JPWO2019198360A1 - 力率改善制御回路 - Google Patents

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Abstract

従来はソフトスタート動作できないような短時間の瞬間停止時にもオーバーシュートの発生を抑制できる力率改善回路及びこれを使用したスイッチング電源装置を提供する。昇圧チョッパの出力電圧と基準電圧との差を増幅する信号を出力する誤差信号生成部と、この誤差信号生成部の応答特性を制御する応答制御部と、三角波信号を出力する発振部と、昇圧チョッパのインダクタ電流のゼロ電流を検出するゼロ電流検出部と、ゼロ電流検出信号、誤差信号及び三角波信号に基づいてスイッチング素子に対する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、ゼロ電流検出信号に基づいて交流入力電圧の遮断状態を検出する入力遮断検出部とを備えている。発振部は三角波信号の傾きを、入力遮断検出部が入力遮断状態を検出したときに、入力遮断状態を検出していないときに比較して大きな傾きに制御する。

Description

本発明は、力率改善回路及びこれを使用したスイッチング電源装置に関する。
75W以上のスイッチング電源装置は、高調波電流規制を満たすために力率改善機能を有する必要がある。この種のスイッチング電源装置としては、交流商用電源の交流電圧を整流する全波整流回路と、この全波整流回路の出力側に接続された力率を改善しながら所定の出力電圧を得るPFC(Power Factor Correction)コンバータを適用したACDCコンバータで構成される第1コンバータと、この第1コンバータの出力側に接続されたDCDCコンバータで構成される第2コンバータとを備えた構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載された先行技術では、第1コンバータの出力電圧を出力電圧モニタ回路で3つの閾値電圧を用いてモニタすることにより、電源回路の動作状態を3段階にモニタし、モニタ結果をVAOクランプコントロール回路に出力する。このVAOクランプコントロール回路では、電圧アンプ(エラーアンプ)の出力電圧を2段階以上で任意にクランプ電圧を制御する。
したがって、電圧アンプの出力最高電圧を2種以上にクランプして実質的に昇圧コンバータのスイッチング素子に対する最大オン幅を抑制し、ソフトスタート機能を発揮するようにしている。
また、交流入力電圧のオフ状態を検出し交流入力電圧の瞬間停止時にもソフトスタート動作を行わせるようにことが提案されている(特許文献2参照)。
さらに、近年では、力率改善回路(PFC)の応答性を制御することにより、力率改善回路の出力電圧のオーバーシュート、過電圧や過度のアンダーシュート、出力電圧低下を抑制したいユーザーの要求に対応するためにエラーアンプの応答性を補助する機能を持った制御ICが提案されている(非特許文献1参照)。
特開2010−279190号公報 特開2000−116134号公報
"電流連続モード制御 力率改善IC"15/30頁、[online]、[平成30年2月13日検索]、インターネット<URL:https://felib.fujielectric.co.jp/download/details.htm?dataid=1734586&site=japan&lang=ja>
特許文献1に記載された先行技術では、力率改善回路のエラーアンプ出力電圧に対するクランプ電圧が離散的に準備されるため、入力復電に応じてエラーアンプの出力電圧がクランプ電圧に掛からずスムーズに変化して出力電力供給可能な場合と、クランプ電圧に掛かるために供給電力制限が掛かり電源装置の出力が低下する場合が発生する可能性があり、各クランプ電圧を電源装置の電力容量毎などで変更する必要が生じるという課題がある。
また、特許文献2に記載された先行技術では、交流入力のオフ状態を検出し、瞬時停止時にもソフトスタート動作を行わせることができるが、ソフトスタート動作による供給電力制限によって出力電圧低下を抑制することが難しいという課題がある。
さらに、非特許文献1に記載された先行技術では、力率改善回路のエラーアンプの応答性を補助する機能を有しているが、比較的短時間の瞬間停止において、制御IC電源電圧が低下するものの低電圧誤動作防止信号UVLOがHレベルとなる電圧までは低下しないときは、ソフトスタート機能をリセットすることができない。そのため、交流入力が復電したときに、応答性の補助によってエラーアンプ出力が必要以上に高くなってしまって広いオン幅でスイッチングを再開し、補助をしない場合以上のオーバーシュートを発生させる可能性があるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来技術の課題に着目してなされたものであり、電源システムコストを増加させることなく、入力急変や負荷急変時の力率改善回路の出力電圧変化を抑制しつつ、制御回路のリセットが掛からずソフトスタート動作できないような短時間の瞬間停止時にもオーバーシュートの発生を抑制できる力率改善回路及びこれを使用したスイッチング電源装置を提供すること目的としている。
本発明の一態様である力率改善回路は、昇圧チョッパのスイッチング素子を制御して、交流入力電圧を全波整流した直流電圧から所定の出力電圧を得る力率改善回路であって、昇圧チョッパの前記出力電圧と基準電圧との差を増幅する信号を出力する誤差信号生成部と、三角波信号を出力する発振部と、昇圧チョッパのインダクタ電流のゼロ電流を検出するゼロ電流検出部と、このゼロ電流検出部のゼロ電流検出信号、誤差信号生成部からの誤差信号及び発振部からの三角波信号に基づいてスイッチング素子に対する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、ゼロ電流検出部の検出信号に基づいて交流入力電圧の遮断状態を検出する入力遮断検出部とを備えている。発振部は、三角波信号の傾きを、入力遮断検出部が入力遮断状態を検出したときに、入力遮断状態を検出していないときに比較して大きな傾きに制御する
また、本発明に係るスイッチング電源装置の一態様は、上記構成を有する力率改善回路を備えている。
本発明の一態様によれば、電源システムコストが増加することなく、入力急変や負荷急変時の力率改善回路の出力変化を抑制しつつ、制御回路のリセットが掛からずソフトスタートできないような短時間の瞬間停止時にもオーバーシュートが発生しない力率改善回路及びこれを使用したスイッチング電源を提供することができる。
本発明に係る力率改善回路を備えたスイッチング電源装置の一実施形態を示す回路図である。 図1の力率改善回路の具体的構成を示す回路図である。 図2におけるランプ発振部の具体的構成を示す回路図である。 図3の第1定電流回路及び第2定電流回路の具体的構成を示す回路である。 ランプ発振部の動作を示す信号波形図である。 プルアップ制御部の動作を説明する信号波形図である。 本発明による力率改善回路の動作を説明する信号波形図である。 入力遮断検出部を設けない場合の交流入力電圧の瞬間停止状態が短い場合の動作を示す信号波形図である。 入力遮断検出部を設けない場合の交流入力電圧の瞬間停止状態が長い場合の動作を示す信号波形図である。
次に、図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
以下、本発明の一実施形態に係るスイッチング電源装置について図面を参照して説明する。
スイッチング電源装置1は、図1に示すように、交流電源2と、この交流電源2の交流入力電圧を全波整流する全波整流回路3とを備えている。また、スイッチング電源装置1は、全波整流回路3の直流出力電圧が入力される力率改善回路となる昇圧型の第1コンバータ10と、電流共振型コンバータからなる第2コンバータ20とを備えている。
第1コンバータ10は、全波整流回路3の正極出力側及び負極出力側間に接続された昇圧チョッパ11を備えている。この昇圧チョッパ11は、平滑用コンデンサC1と、全波整流回路3の正極出力側に接続されたインダクタL1と、ダイオードD1との直列回路とを備えている。また、昇圧チョッパ11は、ダイオードD1のカソード側と全波整流回路3の負極出力側との間に接続された出力コンデンサC2と、インダクタL1とダイオードD1のアノード側との接続点と全波整流回路3の負極出力側との間に接続された昇圧用スイッチング素子Q1とを備えている。さらに、第1コンバータ10は、昇圧用スイッチング素子Q1を駆動する力率改善制御回路としての力率改善制御用IC14を備えている。
力率改善制御用IC14は、制御用電源端子VCC、出力電圧検出端子としてのフィードバック端子FBと、電圧誤差検出補償用端子COMPと、電流検出端子CSと、ランプ発振部27の発振波形を決定する抵抗を接続する抵抗接続用端子RTと、出力端子OUTとを備えている。
制御用電源端子VCCには、図示しないが、第2コンバータ20に設けられたトランスの補助巻線に誘起される電圧によって生成される制御電圧Vccが入力される。
フィードバック端子FBには、出力コンデンサC2と第2コンバータ20の接続点および接地との間に接続された分圧抵抗R11及びR12の接続点P0が接続され、第1コンバータ10の出力電圧Voの分圧電圧がフィードバック電圧VFBとして入力される。
