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公開番号2025114837
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2025082658,2021112625
出願日2025-05-16,2021-07-07
発明の名称集積回路、及び電源回路
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人一色国際特許事務所
主分類H02M 3/28 20060101AFI20250729BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】外部状態の変化に関わらず、適切に電源回路を制御することができる集積回路を提供する。
【解決手段】補助コイルからの電圧に応じた電源電圧が印加される第1端子VCCと、出力電圧に応じた帰還電圧Vfbが印加される第2端子FBと、トランジスタがオンの際に流れる電流に応じた電圧が印加され、前記トランジスタがオフの際に前記補助コイルに生じる電圧に応じた電圧Vcsが印加される第3端子CSと、オフの際の前記第3端子CSの電圧Vcsに基づいて、オフの際に前記2次コイルの電流がゼロとならない連続動作であるか、オフの際に前記2次コイルの電流がゼロとなる不連続動作であるかを判定する判定回路と、前記第2及び第3端子の電圧と、前記判定回路の判定結果とに基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路32と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
１次コイル、２次コイル、及び補助コイルを含むトランスと、前記１次コイルに流れる電流を制御するトランジスタと、を含み、入力電圧から所定レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタを駆動する集積回路であって、
前記補助コイルからの電圧に応じた電源電圧が印加される第１端子と、
前記出力電圧に応じた帰還電圧が印加される第２端子と、
前記トランジスタがオンの際に前記トランジスタに流れる電流に応じた電圧が印加され、前記トランジスタがオフの際に前記補助コイルに生じる電圧に応じた電圧が印加される第３端子と、
前記トランジスタがオフの際の前記第３端子の電圧に基づいて、前記トランジスタがオフの際に前記２次コイルの電流がゼロとならない連続動作であるか、前記トランジスタがオフの際に前記２次コイルの電流がゼロとなる不連続動作であるかを判定する判定回路と、
前記第２及び第３端子の電圧と、前記判定回路の判定結果とに基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、
を備える集積回路。
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
請求項１に記載の集積回路であって、
前記スイッチング制御回路は、
発振信号を出力する発振回路と、
前記２次コイルの電流が前記連続動作であると判定された場合、前記発振信号に基づいて、前記トランジスタをオンするためのオン信号を出力し、前記２次コイルの電流が前記不連続動作であると判定された場合、前記発振信号及び前記第３端子の電圧に基づいて、前記オン信号を出力するオン信号出力回路と、
前記第２端子の電圧と、前記トランジスタがオンの際の前記第３端子の電圧と、に基づいて前記トランジスタをオフするためのオフ信号を出力する第１オフ信号出力回路と、
を含む、
集積回路。
【請求項３】
請求項２に記載の集積回路であって、
前記判定回路は、
前記トランジスタがオフの際の前記第３端子の電圧と、所定電圧とを比較する比較回路と、
前記比較回路の比較結果に基づいてカウント値を変化させるカウンタと、
前記発振信号が入力される際の前記カウント値に基づいて、前記２次コイルの電流が前記連続動作であるか、前記不連続動作であるか、を判定するモード判定回路と、
を含む集積回路。
【請求項４】
請求項３に記載の集積回路であって、
前記カウンタは、前記トランジスタがオフの際の前記第３端子の電圧が前記所定電圧より低くなると、前記カウント値を変化させる、
集積回路。
【請求項５】
請求項２～４の何れか一項に記載の集積回路であって、
前記スイッチング制御回路は、
前記第３端子の電圧に基づいて、前記トランジスタに流れる電流が所定電流より大きい過電流状態であるか否かを検出する過電流検出回路と、
前記トランジスタがオンとなり所定期間経過した後に、前記トランジスタに流れる電流が前記過電流状態であることが検出されると、前記オフ信号を出力する第２オフ信号出力回路と、
を含む集積回路。
【請求項６】
請求項５に記載の集積回路であって、
前記第２オフ信号出力回路は、前記トランジスタがオンとなり前記所定期間経過するか、前記第３端子の電圧のレベルが所定レベルまで低下した後に、前記トランジスタに流れる電流が前記過電流状態であることが検出されると、前記オフ信号を出力する、
集積回路。
【請求項７】
１次コイル、２次コイル、及び補助コイルを含むトランスと、前記１次コイルに流れる電流を制御するトランジスタと、を含み、入力電圧から所定レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタを駆動する集積回路であって、
前記補助コイルからの電圧に応じた電源電圧が印加される第１端子と、
前記出力電圧に応じた帰還電圧が印加される第２端子と、
前記トランジスタがオンの際に前記トランジスタに流れる電流に応じた電圧が印加され、前記トランジスタがオフの際に前記補助コイルに生じる電圧に応じた電圧が印加される第３端子と、
前記第３端子の電圧に基づいて、前記トランジスタに流れる電流が所定電流より大きい過電流状態であるか否かを検出する過電流検出回路と、
前記第２及び第３端子の電圧に基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御するとともに、前記トランジスタがオンとなり所定期間経過した後に、前記トランジスタに流れる電流が前記過電流状態であることが検出されると、前記トランジスタをオフする駆動回路と、
を備える集積回路。
【請求項８】
請求項７に記載の集積回路であって、
