電圧Ｖｃｃが２４Ｖで電流制限抵抗Ｒ１を２２
ｋΩとすれば、過電圧検出からシャットダウンまでの時
間は約１ｍｓｅｃとなる。
【００２５】本発明では、図２（ａ）のように電流制限
抵抗Ｒ１に並列にスピードアップコンデンサＣ０を追加
する。この場合、過電圧が検出され、フォトカプラＰＣ
１がオンされると、コンデンサＣ０とＣ１が短絡される
のでＣＳ端子電圧ＶCSは容量分割の電位となり、 ＶCS＝２４／（１／Ｃ０＋１／Ｃ１）×１／Ｃ１ で表される。コンデンサＣ１は負荷条件で決まるので、
この容量分割の電位がＶTH CS を上回るようにコンデン
サＣ０の容量を決定すればいい。その後は抵抗Ｒ１の充
電電流で遮断動作を行うことになる。
抵抗Ｒ１に並列にスピードアップコンデンサＣ０を追加
する。この場合、過電圧が検出され、フォトカプラＰＣ
１がオンされると、コンデンサＣ０とＣ１が短絡される
のでＣＳ端子電圧ＶCSは容量分割の電位となり、 ＶCS＝２４／（１／Ｃ０＋１／Ｃ１）×１／Ｃ１ で表される。コンデンサＣ１は負荷条件で決まるので、
この容量分割の電位がＶTH CS を上回るようにコンデン
サＣ０の容量を決定すればいい。その後は抵抗Ｒ１の充
電電流で遮断動作を行うことになる。
【００２６】図２４に電流制限抵抗Ｒ１のみの従来回路
のＣＳ端子電圧ＶCSの応答例を、図２５にＲ１に並列に
スピードアップコンデンサＣ０を追加した本発明のＣＳ
端子電圧ＶCS応答例を示した。図２４、図２５でチャネ
ル１側はホトカプラの駆動信号であり、チャネル２側が
ＣＳ端子電圧ＶCSの応答波形である。時間軸は図２４が
１セクション２．０ｍｓｅｃ、図２５が１セクション
１．０μｓｅｃである。図から明らかなように従来の応
答時間に数ｍｓｅｃを要したのに対して，コンデンサＣ
０を追加した本発明の応答時間は０．２μｓｅｃ程度と
大幅に短くなっている。
のＣＳ端子電圧ＶCSの応答例を、図２５にＲ１に並列に
スピードアップコンデンサＣ０を追加した本発明のＣＳ
端子電圧ＶCS応答例を示した。図２４、図２５でチャネ
ル１側はホトカプラの駆動信号であり、チャネル２側が
ＣＳ端子電圧ＶCSの応答波形である。時間軸は図２４が
１セクション２．０ｍｓｅｃ、図２５が１セクション
１．０μｓｅｃである。図から明らかなように従来の応
答時間に数ｍｓｅｃを要したのに対して，コンデンサＣ
０を追加した本発明の応答時間は０．２μｓｅｃ程度と
大幅に短くなっている。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
発明は、動作開始時の過電流を防止する機能を持つソフ
トスタート端子と、他の制御端子とは無関係にスイッチ
ングを停止し出力を０に保持する機能を持つラッチモー
ド遮断端子とを兼用し、電流制限抵抗素子と制御用能動
素子からなる直列回路で電源と接続された共通端子を具
備するするスイッチング電源用制御回路において、電流
制限抵抗素子に並列に設けられた容量素子を具備するこ
とを特徴とする。このようにすることにより、制御用能
動素子がオンしたときの電圧の立上がりを容量分割の電
位で実現でき、制御の遅れ時間を少なくとも０．１ｍｓ
ｅｃ以下に押さえることができる。したがって、制御の
遅れによる電圧上昇は０．１ｖ以下にできる。しかも容
量素子を１つ追加するだけで経済的に、かつ小スペース
で制御の時間短縮が実現できる。
発明は、動作開始時の過電流を防止する機能を持つソフ
トスタート端子と、他の制御端子とは無関係にスイッチ
ングを停止し出力を０に保持する機能を持つラッチモー
ド遮断端子とを兼用し、電流制限抵抗素子と制御用能動
素子からなる直列回路で電源と接続された共通端子を具
備するするスイッチング電源用制御回路において、電流
制限抵抗素子に並列に設けられた容量素子を具備するこ
とを特徴とする。このようにすることにより、制御用能
動素子がオンしたときの電圧の立上がりを容量分割の電
位で実現でき、制御の遅れ時間を少なくとも０．１ｍｓ
ｅｃ以下に押さえることができる。したがって、制御の
遅れによる電圧上昇は０．１ｖ以下にできる。しかも容
量素子を１つ追加するだけで経済的に、かつ小スペース
で制御の時間短縮が実現できる。
【００２８】本発明の請求項２の発明は、このスイッチ
ング電源用制御回路をスイッチング電源制御用ＩＣと外
付け部品によって構成されることを特徴とする。これに
より、本発明の回路を市販のスイッチング電源制御用Ｉ
Ｃと通常の外付け部品により容易に実現することができ
る。
ング電源用制御回路をスイッチング電源制御用ＩＣと外
付け部品によって構成されることを特徴とする。これに
より、本発明の回路を市販のスイッチング電源制御用Ｉ
Ｃと通常の外付け部品により容易に実現することができ
る。
【図１】本発明が適用されるスイッチング電源回路の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】過電流保護機能に関連したスイッチング電源用
制御ＩＣの周辺の回路素子の接続の具体的な例を示す回
路図。
制御ＩＣの周辺の回路素子の接続の具体的な例を示す回
路図。
【図３】スイッチング電源制御用ＩＣの内部構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図４】図３に示すスイッチング電源制御用ＩＣの端子
機能を示す図表。
機能を示す図表。
【図５】スイッチング電源用制御ＩＣの絶対最大定格を
示す図表。
示す図表。
【図６】スイッチング電源用制御ＩＣの推奨動作条件を
示す図表。
示す図表。
【図７】スイッチング電源用制御ＩＣの発振器部の特性