電圧誤差検出補償用端子COMPには、後述するエラーアンプ21の増幅出力のリップル成分を除去するコンデンサC12とRC位相補償回路15とが並列に接続されている。RC位相補償回路15は、抵抗R15とコンデンサC15とが直列に接続されてエラーアンプ21の増幅出力に含まれる入力周波数の2倍の周波数より高い帯域をカットすべく当該帯域のゲインを0dBより落とすようにしている。
電流検出端子CSには、全波整流回路3の直流負極出力側と接地との間に接続されてインダクタ電流IL1を検出する電流検出用抵抗Rcsの検出電圧が、抵抗Risを介して入力されている。また、抵抗Risと電流検出端子CSとの接続点と接地との間にフィルタ用コンデンサCisが接続されている。
出力端子OUTからは昇圧用スイッチング素子Q1を駆動するパルス幅変調された駆動信号SDVが出力される。
また、力率改善制御用IC14は、図2に示すように、誤差信号生成部となるエラーアンプ21と、ゼロ電流検出部22と、低電圧誤動作防止部23、力率制御動作検出部24、軽負荷状態検出部25、過電圧保護部26、発振部となるランプ発振部27と、入力遮断検出部28と、駆動信号生成部29とを備えている。
エラーアンプ21は、フィードバック端子FBに入力されるフィードバック電圧VFBが反転入力側に供給され、非反転入力側に目標出力電圧を指示する基準電圧Vref1が供給されている。このエラーアンプ21およびコンデンサC12とRC位相補償回路15とによって基準電圧Vref1とフィードバック電圧VFBとの差電圧を増幅した誤差信号VCOMPが生成される。エラーアンプ21の出力電流に含まれるリップル分をコンデンサC12とRC位相補償回路15により平滑化することにより、定常状態の誤差信号VCOMPは略直流電圧となる。
ゼロ電流検出部22は、インダクタL1を流れる脈流電流のゼロ又はゼロに近い値を検出する。電流検出用抵抗RCSで検出したインダクタ電流IL1に応じた負電圧はレベルシフト部30でプルアップする。このレベルシフト部30の出力電圧VLSは、電流検出用抵抗RCSに流れる電流の絶対値が小さいほど高い電圧となる。このレベルシフト部30の出力電圧VLSは、フィルタ22aでノイズ除去してからコンパレータ22bの非反転入力端子に入力される。このコンパレータ22bの反転入力端子にはゼロ電流に相当する電圧より少し低い電圧である基準電圧Vref2が入力されている。したがって、昇圧用スイッチング素子Q1がオフすることによりインダクタ電流IL1が減少してゼロ電流となると、コンパレータ22bからハイレベルとなる検出信号が出力される。
コンパレータ22bの出力側には、マスク回路22cが接続され、このマスク回路22cには、後述する駆動信号生成部29のRS型フリップフロップ29dの否定出力端子/Qから出力される否定出力信号QBが供給されている。このマスク回路22cは昇圧用スイッチング素子Q1がオフした直後のノイズによる誤動作を防止するためのもので、否定出力信号QBがハイレベルに立ち上がると(すなわち昇圧用スイッチング素子Q1がターンオフすると)所定時間(例えば700ns)経過するまで入力信号であるコンパレータ22bの出力の変化を後段に伝達しない(否定出力信号QBがハイレベルに立ち上がる直前の出力を保持する)ものとなっている。
一方、交流入力電圧が遮断されると、インダクタL1に電流が流れなくなることから、コンパレータ22bおよびマスク回路22cの出力はハイレベルを維持するようになる。
このゼロ電流検出部22から出力されるゼロ電流検出信号ZCDは、入力遮断検出部28及び駆動信号生成部29に出力される。
低電圧誤動作防止部23は、制御用電源端子VCCに反転入力端子が接続されたヒステリシス特性を有するコンパレータ23aを有する。このコンパレータ23aの非反転入力端子には、低電圧閾値となる基準電圧Vref3(ヒステリシス特性を有するため、実際は上側の基準電圧Vref32と下側の基準電圧Vref31の2つの基準電圧からなっている)が入力されている。このコンパレータ23aは、制御電圧Vccが基準電圧Vref3より高い場合に正常状態を表すローレベルの低電圧誤動作防止信号UVLOを出力し、制御電圧Vccが基準電圧Vref3より低い場合に低電圧異常を表すハイレベルの低電圧誤動作防止信号UVLOを出力する。
力率制御動作検出部24は、フィードバック端子FBに非反転入力端子が接続されたコンパレータ24aを有する。このコンパレータ24aの反転入力側には、力率改善動作閾値電圧となる基準電圧Vref4が入力されている。したがって、コンパレータ24aは、フィードバック電圧VFBが基準電圧Vref4以上であるときにはハイレベルとなり、フィードバック電圧VFBが基準電圧Vref4未満であるときにはローレベルとなる力率改善動作検出信号PFC_OKを出力する。コンパレータ24aの出力側は、入力遮断検出部28に設けられたオアゲート28eの一方の入力側に接続されている。これにより、力率改善動作検出信号PFC_OKがオアゲート28eに入力される。
軽負荷状態検出部25は、誤差信号VCOMPが反転入力端子に供給されるヒステリシス特性を有するコンパレータ25aを有する。このコンパレータ25aの非反転入力端子には、例えば0.60V及び0.70Vの基準電圧Vref5が入力されている。したがって、コンパレータ25aから、誤差信号VCOMPが0.60V以下となるとハイレベルとなり、その後0.70V以上となったときにはローレベルに復帰する軽負荷検出信号LLDが出力される。この軽負荷検出信号LLDは、入力遮断検出部28に供給される。誤差信号VCOMPは負荷が軽いほど小さくなるので、負荷がある程度軽くなると軽負荷検出信号LLDはハイレベルになる。
過電圧保護部26は、フィードバック端子FBのフィードバック電圧VFBが非反転入力端子に供給されるコンパレータ26aを有する。このコンパレータ26aの非反転入力端子には、最大のフィードバック電圧VFBに近い基準電圧Vref6が供給されている。したがって、フィードバック電圧VFBが基準電圧Vref6以上となると過電圧状態と判断して、ハイレベルの過電圧保護信号OVPを出力する。この過電圧保護信号OVPは、後述する応答制御部40のプルダウン制御部42に供給される。
ランプ発振部27は、三角波信号となる鋸歯状波信号を出力するとともに、ワンショット回路(ワンショットパルス生成部の一例)53から出力されるワンショットパルスPOSが入力された後、次のワンショットパルスPOSが所定時間入力されないとハイレベルとなるパルス信号Tonmaxを出力する。
このランプ発振部27の具体的構成を図3に、その動作を示す信号波形図を図5に示す。ランプ発振部27は、図3に示すように、制御電圧Vccが入力される端子に接続された第1定電流回路27aと、制御電圧Vccが入力される端子に接続された第2定電流回路27b及びPチャネルMOSFET27cの直列回路との並列回路とこの並列回路と接地との間に直列に接続されたPチャネルMOSFET27d及び充放電用コンデンサCtと、この充放電用コンデンサCtと並列に接続された放電用のNチャネルMOSFET27eとを備えている。PチャネルMOSFET27dを介して直列に接続された第1定電流回路27aおよび充放電用コンデンサCtによって充電部が構成されている。
また、ランプ発振部27は、PチャネルMOSFET27dと充放電用コンデンサCt及びNチャネルMOSFET27eとの接続点に非反転入力端子が接続されたコンパレータ27fと、このコンパレータ27fの反転入力端子に接続された基準電圧生成部27gとを備えている。コンパレータ27fは、充放電用コンデンサCtの充電電圧を基準電圧Vref27f(詳細は後述)と比較する比較部の一例に相当する。また、ランプ発振部27は、さらにRS型フリップフロップ27kとタイマー27mを備えている。
基準電圧生成部27gは、第1基準電源27h1と、第2基準電源27h2と、これら第1基準電源27h1及び第2基準電源27h2を選択する選択部27iとを備えている。第1基準電源27h1の第1基準電圧Vref71(第1参照電圧の一例)が鋸歯状波信号の下限電圧を決定し、第2基準電源27h2の第2基準電圧Vref72(第2参照電圧の一例)が鋸歯状波信号の上限電圧を決定している。すなわち、Vref72>Vref71に設定されている。
選択部27iは、第1基準電源27h1及び第2基準電源27h2に個別に直列に接続されたアナログスイッチAS1及びAS2を備え、コンパレータ27fの出力がローレベルであるときには第2基準電圧Vref72を選択し、コンパレータ27fの出力がハイレベルであるときには第1基準電圧Vref71を選択する。そして、選択された第2基準電圧Vref72又は第1基準電圧Vref71が基準電圧Vref27fとしてコンパレータ27fの反転入力端子に入力される。このように、選択部27iは、コンパレータ27fの出力信号(比較信号の一例)に基づいてコンパレータ27fに供給する第1基準電圧Vref71と第1基準電圧Vref71より高い第2基準電圧Vref72を基準電圧Vref27fとして選択する基準電圧選択部の一例に相当する。
