TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
公開番号2021136842
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210913
出願番号2020033855
出願日20200228
発明の名称スイッチング電源装置
出願人新日本無線株式会社
代理人特許業務法人酒井国際特許事務所,個人
主分類H02M 3/28 20060101AFI20210816BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】2次巻線側が軽負荷状態になっても制御回路の電源電圧が低下することを防止する。
【解決手段】制御回路20は、ON期間制御回路21と、OFF期間制御回路22と、ON期間制御回路21から出力するOFFタイミング電圧VoffによってスイッチングトランジスタMN1をOFFさせ、OFF期間制御回路22から出力するONタイミング電圧VonによってスイッチングトランジスタMN1をONさせるSRFF回路とを備える。ON期間制御回路21は、軽負荷の際に、電圧検出回路27で検出した電源検出電圧Vdetが所定値Vaを下回るとき、電源検出電圧Vdetの値が低いほどOFFタイミング信号Voffを早いタイミングで出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
スイッチングトランジスタと、該スイッチングトランジスタに直列接続されたセンス抵抗と、前記スイッチングトランジスタがONすることで入力電圧が印加する1次巻線、負荷が接続される2次巻線及び補助巻線を有するトランスと、前記2次巻線側の出力電圧に応じたホトカプラ電流を生成するホトカプラと、前記補助巻線に発生する電圧を整流平滑した電圧を電源電圧とする制御回路と、前記制御回路は前記センス抵抗に発生するセンス電圧と前記ホトカプラ電流によって前記スイッチングトランジスタのON/OFFを制御するスイッチング電源装置において、
前記制御回路は、前記電源電圧を検出する電圧検出回路と、前記スイッチングトランジスタがONした後に前記スイッチングトランジスタをOFFさせるOFFタイミング信号を、通常負荷の際は前記ホトカプラ電流が大きいほど且つ前記センス電圧が大きいほど早いタイミングで生成するON期間制御回路と、前記スイッチングトランジスタがOFFした後に前記スイッチングトランジスタをONさせるONタイミング信号を、前記ホトカプラ電流が大きいほど遅いタイミングで生成するOFF期間制御回路と、前記ON期間制御回路から出力する前記OFFタイミング信号によって前記スイッチングトランジスタをOFFさせ、前記OFF期間制御回路から出力する前記ONタイミング信号によって前記スイッチングトランジスタをONさせるSRFF回路とを備え、
前記ON期間制御回路は、軽負荷の際に、前記電圧検出回路で検出した電源検出電圧が所定値を下回るとき、該電源検出電圧が低いほど前記OFFタイミング信号を早いタイミングで出力することを特徴とするスイッチング電源装置。
続きを表示(約 430 文字)【請求項2】
請求項1に記載のスイッチング電源装置において、
前記ON期間制御回路は、前記スイッチングトランジスタがONしているときに第2基準電流で充電される第4キャパシタと、該第4キャパシタの充電電圧が第2基準電圧を超えると前記OFFタイミング信号を出力する第2コンパレータとを備え、前記電源検出電圧が前記所定値よりも低いほど前記第2基準電流の値が大きな値に制御されることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項3】
請求項1に記載のスイッチング電源装置において、
前記ON期間制御回路は、前記スイッチングトランジスタがONしているときに第2基準電流で定電流充電される第4キャパシタと、該第4キャパシタの充電電圧が第2基準電圧を超えると前記OFFタイミング信号を出力する第2コンパレータとを備え、前記電源検出電圧が前記所定値よりも低いほど前記第2基準電圧が低い値に制御されることを特徴とするスイッチング電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、トランスとホトカプラを使用したDC/DCコンバータとして機能するスイッチング電源装置に関する。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
図8にこの種の従来のスイッチング電源装置の回路を示す(例えば特許文献1)。このスイッチング電源回路は、NMOSのスイッチングトランジスタMN1のON/OFFを制御するための制御回路20Aを備え、この制御回路20AのRSFF回路23から出力する駆動電圧Vdrvが“H”になると駆動回路24から出力するゲート電圧Vgが“H”になって、MNOSのスイッチングトランジスタMN1がONし、トランス10の1次巻線L1に入力電圧Vinによる電流が流れる。このとき、トランス10の2次巻線L2に発生する起電力は逆極性となるのでダイオードD1に阻止されて電流は流れないが、補助巻線L3は電圧Vriseが正電圧で発生する。
【0003】