を示す図表。
を示す図表。
【図８】スイッチング電源用制御ＩＣのパルス幅変調回
路部の特性を示す図表。
路部の特性を示す図表。
【図９】スイッチング電源用制御ＩＣのソフトスタート
回路部の特性を示す図表。
回路部の特性を示す図表。
【図１０】スイッチング電源用制御ＩＣの過電流制限回
路部の特性を示す図表。
路部の特性を示す図表。
【図１１】スイッチング電源用制御ＩＣのラッチモード
遮断回路部の特性を示す図表。
遮断回路部の特性を示す図表。
【図１２】スイッチング電源用制御ＩＣの過負荷時遮断
回路部の特性を示す図表。
回路部の特性を示す図表。
【図１３】スイッチング電源用制御ＩＣの低電圧誤動作
防止回路の特性を示す図表。
防止回路の特性を示す図表。
【図１４】スイッチング電源用制御ＩＣの出力部の特性
を示す図表。
を示す図表。
【図１５】スイッチング電源用制御ＩＣのオン／オフ回
路部の特性を示す図表。
路部の特性を示す図表。
【図１６】スイッチング電源用制御ＩＣの全デバイスの
特性を示す図表。
特性を示す図表。
【図１７】スイッチング電源用制御ＩＣの発振周波数−
タイミングコンデンサ特性を示すグラフ。
タイミングコンデンサ特性を示すグラフ。
【図１８】スイッチング電源用制御ＩＣの発振周波数温
度特性を示すグラフ。
度特性を示すグラフ。
【図１９】スイッチング電源用制御ＩＣの出力デューテ
ィサイクル−ＦＢ端子電圧特性を示すグラフ。
ィサイクル−ＦＢ端子電圧特性を示すグラフ。
【図２０】スイッチング電源用制御ＩＣの出力デューテ
ィサイクル−ＦＢ端子ソース電流特性を示すグラフ。
ィサイクル−ＦＢ端子ソース電流特性を示すグラフ。
【図２１】スイッチング電源用制御ＩＣの出力デューテ
ィサイクル−ＣＳ端子電圧特性を示すグラフ。
ィサイクル−ＣＳ端子電圧特性を示すグラフ。
【図２２】スイッチング電源用制御ＩＣのＣＳ端子シン
ク電流−ＣＳ端子電圧特性を示すグラフ。
ク電流−ＣＳ端子電圧特性を示すグラフ。
【図２３】スイッチング電源用制御ＩＣを用いた６．５
Ｖ２．５Ａ直流電源の回路図。
Ｖ２．５Ａ直流電源の回路図。
【図２４】従来例の過電圧保護動作でのＣＳ端子電圧の
応答を示す波形図。
応答を示す波形図。
【図２５】本発明の過電圧保護動作でのＣＳ端子電圧の
応答を示す波形図。
応答を示す波形図。
１……スイッチング電源用制御ＩＣ、２……高周波除去
フィルタ、３……整流フィルタ回路、４……スイッチン
グトランジスタ、５……スタータ回路、６……スイッチ
ング駆動回路、７……過電流保護回路、８……ＰＷＭ制
御回路、９……サブ電源、１０……トランス、１１……
整流フィルタ回路、１２……電圧調整用可変抵抗、１３
……エラー増幅器、１４……過電圧検出回路、１５、１
６……フォトカプラ、１７……ヒューズ、Ｃ０〜Ｃ４…
…コンデンサ、Ｄ１……ツェナーダイオード、ＩＣ１…
…スイッチング電源用制御ＩＣ、ＰＣ１、ＰＣ２……フ
ォトカプラ、Ｒ１〜Ｒ５……抵抗。
フィルタ、３……整流フィルタ回路、４……スイッチン
グトランジスタ、５……スタータ回路、６……スイッチ
ング駆動回路、７……過電流保護回路、８……ＰＷＭ制
御回路、９……サブ電源、１０……トランス、１１……
整流フィルタ回路、１２……電圧調整用可変抵抗、１３
……エラー増幅器、１４……過電圧検出回路、１５、１
６……フォトカプラ、１７……ヒューズ、Ｃ０〜Ｃ４…
…コンデンサ、Ｄ１……ツェナーダイオード、ＩＣ１…
…スイッチング電源用制御ＩＣ、ＰＣ１、ＰＣ２……フ
ォトカプラ、Ｒ１〜Ｒ５……抵抗。
Claims (2)
- 【請求項１】 動作開始時の過電流を防止する機能を持
つソフトスタート端子と、他の制御端子とは無関係にス
イッチングを停止し出力を０に保持する機能を持つラッ
チモード遮断端子とを兼用し、電流制限抵抗素子と制御
用能動素子からなる直列回路で電源と接続された共通端
子を具備するするスイッチング電源用制 御回路において、前記電流制限抵抗素子に並列に設けら
れた容量素子を具備することを特徴とするスイッチング
電源用制御回路。 - 【請求項２】 スイッチング電源制御用ＩＣと外付け部
品によって構成されることを特徴とする請求項１記載ス
イッチング電源用制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25895096A JPH10108457A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | スイッチング電源用制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25895096A JPH10108457A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | スイッチング電源用制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10108457A true JPH10108457A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17327288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25895096A Pending JPH10108457A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | スイッチング電源用制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10108457A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533972A (ja) * | 2005-03-18 | 2008-08-21 | フェアーチャイルド セミコンダクター コーポレイション | 電源における複数の機能のための端子 |