そして、コンパレータ27fの出力端子がNチャネルMOSFET27eのゲートおよびRS型フリップフロップ27kのセット端子Sに接続されている。このRS型フリップフロップ27kのリセット端子Rは後述するワンショット回路53のワンショットパルスPOSが入力されるスタート信号入力端子Sに接続され、肯定出力端子QはPチャネルMOSFET27dのゲートに接続されている。ワンショット回路53のワンショットパルスPOSはタイマー27mのリセット入力端子Rに入力され、タイマー27mの出力端子Oはパルス出力端子POに接続されている。タイマー27mは、ハイレベルとなるワンショットパルスPOSが所定時間入力されないと、パルス信号Tonmaxを出力する。
また、PチャネルMOSFET27cのゲートが入力遮断検出部28からのスロープ制御信号SLCが入力されるスロープ制御端子SCに論理反転回路27jを介して接続され、充放電用コンデンサCt及び放電用のNチャネルMOSFET27eの接続点がランプ出力端子Rampに接続されている。以下、符号「Ramp」は、ランプ出力端子Rampから出力されるランプ信号の符号にも用いられる。
ここで、第1定電流回路27a及び第2定電流回路27bは、図4に示すようにカレントミラー回路として構成されている。すなわち、カレントミラー回路は、制御電圧Vccが供給される端子と抵抗接続用端子RTとの間に、ドレインとゲートを結合したダイオード接続の入力側PチャネルMOSFETQP0と、NチャネルMOSFETQN1とが直列に接続されている。抵抗接続用端子RTと接地との間にはランプ発振部27の鋸歯状波信号の形状を決定する抵抗Rt(抵抗値もRtとする)が接続されている。
NチャネルMOSFETQN1のゲートには、オペアンプ(演算増幅器)OPの出力端子が接続され、このオペアンプOPの非反転入力側には基準電圧Vref0が入力され、反転入力端子にはNチャネルMOSFETQN1のソースが接続されている。入力側PチャネルMOSFETQP0のゲートには、第1定電流回路27aを構成するPチャネルMOSFETQP1のゲートと第2定電流回路27bを構成するPチャネルMOSFETQP2のゲートとが接続されている。オペアンプOPの仮想短絡により抵抗Rtには基準電圧Vref0が印加され、基準電流I0=Vref0/Rtの電流IOがQP0,QN1,Rtの直列回路に流れる。
このカレントミラー回路では、オペアンプOPに供給される基準電圧Vref0に応じた基準電流I0に比例する電流が、第1定電流回路27aを構成するPチャネルMOSFETQP1及びQP2に流れる。
そして、ランプ発振部27は、充放電用コンデンサCtの電圧が第2基準電圧Vref72に達してコンパレータ27fの出力信号、すなわちNチャネルMOSFET27eのゲート電圧Vg27eがハイレベルとなるとNチャネルMOSFET27eがオンして充放電用コンデンサCtの電荷が放電され、充放電用コンデンサCtの電圧が第1基準電圧Vref71に達するとコンパレータ27fの出力信号、すなわちNチャネルMOSFET27eのゲート電圧Vg27eがローレベルとなって充放電用コンデンサCtの放電が停止される。このように、NチャネルMOSFET27eは、コンパレータ27fの出力信号(比較信号の一例)に基づいて充放電用コンデンサCtの充電電荷を放電する放電部の一例に相当する。
コンパレータ27fの反転入力端子に入力される基準電圧Vref27fは、図5に示すように、充放電用コンデンサCtが放電される短時間のみ第1基準電圧Vref71となり、それ以外の時間は第2基準電圧Vef72となっている。
なお、NチャネルMOSFET27eのソースを接地電位ではなく第1基準電圧Vref71に接続しておけば、鋸歯状波のランプ信号Rampの最低電圧をより確実に第1基準電圧Vref71とすることができる。この充放電用コンデンサCtの充電は、スロープ制御端子SCに入力されるスロープ制御信号SLCがローレベルであるときには、PチャネルMOSFET27cがオフ状態となることから、第1定電流回路27aからの定電流のみによって充電される。このため、鋸歯状波のランプ信号Rampの傾きが図5(a)に示すように緩やかになる。
これに対して、スロープ制御信号SLCがハイレベルであるときには、PチャネルMOSFET27cがオン状態となることにより、第1定電流回路27a及び第2定電流回路27bの定電流の和の定電流によって充電される。このため、図5(b)に示すように、鋸歯状波のランプ信号Rampの傾きが急になる。
ランプ発振部27の発振動作はスタート信号入力端子Sに入力されるワンショット回路53のワンショットパルスPOSにより開始される。ワンショットパルスPOSが入力されるとRS型フリップフロップ27kがリセットされてPチャネルMOSFET27dのゲート電圧Vg27dがローレベルとなり、充放電用コンデンサCtの充電が開始される。なお、充電開始直前の充放電用コンデンサCtの電圧は、上述のようにNチャネルMOSFET27eによる放電の結果、第1基準電圧Vref71となっている。
そして、鋸歯状波のランプ信号Rampが上限の第2基準電圧Vref72に達すると、RS型フリップフロップ27kがセットされてPチャネルMOSFET27dのゲート電圧Vg27dがハイレベルとなり、充放電用コンデンサCtの充電が停止する。また、このタイミングで、上述のように充放電用コンデンサCtが放電されて、充放電用コンデンサCtの第1基準電圧Vref71に保たれる。この状態は次のワンショットパルスPOSが入力されるまで継続する。
入力遮断検出部28は、図2に示すように、D型フリップフロップ28aと、2つの遮断信号保持用のRS型フリップフロップ28b及び28cと、オアゲート28eとを備えている。D型フリップフロップ28aは、データ端子D、反転クロック端子CK、リセット端子R及び肯定出力端子Qを備えている。データ端子Dには、ゼロ電流検出部22のゼロ電流検出信号ZCDが入力されている。反転クロック端子CKには、後述する駆動信号生成部29のRS型フリップフロップ29dの肯定出力端子Qから出力される駆動用パルス信号QQが入力されている。リセット端子Rには、低電圧誤動作防止部23の低電圧誤動作防止信号UVLOが入力されている。
したがって、D型フリップフロップ28aは、駆動用パルス信号QQが立ち下がる時点で、ゼロ電流検出信号ZCDがハイレベルすなわち、インダクタンス電流がゼロ電流であることを検出している状態になっていると、肯定出力端子Qから交流入力電圧の遮断状態を表すハイレベルの入力遮断検出信号ACSを出力する。これは、後述のように、交流入力電圧が遮断されていなければ昇圧用スイッチング素子Q1がオン状態であると電流検出用抵抗RCSに流れる電流が増え続けるので、昇圧用スイッチング素子Q1がターンオフする瞬間のゼロ電流検出信号ZCDは必ずローレベルとなるはずである、という原理に基づいている。そして、このハイレベルの入力遮断検出信号ACSは、D型フリップフロップ28aのリセット端子Rにハイレベルの低電圧誤動作防止信号UVLO又が入力されたとき、もしくは駆動用パルス信号QQが立ち下がる時点でゼロ電流検出信号ZCDがローレベルになっているとき(すなわちゼロ電流ではなくなっているとき)にローレベルに反転される。
このD型フリップフロップ28aの肯定出力端子Qから出力されるハイレベルの入力遮断検出信号ACSが2つのRS型フリップフロップ28b及び28cに保持される。RS型フリップフロップ28bはセット端子Sへの入力遮断検出信号ACSの立ち上がりエッジでセットされるフリップフロップ(例えば、データ入力端子がハイレベル固定、クロック端子に入力遮断検出信号ACSが入力されているD型フリップフロップ回路で構成する。)で、入力遮断検出信号ACSの保持状態が、軽負荷検出信号LLDがハイレベルとなるまで継続され、保持された入力遮断検出信号ACSが後述するプルダウン制御部42に供給される。
また、RS型フリップフロップ28cはセット優先のフリップフロップで、ハイレベルの入力遮断検出信号ACSの保持状態が、入力遮断検出信号ACSがローレベルとなるとともに低電圧誤動作防止信号UVLO又は力率改善動作検出信号PFC_OKがハイレベル(すなわち、オアゲート28eの出力信号がハイレベル)となるまで継続され、保持された入力遮断検出信号ACSがスロープ制御信号SLCとしてランプ発振部27のスロープ制御端子SCに入力される。
また、D型フリップフロップ28aの肯定出力端子Qから出力される入力遮断検出信号ACSが、後述するプルアップ制御部41に供給される。
誤差信号VCOMPは応答制御部40によって、応答特性が制御される。この応答制御部40は、エラーアンプ21の出力をプルアップするプルアップ制御部41と、エラーアンプ21の出力をプルダウンして低電圧誤動作防止部23の閾値電圧より低い低電圧(低電位)に固定するプルダウン制御部42とを備えている。
プルアップ制御部41は、内部バイアス電源端子とエラーアンプ21の出力との間に接続されるPチャネルMOSFET41aとプルアップ抵抗41bとの直列回路を備えている。また、プルアップ制御部41は、コンパレータ41cと、RS型フリップフロップ41dと、オアゲート41eとを備えている。
コンパレータ41cは、フィードバック端子FBに入力されるフィードバック電圧VFBが非反転入力端子に入力され、反転入力端子に第1基準電圧Vref81及び第2基準電圧Vref82が選択スイッチ41fを介して入力されている。ここで、第1基準電圧Vref81と第2基準電圧Vref82とは、第1基準電圧Vref81が第2基準電圧Vref82に対して大きな値(Vref81>Vref82)に設定されている。