スイッチングトランジスタMN1がONしているときは、ON期間制御回路21Aから出力するOFFタイミング電圧Voffは“L”となっているが、センス抵抗Rsに流れる電流が順次大きくなってその電圧Vsがある基準値を超えると、そのOFFタイミング電圧Voffが“H”に切り替わる。これにより、RSFF回路23がリセットされて、そこから出力する駆動電圧Vdrvが“L”となり、ゲート電圧Vgも“L”となって、スイッチングトランジスタMN1がOFFする。このとき、トランス10の2次巻線L2に生じる起電力が正極性となって、ダイオードD1がONしてキャパシタC2に電荷が蓄積される。このキャパシタC2の電圧が出力電圧Voutとなって、図示しない負荷に供給される。
【0004】
ON期間制御回路21AのOFFタイミング電圧Voffが“H”になるタイミングは、センス抵抗Rsに発生する電圧Vsが大きいほど(つまり入力電力が大きいほど)、且つ出力電圧Vutを検出するホトカプラ40のホトカプラ電流Ipcが大きいほど(つまり出力電圧Vout高いほど)、早くなる。
【0005】
スイッチングトランジスタMN1がOFFすると、キャパシタC5が電流源IB1の電流Iref1によって充電され、その充電電圧Vc5がある基準値を超えると、OFF期間制御回路22Aから出力するONタイミング電圧Vonが“H”に切り替わる。これにより、RSFF回路23がセットされて、駆動電圧Vdrvが“H”となり、ゲート電圧もVgも“H”となって、スイッチングトランジスタMN1がONする。
【0006】
OFF期間制御回路22AのONタイミング電圧Vonが“H”になるタイミングは、ホトカプラ電流Ipcが大きいほど(つまり出力電圧Voutが高いほど)、遅くなる。
【0007】
反転検出回路26は補助巻線L3の電圧Vriseが負→正に反転する時点で発生するパルス電圧VpをOFF期間制御回路22Aに出力する。OFF期間制御回路22Aではこのパルス電圧Vpを入力することにより、ONタイミング電圧Vonが“H”になるタイミング、つまりスイッチングトランジスタMN1がONするタイミングが、補助巻線L3に電流が流れていないタイミング、つまり2次巻線L2に電流が流れていないタイミングに合うように、リタイミングを行う。
【0008】
出力電圧検出回路30は出力電圧Voutを検出し、その出力電圧Voutに比例した電流をホトカプラ40のホトダイオードPDに流す。よって、ホトカプラ40のホトトランジスタPTのホトカプラ電流Ipcは出力電圧Voutに比例した電流となる。
【0009】
また、電流源IB1用の電圧Vreg1は、電源電圧VDDを入力して安定化する電圧生成回路28で生成している。駆動回路24用の電圧Vreg2(>Vreg1)は電源電圧VDDを入力して安定化する電圧生成回路29で生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
特開2019−022398号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

新日本無線株式会社
聴診器
3か月前
新日本無線株式会社
聴診器
3か月前
新日本無線株式会社
増幅装置
23日前
新日本無線株式会社
圧電素子
23日前
新日本無線株式会社
定電流回路
1か月前
新日本無線株式会社
D級増幅器
2か月前
新日本無線株式会社
リミッタ回路
3か月前
新日本無線株式会社
位置検出装置
2か月前
新日本無線株式会社
MEMS素子
27日前
新日本無線株式会社
安定化電源回路
2か月前
新日本無線株式会社
定電圧電源回路
2か月前
新日本無線株式会社
マイクロフォン
23日前
新日本無線株式会社
圧電素子の製造方法
1か月前
新日本無線株式会社
圧電素子の製造方法
1か月前
新日本無線株式会社
スイッチング電源装置
4か月前
新日本無線株式会社
バイアス電流発生回路
23日前
新日本無線株式会社
電子ボリウム
2日前
新日本無線株式会社
デルタシグマADC回路
3か月前
新日本無線株式会社
レベルシフト回路
2日前
新日本無線株式会社
レギュレータ装置
2日前
新日本無線株式会社
スイッチング電源装置
2日前
新日本無線株式会社
半導体装置およびその製造方法
2か月前
新日本無線株式会社
電圧レギュレータ回路
2日前
新日本無線株式会社
誤差拡散装置及びD/A変換装置
2か月前
新日本無線株式会社
電源制御回路及び低電力デバイス
3か月前
新日本無線株式会社
圧電素子およびその製造方法
2日前
新日本無線株式会社
スリット生成方法およびスリット生成装置
2か月前
新日本無線株式会社
摩擦部材センサおよび摩擦部材センサシステム
2か月前
新日本無線株式会社
距離計算装置、距離測定システム、距離計算プログラム及び距離計算方法
3か月前
新日本無線株式会社
電流検出アンプ
5日前
新日本無線株式会社
振動検知装置、振動検知システム、振動検知プログラム及び振動検知方法
3か月前
新日本無線株式会社
移動物標検知装置、移動物標検知システム、移動物標検知プログラム及び移動物標検知方法
2日前
個人
スズメバチ検知装置
27日前
個人
発電機
1か月前
個人
太陽光発電装置
23日前
個人
協調充電システム
2か月前
続きを見る