| JP2012139100A (ja) * | 2012-04-16 | 2012-07-19 | Murata Mfg Co Ltd | スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置 |
| US8284578B2 (en) | 2009-03-19 | 2012-10-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Power supply apparatus |
| US8716995B2 (en) | 2010-11-24 | 2014-05-06 | Rohm Co., Ltd. | Control circuit for switching power supply |
| US8912777B2 (en) | 2011-08-18 | 2014-12-16 | Rohm Co., Ltd. | Control circuit and control method for switching power supply, and switching power supply and electronic apparatus using control circuit and control method |
| DE102014107429A1 (de) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | Vossloh-Schwabe Deutschland Gmbh | Schaltungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Schaltungsvorrichtung |
| US10263527B1 (en) | 2017-10-31 | 2019-04-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converter |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP25895096A patent/JPH10108457A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533972A (ja) * | 2005-03-18 | 2008-08-21 | フェアーチャイルド セミコンダクター コーポレイション | 電源における複数の機能のための端子 |
| KR101236292B1 (ko) * | 2005-03-18 | 2013-02-22 | 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 | 전원 공급 장치의 다기능용 단자 |
| US8284578B2 (en) | 2009-03-19 | 2012-10-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Power supply apparatus |
| KR101365502B1 (ko) * | 2009-03-19 | 2014-02-21 | 캐논 가부시끼가이샤 | 전원 장치 |
| US8716995B2 (en) | 2010-11-24 | 2014-05-06 | Rohm Co., Ltd. | Control circuit for switching power supply |
| US8912777B2 (en) | 2011-08-18 | 2014-12-16 | Rohm Co., Ltd. | Control circuit and control method for switching power supply, and switching power supply and electronic apparatus using control circuit and control method |
| JP2012139100A (ja) * | 2012-04-16 | 2012-07-19 | Murata Mfg Co Ltd | スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置 |
| DE102014107429A1 (de) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | Vossloh-Schwabe Deutschland Gmbh | Schaltungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Schaltungsvorrichtung |
| US10263527B1 (en) | 2017-10-31 | 2019-04-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converter |
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