そして、選択スイッチ41fは、RS型フリップフロップ41dの肯定出力端子Qから出力される出力信号がローレベルであるときに第1基準電圧Vref81を選択し、ハイレベルであるときに第2基準電圧Vref82を選択する。
RS型フリップフロップ41dは、セット端子Sにコンパレータ41cの出力信号UVPが入力され、リセット端子Rに低電圧誤動作防止部23の低電圧誤動作防止信号UVLOが入力され、肯定出力端子Qから出力される出力信号が選択スイッチ41f及びオアゲート41eの負論理入力端子に供給されている。
オアゲート41eは、入力端子に入力遮断検出部28のD型フリップフロップ28aから出力される入力遮断検出信号ACS及びコンパレータ41cの出力信号UVPが入力され、負論理入力端子にRS型フリップフロップ41dの出力信号SFFQが入力されている。そして、オアゲート41eの出力端子がPチャネルMOSFET41aのゲートに供給されている。
ここで、プルアップ制御部41の動作について図6を伴って説明する。
先ず、低電圧誤動作防止信号UVLOが、図6(a)に示すように時点t01でローレベルになって、昇圧チョッパ11の昇圧用スイッチング素子Q1のスイッチングが開始されると、これに応じて昇圧チョッパ11の出力電圧が上昇する。これに応じてフィードバック電圧VFBが図6(b)に示すように増加を開始する。このとき、RS型フリップフロップ41dの肯定出力端子Qの出力信号SFFQはローレベルを維持するため、選択スイッチ41fで第1基準電圧Vref81が選択されている。
その後、フィードバック電圧VFBが増加して時点t02で第1基準電圧Vref81に達すると、コンパレータ41cの出力信号UVPが図6(c)に示すようにハイレベルとなる。これによって、RS型フリップフロップ41dがセットされて、肯定出力端子Qから出力される出力信号SFFQが図6(d)に示すようにローレベルからハイレベルに反転する。
このため、選択スイッチ41fで、第2基準電圧Vref82が選択される。その後、例えば負荷が重くなって軽負荷状態から重負荷状態に切り替わり、フィードバック電圧VFBが時点t03で第2基準電圧Vref82以下に低下すると、コンパレータ41cの出力信号UVPが図6(c)に示すように、ハイレベルからローレベルに反転する。このとき、低電圧誤動作防止信号UVLOがローレベルを維持していることにより、RS型フリップフロップ41dはセット状態を維持する。
この状態で、交流入力電圧が入力されているものとすると、入力遮断検出部28のD型フリップフロップ28aの肯定出力端子Qから出力される入力遮断検出信号ACSはローレベルを維持する。したがって、オアゲート41eの出力信号はハイレベルからローレベルに反転し、PチャネルMOSFET41aのゲートに供給される。このため、PチャネルMOSFET41aはオン状態となり、エラーアンプ21の出力がプルアップされる。フィードバック電圧VFBは、第1コンバータ10の出力電圧Vo、すなわち昇圧チョッパ11の出力電圧の分圧電圧である。つまり、フィードバック電圧VFBは昇圧チョッパ11の出力電圧に基づく電圧である。したがって、プルアップ制御部41は、昇圧チョッパ11の出力電圧に基づいて軽負荷状態から重負荷状態に切り換わる際にエラーアンプ21の出力電圧をプルアップするように構成されている。
エラーアンプ21の出力がプルアップされて誤差信号VCOMPの値が大きくなると昇圧用スイッチング素子Q1のオン幅が広がって出力側により大きなエネルギが伝達され、出力電圧Voおよびその分圧電圧でありフィードバック電圧VFBが上昇に転ずる。その後フィードバック電圧VFBが時点t04で第2基準電圧Vref82を超えると、コンパレータ41cの出力信号VUVPがハイレベルに復帰し、このハイレベルの出力信号VUVPがオアゲート41eを介してPチャネルMOSFET41aのゲートに供給される。このため、PチャネルMOSFET41aがオフ状態となり、プルアップ動作が停止される。
また、制御電圧Vccが低下して低電圧誤動作防止信号UVLOがローレベルからハイレベルになると、リセット優先のRS型フリップフロップ41dの肯定出力端子Qの出力信号がローレベルとなることからオアゲート41eの出力信号がハイレベルとなり、PチャネルMOSFET41aがオフ状態となり、エラーアンプ21の出力のプルアップ動作が停止される。
したがって、プルアップ制御部41では、フィードバック電圧VFBが第1基準電圧Vref81を超えてから第2基準電圧Vref82以下となるまでの間、および制御電圧Vccが基準電圧Vref3以下になって低電圧誤動作防止信号UVLOがハイレベルになっている間はプルアップ動作が停止される。このため、起動時や低電圧誤動作防止状態となったときに応答性を高めて過電圧状態となることを抑制できる。
プルダウン制御部42は、エラーアンプ21の出力端子と接地との間に接続されたプルダウン抵抗42a及びNチャネルMOSFET42bの直列回路を有する。また、プルダウン制御部42は、RS型フリップフロップ42d、アンドゲート42e、オアゲート42f及びタイマー42gを備えている。
RS型フリップフロップ42dは、リセット端子にタイマー42gの出力信号が入力され、セット端子に低電圧誤動作防止信号UVLOが入力され、肯定出力端子Qから出力される出力信号がアンドゲート42eの一方の入力端子に供給されている。
アンドゲート42eの他方の入力端子には過電圧保護部26の過電圧保護信号OVPが入力されていて、アンドゲート42eの出力信号はオアゲート42fおよびタイマー42gに入力されている。
タイマー42gはその入力信号、すなわちアンドゲート42eの出力信号がハイレベルとなった状態が所定期間継続するとハイレベルのパルス信号を出力し、RS型フリップフロップ42dをリセットする。これにより、アンドゲート42eの出力がハイレベルとなってNチャネルMOSFET42bをオンさせる期間に制限を設けることができる。
なお、RS型フリップフロップ42dは、スイッチング電源装置1の起動時に低電圧誤動作防止信号UVLOによってセットされているので、過電圧保護信号OVPがハイレベルになると、アンドゲート42eの出力がハイレベルになってNチャネルMOSFET42bがオンする。そして、上述のように、アンドゲート42eの出力信号がハイレベルとなった状態が所定期間継続するとRS型フリップフロップ42dがリセットされて、プルダウン制御部42のプルダウン動作が終了する。これ以降、過電圧保護信号OVPによるプルダウン動作は、低電圧誤動作防止信号UVLOが再度ハイレベルになるまでアクティブにはならない。
オアゲート42fには、アンドゲート42eの出力信号の他、低電圧誤動作防止信号UVLO及び入力遮断検出部28のRS型フリップフロップ28bの肯定出力端子Qから出力される出力信号が入力されている。このオアゲート42fの出力信号がNチャネルMOSFET42bのゲートに入力されている。
したがって、プルダウン制御部42では、RS型フリップフロップ28bの肯定出力又は低電圧誤動作防止信号UVLOがハイレベルとなったとき(低電圧誤動作防止部23が動作状態)、もしくは、過電圧保護信号OVPがハイレベルとなり、且つRS型フリップフロップ42dがセットされているときに、NチャネルMOSFET42bがオン状態となる。これによって、誤差信号VCOMPがプルダウンされてスイッチング停止閾値(Vref71)より低い電圧に固定される。
駆動信号生成部29は、スタート信号生成部29aと、パルス幅変調用コンパレータ(パルス幅変調部の一例)29bと、オアゲート29cと、RS型フリップフロップ29dと、アンドゲート29eと、ドライバ29fと、リスタートタイマ29gとを備えている。
スタート信号生成部29aは、前述したゼロ電流検出部22のゼロ電流検出信号ZCDが入力される遅延回路51と、この遅延回路51の遅延信号とリスタートタイマ29gの出力信号とが入力されたオアゲート52と、このオアゲート52の出力信号に基づいてワンショット信号を出力するワンショット回路53とを備えている。
パルス幅変調用コンパレータ29bには、非反転入力端子にランプ発振部27から出力されるランプ信号Rampが入力され、反転入力端子に誤差信号VCOMPが入力され、出力端子からパルス幅変調信号を出力する。
オアゲート29cには、パルス幅変調用コンパレータ29bのパルス幅変調信号、ランプ発振部27から出力されるパルス信号Tonmax、過電流保護部60からの過電流保護信号OCPが入力されている。
RS型フリップフロップ29dは、セット端子Sにスタート信号生成部29aのワンショットパルスPOSが入力され、リセット端子Rにオアゲート29cの出力信号が入力されている。このRS型フリップフロップ29dの肯定出力端子Qから出力される駆動用パルス信号QQが前述した入力遮断検出部28に入力されているとともに、リスタートタイマ29gに入力されている。また、RS型フリップフロップ29dの否定出力端子/Qから出力される否定出力信号QBが、マスク回路22cに入力されている。
アンドゲート29eには、RS型フリップフロップ29dの駆動用パルス信号QQが入力されるとともに、低電圧誤動作防止信号UVLOが負論理入力端子に入力されている。このアンドゲート29eの出力信号がドライバ29fに供給され、このドライバ29fから出力される駆動信号SDVが出力端子OUTから昇圧チョッパ11の昇圧用スイッチング素子Q1のゲートに出力される。
次に、上記実施形態の動作について図7を伴って説明する。
交流電源2から交流電源を全波整流回路3に供給している状態では、交流電源が全波整流回路3で全波整流されて図7(a)に示す正弦波の半周期分を折り返した形状の電圧波形を有する入力電圧VinがインダクタL1に供給される。この交流電源を供給している状態では、図示しない電源回路から力率改善制御用IC14に制御電圧Vccが供給される。
そして、入力電圧VinがインダクタL1及び昇圧用スイッチング素子Q1により昇圧されてダイオードD1を通り、出力コンデンサC2で平滑化されて、略直流電圧となる一定の出力電力として第2コンバータ20に供給される。この第2コンバータ20は、例えば、共振用コンデンサ、絶縁トランス及びスイッチング素子を有するLLC電流共振型コンバータで構成され、トランスの二次側から安定化直流電力を出力する。
ここで、交流電源が正常に供給されている場合には、駆動信号生成部29から図7(g)に示す駆動信号SDVが昇圧用スイッチング素子Q1のゲートに供給され、力率改善制御用IC14のフィードバック端子FBに入力されるフィードバック電圧VFBは図7(b)に示すように、略一定電圧を維持している。
このため、誤差信号VCOMPも図7(i)に示すように、略一定値となっている。
この状態では、力率改善制御用IC14の電流検出端子CSに入力される電流検出用抵抗RCSで検出されるインダクタ電流に応じた電圧は、負電圧で、電流検出用抵抗RCSに流れる電流が多いほど絶対値が大きくなる。電流検出用抵抗RCSに流れる電流がゼロであると電流検出端子CSの電圧もゼロとなる。この電流検出端子CSに入力される電流はレベルシフト部30でレベルシフトされて正の電圧に変換される。変換された出力電圧VLSは、電流検出用抵抗RCSに流れる電流が小さいほど高くなる。
この出力電圧VLSがゼロ電流検出部22に供給されて、コンパレータ22bでゼロ電流に相当する電圧より少し低い基準電圧Vref2と比較することにより、VLS≧Vref2となったときにコンパレータ22bの出力信号がハイレベルとなって、ゼロ電流と判断することができる。このコンパレータ22bの出力信号をマスク回路22cに通すことにより、ゼロ電流検出信号ZCDは、スイッチング直後のノイズの影響を除去した検出信号とすることができる。
このゼロ電流検出信号ZCDが駆動信号生成部29のスタート信号生成部29aに供給されて遅延回路51で所定時間遅延されてからオアゲート52を介してワンショット回路53に供給される。このワンショット回路53から出力されるワンショットパルスPOSは、RS型フリップフロップ29dのセット端子に供給されて、このRS型フリップフロップ29dをセットする。すなわち、昇圧用スイッチング素子Q1がオフしてインダクタ電流がゼロになったことを検出すると、昇圧用スイッチング素子Q1をターンオンさせるという臨界動作を行っている。昇圧用スイッチング素子Q1がターンオンするとゼロ電流検出信号ZCDが短時間でローレベルに戻るので、このときのゼロ電流検出信号ZCDは短パルス信号となる。
これと同時に、ゼロ電流検出信号ZCDは、入力遮断検出部28のD型フリップフロップ28aのデータ端子Dに供給される。このD型フリップフロップ28aの負論理のクロック端子には駆動信号生成部29のRS型フリップフロップ29dの肯定出力端子Qから出力される駆動用パルス信号QQが入力される。このとき、駆動用パルス信号QQは、ゼロ電流検出信号ZCDに対して遅延回路51で遅延された遅延信号をワンショット回路53に供給してワンショットパルスPOSを形成しているので、ゼロ電流検出信号ZCDの立ち上がりに対して遅れて立ち上がる。
したがって、D型フリップフロップ28aでは、ゼロ電流検出信号ZCDの状態を駆動用パルス信号QQの立ち下がりで出力することになる。このとき、ゼロ電流検出信号ZCDは、交流入力電圧が供給されている状態では、電流検出用抵抗RCSに流れる電流がゼロまたは極僅かな電流である場合を除けばローレベルとなっている。一方、昇圧用スイッチング素子Q1がオン状態であると電流検出用抵抗RCSに流れる電流が増え続き得るので、昇圧用スイッチング素子Q1がターンオフする瞬間のゼロ電流検出信号ZCDは必ずローレベルとなるはずである。
このため、D型フリップフロップ28aは、昇圧用スイッチング素子Q1のターンオフを決める駆動用パルス信号QQの立ち下がりでゼロ電流検出信号ZCDの値を記憶するので、D型フリップフロップ28aの肯定出力端子Qから出力される信号がローレベルではなく、ハイレベルであると、交流入力電圧が遮断されていると判断することができる。したがって、D型フリップフロップ28aの肯定出力端子Qから出力される出力信号を入力遮断検出信号ACSとすることができる。
時点t1〜時点t2までの間では、交流入力電圧が入力されており、全波整流回路3から全波整流出力がインダクタL1に供給されているので、D型フリップフロップ28aから出力される入力遮断検出信号ACSは、図7(h)に示すように、ローレベルを維持する。
このため、RS型フリップフロップ28b及び28cもリセット状態を維持する。
D型フリップフロップ28aから出力される入力遮断検出信号ACSがプルアップ制御部41のオアゲート41eに供給される。このプルアップ制御部41では、フィードバック電圧VFBが第1基準電圧Vref81を超えて、RS型フリップフロップ41dがセットされているものとする。この状態では、選択スイッチ41fで第2基準電圧Vref82が選択されており、フィードバック電圧VFBが第2基準電圧Vref82より高いものとすると、コンパレータ41cの出力信号UVPがハイレベルとなっている。このため、コンパレータ41cの出力信号UVPがオアゲート41eを通じてPチャネルMOSFET41aのゲートに供給されることにより、このPチャネルMOSFET41aがオフ状態となり、エラーアンプ21の出力に対するプルアップ動作が停止される。
一方、入力遮断検出部28のRS型フリップフロップ28bがリセット状態であるので、ローレベルの出力信号がプルダウン制御部42のオアゲート42fに供給される。このとき、過電圧保護部26のコンパレータ26aでは、フィードバック電圧VFBが基準電圧Vref6より低いので、過電圧保護信号OVPがローレベルとなっている。このため、アンドゲート42eの出力はローレベルを維持している。そして、低電圧誤動作防止信号UVLOもローレベルであるので、オアゲート42fの出力信号がローレベルとなり、NチャネルMOSFET42bがオフ状態に制御される。このため、プルダウン制御部42によるエラーアンプ21に対するプルダウン動作が停止されている。
さらに、入力遮断検出部28のRS型フリップフロップ28cがリセット状態を維持することから、ローレベルの出力信号がランプ発振部27のスロープ制御端子SCに供給される。このため、ランプ発振部27では、ローレベルの出力信号が論理反転回路27jで論理反転されてPチャネルMOSFET27cのゲートに供給されるので、このPチャネルMOSFET27cがオフ状態となる。
したがって、第1定電流回路27aの定電流のみが充放電用コンデンサCtに供給されるので、充放電用コンデンサCtの電荷の蓄積が緩やかとなる。これにより、図5(a)に示すように、充放電用コンデンサCtの端子間電圧が緩やかに上昇し、第2基準電圧Vref72に達したときに、充放電用コンデンサCtが放電されてその端子間電圧が第1基準電圧Vref71まで一気に低下する、傾きの小さい鋸歯状波が生成される。この傾きの小さい鋸歯状波がランプ信号Rampとして駆動信号生成部29のパルス幅変調用コンパレータ29bに供給される。
パルス幅変調用コンパレータ29bは、ランプ信号Rampと誤差信号VCOMPに基づいてパルス幅変調信号を生成し、このパルス幅変調信号がオアゲート29cを介してRS型フリップフロップ29dのリセット端子Rに供給される。RS型フリップフロップ29dの肯定出力端子Qからは駆動用パルス信号QQが出力され、否定出力端子/Qからは否定出力信号QBが出力される。駆動用パルス信号QQはアンドゲート29e及びドライバ29fを介して出力端子OUTから昇圧用スイッチング素子Q1のゲートに出力されるとともに、入力遮断検出部28のD型フリップフロップ28aに出力される。
次に、この交流電源が正常に入力されている状態から、時点t2で交流電源2の瞬間停止が発生すると、全波整流回路3からインダクタL1に入力電圧Vinが入力されない(平滑用コンデンサC1は容量が小さいため、C1の電荷は短時間でなくなる)ことにより、フィードバック電圧VFBが、図7(c)に示すように、徐々に低下する。これと同時に、力率改善制御用IC14に供給される制御電圧Vccも図7(f)に示すように、徐々に低下する。
また、駆動信号生成部29では、しばらく駆動信号SDVの出力を継続し、昇圧用スイッチング素子Q1がオン・オフ状態を継続するが、交流入力が遮断されているので、昇圧用スイッチング素子Q1のソース・ドレイン間電圧Vdsは図7(e)に示すようにゼロのままとなり、フィードバック電圧VFBは増加することなく減少を継続する。
このように、交流電源が遮断されると、電流検出用抵抗RCSに流れる電流がゼロとなることから、ゼロ電流検出部22のコンパレータ22bの出力信号がハイレベルのままとなり、図7(b)に示すように、ほぼ時点t2でハイレベルのままとなるゼロ電流検出信号ZCDが入力遮断検出部28に出力される。なお、ゼロ電流検出信号ZCDは、交流電源が正常に印加されて昇圧用スイッチング素子Q1のスイッチング動作が正常に行われているときに、上述のようにスイッチング素子がオフからオンに切り替わるタイミングでハイレベルとなるパルスが生成されるが、説明の簡単化のために図7(b)には当該パルスを図示せず、交流電源が遮断されたときに生成されるハイレベルの信号のみを示している。
このため、D型フリップフロップ28aの肯定出力端子Qから駆動信号生成部29のRS型フリップフロップ29dの駆動用パルス信号QQが立ち下がる時点(t3)でハイレベルのゼロ電流検出信号ZCDが記憶されて、図7(h)に示すように、ハイレベルに立ち上がる入力遮断検出信号ACSとしてRS型フリップフロップ28b及び28cに供給され、これらRS型フリップフロップ28b及び28cをセットする。
このため、RS型フリップフロップ28bの肯定出力端子Qから出力されるハイレベルの出力信号がプルダウン制御部42のオアゲート42fを介してNチャネルMOSFET42bに供給される。このためNチャネルMOSFET42bがオン状態となり、エラーアンプ21の出力に対するプルダウン動作を開始する。なお、時点(t3)において入力遮断検出信号ACSがハイレベルに立ち上がることにより、オアゲート41eにはハイレベルの入力遮断検出信号ACSが入力される。これにより、PチャネルMOSFET41aはオフ状態となり、エラーアンプ21の出力のプルアップが中止(停止)される。このように、プルアップ制御部41は、入力遮断検出部28が交流入力電圧の遮断状態を検出したとき(すなわち入力遮断検出信号ACSがハイレベルに立ち上がったとき)に、エラーアンプ21の出力電圧のプルアップを中止するように構成されている。
そのため、誤差信号VCOMPが図7(i)に示すように、比較的急な勾配で減少する。
これと同時に、RS型フリップフロップ28cのハイレベルの肯定出力信号がランプ発振部27のスロープ制御端子SCに供給される。このため、ランプ発振部27では、ハイレベルの肯定出力信号が論理反転回路27jによってローレベルに反転されてPチャネルMOSFET27cに供給されることにより、このPチャネルMOSFET27cがオン状態となる。したがって、充放電用コンデンサCtに第1定電流回路27a及び第2定電流回路27bの定電流が加算されて供給されることにより、充放電用コンデンサCtが急速に充電される。このため、ランプ発振部27から図7(m)に示すように、立ち上がりの傾きが大きな鋸歯状波のランプ信号Rampがパルス幅変調用コンパレータ29bに出力される。
このため、同じ誤差信号VCOMPに対するパルス幅変調用コンパレータ29bから出力されるパルス幅変調信号のパルス幅が、スロープ制御端子SCに供給される信号がローレベルの場合に比べて狭くなる。
なお、ゼロ電流検出部22から出力されるゼロ電流検出信号ZCDがハイレベルを維持することにより、スタート信号生成部29aでゼロ電流検出信号ZCDに基づいてワンショット信号SOSを形成することができない。この場合に対し、RS型フリップフロップ29dの駆動用パルス信号QQに基づいてリスタートタイマ29gによってスタート信号を生成し、これをオアゲート52に供給するようにしている。
そして、時点t4で誤差信号VCOMPがスイッチング停止閾値すなわちランプ発振部27の第1基準電圧Vref71に達すると、パルス幅変調用コンパレータ29bの出力が常にハイレベルとなり、リセット優先のRS型フリップフロップ29dが常にリセットされているようになるので、駆動信号SDVの出力が図7(g)に示すように停止される。
また、プルダウン制御部42の機能により誤差信号VCOMPが減少を続け、時点t5で誤差信号VCOMPが軽負荷状態検出部25の基準電圧Vref5以下となると、コンパレータ25aから出力される軽負荷検出信号LLDがハイレベルとなる。このため、入力遮断検出部28のRS型フリップフロップ28bがリセットされ、その出力がローレベルになる。
このとき、制御電圧Vccは低電圧誤動作防止部23の基準電圧Vref3以下には低下していないので、低電圧誤動作防止信号UVLOはローレベルを維持する。このため、プルダウン制御部42のオアゲート42fの出力がローレベルになり、NチャネルMOSFET42bがオフしてプルダウン制御部42によるプルダウン動作が停止する。これにより、2つの入力信号の差に基づき、誤差信号VCOMPを高めようとするエラーアンプ21の本来の機能が働きだして、誤差信号VCOMPが時点t5で上昇を開始する。
しかしながら、ランプ発振部27から出力されるランプ信号Rampの立ち上がりの傾斜が急になっているので、パルス幅変調用コンパレータ29bから出力されるパルス幅変調信号のオン状態の幅が狭い状態に制限される。このため、交流電源からの入力が復活した時点で誤差信号VCOMPがある程度大きくなっていても、昇圧用スイッチング素子Q1のオン時間が通常時より短くなるため、ソフトスタート機能を発揮することができる。
その後時点t6で、誤差信号VCOMPがスイッチング停止閾値の第2基準電圧Vref72を超えるとパルス幅変調用コンパレータ29bから再度パルス幅変調信号が出力され、RS型フリップフロップ29dが常にリセットされている状態ではなくなる。これにより、肯定出力端子Qから駆動用パルス信号QQが出力され、出力端子OUTから駆動信号SDVが昇圧用スイッチング素子Q1のゲートに出力される。
しかしながら、この時点t6でも交流の入力電圧Vinが遮断状態を継続するので、ゼロ電流検出部22から出力されるゼロ電流検出信号ZCDはハイレベルを維持する。昇圧用スイッチング素子Q1のソース・ドレイン間電圧Vdsも、図7(e)に示すようにゼロのままである。
一方、フィードバック電圧VFBが力率制御動作検出部24の基準電圧Vref4以下に低下すると、コンパレータ24aの出力信号である力率改善動作検出信号PFC_OKが図7(d)に示すように、ハイレベルからローレベルに反転する。
この状態では、まだ交流の入力電圧Vinの供給が遮断されている状態を継続しているので、フィードバック電圧VFBは図7(c)に示すように減少傾向を継続する。
そして、時点t7で交流の入力電圧Vinの供給が再開されると、ゼロ電流検出信号ZCDがハイレベルからローレベルに反転し、スイッチング素子のスイッチングに伴いゼロ電流又はその近傍後である僅かな期間のみハイレベルとなる通常動作となる。
すなわち、スタート信号生成部29aでゼロ電流検出信号ZCDによるスタート信号の生成が開始され、ゼロ電流検出信号ZCDによるワンショットパルスPosでRS型フリップフロップ29dが順次セットされるようになる。
スイッチング素子のスイッチングが開始される時点t7からフィードバック電圧VFBが増加を開始するが、この時点t7でランプ発振部27から出力されるランプ信号Rampの立ち上がりの傾斜が急であるので、昇圧用スイッチング素子Q1のオン状態の期間が短く規制され、ソフトスタート機能が発揮される。
その後,時点t8で、フィードバック電圧VFBの力率制御動作検出部24の基準電圧Vref4を超えるので、そのコンパレータ24aの出力信号である力率改善動作検出信号PFC_OKが図7(d)に示すようにローレベルからハイレベルに反転する。このため、入力遮断検出部28のRS型フリップフロップ28cがリセットされ、ランプ発振部27のスロープ制御端子SCに入力される出力信号がローレベルに反転する。
したがって、ランプ発振部27のPチャネルMOSFET27cがオフ状態に制御されて、充放電用コンデンサCtに供給される充電電流が第1定電流回路27aのみに制限される。このため、充放電用コンデンサCtの端子間電圧の増加率(dV/dt)が少なくなり、鋸歯状波の立ち上がり時の傾斜が緩やかとなる。このランプ信号Rampが駆動信号生成部29のパルス幅変調用コンパレータ29bに入力されるので、パルス幅変調信号のオンの幅が広くなり、フィードバック電圧VFBの増加率が増大する。
このように、上記実施形態によると、交流入力電圧の瞬間停止が発生したときに、入力遮断検出部28で交流入力電圧の遮断状態を検出し、交流入力電圧の遮断状態が継続している間、ランプ発振部27から出力されるランプ信号Rampの立ち上がりの傾斜を、交流入力電圧の遮断が発生していないときの傾斜より大きく制御する鋸歯状波のスロープ制御を行うようにしている。
このため、交流入力電圧の瞬間停止が発生したときに、昇圧チョッパを構成するスイッチング素子に供給する駆動信号のオン状態のパルス幅を狭く制限してソフトスタート機能を発揮することができる。したがって、瞬間停止や起動時のオーバーシュートの発生を抑制することができる。
しかも、ソフトスタート機能を発揮するための構成が、ランプ発振部27の充放電コンデンサに対して充電を行う定電流回路に並列に定電流回路とスイッチ部との直列回路を設け、スイッチ部を開閉制御するだけで、鋸歯状波の傾きを容易に変更することができる。
また、エラーアンプ21の応答特性をプルアップ制御部41及びプルダウン制御部42で制御するようにしている。そして、交流入力電圧の遮断を検出したときには、制御電源が第1の基準電圧を超えるまでの間はエラーアンプ21の応答特性を高めるプルアップ制御部41のプルアップ動作を制限するようにしている。このため、交流入力電圧の回復後に過度のプルアップ動作によって過電圧状態となることを防止することができる。
ちなみに、前述した実施形態において、入力遮断検出部28を設けない場合には、ランプ発振部27の鋸歯状波の傾きを制御できないので、交流電源の瞬間停止に昇圧コンバータのスイッチング素子に供給する駆動信号のパルス幅を制限してソフトスタート機能を発揮することができず、オーバーシュートが生じる場合がある。
まず、図8に示すように、交流電源の瞬間停止が、制御電圧Vccが低電圧誤動作防止部23の基準電圧Vref31以下まで低下せず、低電圧誤動作防止信号UVLOがハイレベルとはならない場合を考える。交流電源が停止した時点t12で、フィードバック電圧VFBが減少し、制御電圧Vccも減少する。前述した実施形態とは異なり、交流電源が停止した状態でも、プルダウン制御部42のオアゲート42fに入力遮断検出信号ACSでセットされるRS型フリップフロップ28bの出力信号が入力されることがないので、プルダウン動作は実行されない。また、プルアップ制御部41のオアゲート41eにハイレベルの入力遮断検出信号ACSが入力されることがないので、プルアップ動作が実行されて誤差信号VCOMPが上昇する。さらに、ランプ発振部27から出力されるランプ信号Rampの立ち上がりの傾斜を変化させることがないので、ソフトスタート機能を発揮することができない。
その後、時点t13で交流電源の入力が再開すると、プルアップ制御部のプルアップ動作により誤差信号VCOMPが過大になっているので、これに応じて出力電圧Voは大きな傾きで急上昇し、時点t14でオーバーシュートを発生する。
一方、交流電源の瞬間停止が長くなって、制御電圧Vccが低電圧誤動作防止部23の基準電圧Vref31以下まで低下する場合には、図9に示すように、制御電圧Vccが低電圧誤動作防止部23の基準電圧Vref31に達した時点t12′で低電圧誤動作防止信号UVLOがハイレベルとなる。
これにより、RS型フリップフロップ41dがリセットされてオアゲート41eの負論理入力端子の入力がローレベルとなり、オアゲート41eの出力がハイレベルとなってプルアップ制御部41のプルアップ動作が停止する。また、プルダウン制御部42のNチャネルMOSFET42bがオン状態となって、エラーアンプ21の出力に対してプルダウン動作を実行し、誤差信号VCOMPがスイッチング停止閾値より低い電圧に固定される。
その後時点t13で交流電源からの交流入力電圧の供給が再開されると、これに応じてフィードバック電圧VFBが上昇するとともに、制御電圧Vccも上昇する。
そして、時点t13′で制御電圧Vccが低電圧誤動作防止部23の基準電圧Vref32に達すると、低電圧誤動作防止信号UVLOがローレベルに復帰し、プルダウン制御部42のプルダウン動作が解除される。これにより、エラーアンプ21が通常の動作を開始して、誤差信号VCOMPが上昇し、時点t14′で駆動信号SDVの出力が再開される。これによって、フィードバック電圧VFBが上昇する。この場合は、誤差信号VCOMPが低い値から徐々に上昇するので、ソフトスタート動作が実現されている。
したがって、入力遮断検出部28を設けない場合には、交流電源の瞬間停止が短く制御電圧Vccが低電圧誤動作防止部23の基準電圧Vref31に達しない場合には出力電圧のオーバーシュートを生じてしまう。
本実施形態では、交流電源の遮断状態を検出する入力遮断検出部28を設けるととともに、ランプ発振部27で入力遮断状態を検出したときに、鋸歯状波の立ち上がりの傾き(dV/dt)を大きくするスロープ制御を行うので、短時間の交流電源の瞬間停止時にもソフトスタート機能を発揮することができ、出力電圧のオーバーシュートを防止することができる。
なお、上記実施形態では、昇圧用スイッチング素子Q1としてMOSFETを適用したが、IGBT,バイポーラトランジスタ等のスイッチング素子を適用することもできる。
1…スイッチング電源装置、2…交流電源、3…全波整流回路、10…第1コンバータ、11…昇圧チョッパ、14…力率改善制御用IC、21…エラーアンプ、22…ゼロ電流検出部、23…低電圧誤動作防止部、24…力率制御動作検出部、25…軽負荷状態検出部、26…過電圧保護部、27…ランプ発振部、28…入力遮断検出部、40…応答制御部、41…プルアップ制御部、42…プルダウン制御部
本発明は、力率改善制御路に関する。
そこで、本発明は、上記従来技術の課題に着目してなされたものであり、制御回路のリセットが掛からずソフトスタート動作できないような短時間の瞬間停止時にもオーバーシュートの発生を抑制できる力率改善制御路を提供すること目的としている。
本発明の一態様は、交流入力電圧を整流した整流回路からの電圧が印加されるインダクタに流れるインダクタ電流と、交流入力電圧から生成される出力電圧と、に基づいて、インダクタ電流を制御するスイッチング素子をスイッチングする力率改善制御回路であって、出力電圧と基準電圧との差を増幅した誤差信号を出力する誤差信号生成部と、誤差信号を受けて、前記スイッチング素子のオン時間を制御するパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調部と、インダクタ電流のゼロ電流を検出するゼロ電流検出部と、ゼロ電流検出部の検出信号に基づいて交流入力電圧の遮断状態を検出する入力遮断検出部とを備えている。入力遮断検出部は、遮断状態を検出すると、パルス幅変調部にスイッチング素子のオン時間を短くさせる
本発明の一態様によれば、制御回路のリセットが掛からずソフトスタートできないような短時間の瞬間停止時にもオーバーシュートが発生しない力率改善制御路を提供することができる。
本発明に係る力率改善回路を備えたスイッチング電源装置の一実施形態を示す回路図である。 図1の力率改善制御回路の具体的構成を示す回路図である。 図2におけるランプ発振部の具体的構成を示す回路図である。 図3の第1定電流回路及び第2定電流回路の具体的構成を示す回路である。 ランプ発振部の動作を示す信号波形図である。 プルアップ制御部の動作を説明する信号波形図である。 本発明による力率改善制御回路の動作を説明する信号波形図である。 入力遮断検出部を設けない場合の交流入力電圧の瞬間停止状態が短い場合の動作を示す信号波形図である。 入力遮断検出部を設けない場合の交流入力電圧の瞬間停止状態が長い場合の動作を示す信号波形図である。

Claims (9)

  1. 昇圧チョッパのスイッチング素子を制御して、交流入力電圧を全波整流した直流電圧から所定の出力電圧を得る力率改善回路であって、
    前記昇圧チョッパの前記出力電圧と基準電圧との差を増幅する信号を出力する誤差信号生成部と、
    三角波信号を出力する発振部と、
    前記昇圧チョッパのインダクタ電流のゼロ電流を検出するゼロ電流検出部と、
    該ゼロ電流検出部のゼロ電流検出信号、前記誤差信号生成部からの誤差信号及び前記発振部からの三角波信号に基づいて前記スイッチング素子に対する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
    前記ゼロ電流検出部の検出信号に基づいて前記交流入力電圧の遮断状態を検出する入力遮断検出部とを備え、
    前記発振部は、前記三角波信号の傾きを、前記入力遮断検出部が入力遮断状態を検出したときに、入力遮断状態を検出していないときに比較して大きな傾きに制御する
    ことを特徴とする力率改善回路。
  2. 前記入力遮断検出部は、前記駆動信号生成部の駆動信号が前記スイッチング素子のターンオフを指示するタイミングで前記ゼロ電流検出部がゼロ電流を検出していると前記交流入力電圧が遮断していると判断することを特徴とする請求項1に記載の力率改善回路。
  3. 前記入力遮断検出部は、前記ゼロ電流検出部のゼロ電流検出信号がデータ端子に入力され、前記駆動信号生成部の駆動信号がクロック端子に入力されるD型フリップフロップと、該D型フリップフロップの出力信号を保持するRS型フリップフロップを有することを特徴とする請求項2に記載の力率改善回路。
  4. 入力される制御電源の低下による誤動作を防止する誤動作防止信号を生成する低電圧誤動作防止部を備えていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の力率改善回路。
  5. 前記誤差信号生成部の応答特性を制御する応答制御部を有し、
    該応答制御部は、前記発振部で前記発振部の三角波信号の傾きを大きな傾きに制御している間は前記誤差信号生成部の応答特性を高める制御を中止することを特徴とする請求項4に記載の力率改善回路。
  6. 前記応答制御部は、前記昇圧チョッパの出力電圧に基づいて軽負荷状態から重負荷状態に切り換わる際に前記誤差信号生成部の出力電圧をプルアップするプルアップ制御部と、前記低電圧誤動作防止部が動作状態であるときに前記誤差信号生成部の出力電圧をプルダウンして低電位に固定するプルダウン制御部とを備え、前記プルアップ制御部は、前記入力遮断検出部が交流入力電圧の遮断状態を検出したときに、前記誤差信号生成部の出力電圧のプルアップを中止することを特徴とする請求項5に記載の力率改善回路。
  7. 前記駆動信号生成部は、前記誤差信号生成部からの誤差信号及び前記発振部からの三角波信号に基づいてパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調部と、前記ゼロ電流検出部からのゼロ電流検出信号に基づいてワンショットパルスを生成するワンショットパルス生成部と、該ワンショットパルス生成部から出力されるワンショットパルスがセット端子に入力され、前記パルス幅変調部から出力されるパルス幅変調信号がリセット端子に入力されるRS型フリップフロップとを備えていることを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の力率改善回路。
  8. 前記発振部は、第1定電流回路とコンデンサを直列に接続した充電部と、前記第1定電流回路と並列に接続された第2定電流回路及びスイッチング素子の直列回路と、前記コンデンサの充電電圧を基準電圧と比較する比較部と、該比較部の比較信号に基づいて前記コンデンサの充電電荷を放電する放電部と、前記比較部の比較信号に基づいて前記比較部に供給する第1参照電圧と当該第1参照電圧より高い第2参照電圧を基準電圧として選択する基準電圧選択部とを備えていることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の力率改善回路。
  9. 第1コンバータとして請求項1から8の何れか一項に記載の力率改善回路を備え、前記第1コンバータの出力に接続された第2コンバータを有することを特徴とするスイッチング電源装置。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111183575B (zh) * 2018-04-11 2023-03-21 富士电机株式会社 功率因数改善控制电路
US10903750B2 (en) * 2018-09-19 2021-01-26 Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd Resonant switching converter
JP6935855B2 (ja) * 2018-10-04 2021-09-15 富士電機株式会社 電源制御装置および電源制御方法
CN110784114B (zh) * 2019-11-14 2021-03-23 杭州必易微电子有限公司 一种用于非隔离式ac-dc电压变换系统的电压变换电路及变换方法
CN113471936A (zh) * 2020-03-31 2021-10-01 法雷奥动力总成(上海)有限公司 用于电动车的直流/直流转换器的欠压保护电路和欠压保护方法
TWI725862B (zh) * 2020-06-01 2021-04-21 通嘉科技股份有限公司 具有多功能端的功率因素校正控制器、以及相關之功率因素校正電路與控制方法
CN113037071B (zh) * 2021-03-09 2022-06-28 青岛海信日立空调系统有限公司 一种pfc电路的软启动装置、pfc电路及电器
CN114039481A (zh) * 2021-10-14 2022-02-11 嘉兴禾润电子科技有限公司 集成输出电压保护dcdc芯片的d类功放器及其保护方法
TWI812530B (zh) * 2022-05-27 2023-08-11 瑞鼎科技股份有限公司 單電感雙極性輸出電源轉換器
CN115242234B (zh) * 2022-08-09 2023-05-12 山东思科赛德矿业安全工程有限公司 一种单片机系统重启电路和方法
EP4340200A1 (en) * 2022-09-15 2024-03-20 Tridonic GmbH & Co. KG Pfc circuitry with predictive active emi filter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010220330A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Fuji Electric Systems Co Ltd スイッチング電源回路
WO2013180297A2 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 国立大学法人長崎大学 電力変換回路の制御装置
JP2016063603A (ja) * 2014-09-17 2016-04-25 東芝ライテック株式会社 電源装置および照明装置
JP2017229209A (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 富士電機株式会社 スイッチング電源装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1012244B (zh) * 1987-02-20 1991-03-27 株式会社东芝 不间断电源装置
KR0152252B1 (ko) * 1995-11-16 1999-05-01 김광호 5핀을 갖는 능동역률보정집적회로
JP2000116134A (ja) 1998-10-09 2000-04-21 Canon Inc 電源装置
JP2001037253A (ja) * 1999-07-20 2001-02-09 Lg Electronics Inc モータ駆動用インバータシステムの力率補償装置
JP2005218252A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Sanken Electric Co Ltd 力率改善回路及び電源装置
JP4963068B2 (ja) * 2007-02-06 2012-06-27 新電元工業株式会社 力率改善回路
JP5481939B2 (ja) * 2009-05-29 2014-04-23 ソニー株式会社 電源装置
TWI403078B (zh) * 2009-12-16 2013-07-21 Leadtrend Tech Corp 適用於開關式電源供應器之開關控制器及其方法
US8351232B2 (en) * 2009-12-28 2013-01-08 Nxp B.V. Power factor corrector with high power factor at low load or high mains voltage conditions
CN102368661B (zh) * 2011-01-30 2014-03-05 杭州士兰微电子股份有限公司 具有功率因数校正的开关电源及其控制装置和方法
EP2624422B1 (en) * 2012-01-31 2019-08-28 Canon Kabushiki Kaisha Power source, power failure detection apparatus, and image forming apparatus
KR20140144885A (ko) * 2013-06-12 2014-12-22 삼성전자주식회사 전원회로부, 그 전원공급방법 및 그것을 구비한 디스플레이장치
JP2015023722A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 サンケン電気株式会社 力率改善回路
JP6333029B2 (ja) 2014-04-04 2018-05-30 シャープ株式会社 電源装置
US9735661B2 (en) * 2014-08-22 2017-08-15 Infineon Technologies Ag Mixed-mode power factor correction
JP6439484B2 (ja) * 2015-02-17 2018-12-19 富士電機株式会社 スイッチング電源回路および力率改善回路
JP6528561B2 (ja) * 2015-06-26 2019-06-12 富士電機株式会社 高効率力率改善回路およびスイッチング電源装置
CN106685210B (zh) * 2017-03-22 2019-03-05 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 功率因数校正电路、控制方法和控制器
CN111183575B (zh) * 2018-04-11 2023-03-21 富士电机株式会社 功率因数改善控制电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010220330A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Fuji Electric Systems Co Ltd スイッチング電源回路
WO2013180297A2 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 国立大学法人長崎大学 電力変換回路の制御装置
JP2016063603A (ja) * 2014-09-17 2016-04-25 東芝ライテック株式会社 電源装置および照明装置
JP2017229209A (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 富士電機株式会社 スイッチング電源装置

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