前記駆動回路は、前記トランジスタがオンとなり前記所定期間経過するか、前記第３端子の電圧のレベルが所定レベルまで低下した後に、前記トランジスタに流れる電流が前記過電流状態であることが検出されると、前記トランジスタをオフする、
集積回路。
【請求項９】
入力電圧から所定レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、
１次コイル、２次コイル、及び補助コイルを含むトランスと、
前記１次コイルに流れる電流を制御するトランジスタと、
前記トランジスタを駆動する集積回路と、
を含み、
前記集積回路は、
前記補助コイルからの電圧に応じた電源電圧が印加される第１端子と、
前記出力電圧に応じた帰還電圧が印加される第２端子と、
前記トランジスタがオンの際に前記トランジスタに流れる電流に応じた電圧が印加され、前記トランジスタがオフの際に前記補助コイルに生じる電圧に応じた電圧が印加される第３端子と、
前記トランジスタがオフの際の前記第３端子の電圧に基づいて、前記トランジスタがオフの際に前記２次コイルの電流がゼロとならない連続動作であるか、前記トランジスタがオフの際に前記２次コイルの電流がゼロとなる不連続動作であるかを判定する判定回路と、
前記第２及び第３端子の電圧と、前記判定回路の判定結果とに基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、
を備える電源回路。
【請求項１０】
入力電圧から所定レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、
１次コイル、２次コイル、及び補助コイルを含むトランスと、
前記１次コイルに流れる電流を制御するトランジスタと、
前記トランジスタを駆動する集積回路と、
を含み、
前記集積回路は、
前記補助コイルからの電圧に応じた電源電圧が印加される第１端子と、
前記出力電圧に応じた帰還電圧が印加される第２端子と、
前記トランジスタがオンの際に前記トランジスタに流れる電流に応じた電圧が印加され、前記トランジスタがオフの際に前記補助コイルに生じる電圧に応じた電圧が印加される第３端子と、
前記第３端子の電圧に基づいて、前記トランジスタに流れる電流が所定電流より大きい過電流状態であるか否かを検出する過電流検出回路と、
前記第２及び第３端子の電圧に基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御するとともに、前記トランジスタがオンとなり所定期間経過した後に、前記トランジスタに流れる電流が前記過電流状態であることが検出されると、前記トランジスタをオフする駆動回路と、
を備える電源回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路、及び電源回路に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
インダクタ電流と、出力電圧に応じた帰還電圧とに基づいて、フライバック方式のＡＣ－ＤＣコンバータを制御する集積回路がある（例えば、特許文献１～４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５６０１１５８号公報
米国特許第１００５６８４２号明細書
米国特許第１０３５５６０６号明細書
特許第３４１２６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的なＡＣ－ＤＣコンバータを制御する集積回路は、ＡＣ－ＤＣコンバータを制御するトランジスタがオンした際に、トランジスタに流れる電流に応じた電圧を検出するための、いわゆるＣＳ端子を有する。また、ＣＳ端子には、トランジスタがオフした際に、ＡＣ－ＤＣコンバータの補助コイルからの電圧が印加されるよう、所定の回路が接続されることがある。このような場合、集積回路は、ＣＳ端子の電圧に基づいて、適切にトランジスタをスイッチング制御する必要がある。
【０００５】
しかしながら、ＣＳ端子には、上述した所定の回路が接続されないこともあるため、集積回路は、このような場合であっても、ＡＣ－ＤＣコンバータを適切に制御することが求められる。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、外部状態の変化に関わらず、適切に電源回路を制御することができる集積回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決する本発明にかかる第１の態様の集積回路は、１次コイル、２次コイル、及び補助コイルを含むトランスと、前記１次コイルに流れる電流を制御するトランジスタと、含み、入力電圧から所定レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタを駆動する集積回路であって、前記補助コイルからの電圧に応じた電源電圧が印加される第１端子と、前記出力電圧に応じた帰還電圧が印加される第２端子と、前記トランジスタがオンの際に前記トランジスタに流れる電流に応じた電圧が印加される第３端子と、前記トランジスタがオフの際の前記第３端子の電圧に基づいて、前記第３端子及び前記補助コイルの間に前記補助コイルに生じる電圧を検出するための検出回路が接続されているか否かを判定する第１判定回路と、前記第２及び第３端子の電圧と、前記第１判定回路の判定結果と、に基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、を備える。
【０００８】
前述した課題を解決する本発明にかかる第２の態様の集積回路は、１次コイル、２次コイル、及び補助コイルを含むトランスと、前記１次コイルに流れる電流を制御するトランジスタと、含み、入力電圧から所定レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタを駆動する集積回路であって、前記補助コイルからの電圧に応じた電源電圧が印加される第１端子と、前記出力電圧に応じた帰還電圧が印加される第２端子と、前記トランジスタがオンの際に前記トランジスタに流れる電流に応じた電圧が印加され、前記トランジスタがオフの際に前記補助コイルに生じる電圧に応じた電圧が印加される第３端子と、前記トランジスタがオフの際の前記第３端子の電圧に基づいて、前記トランジスタがオフの際に前記２次コイルの電流がゼロとならない連続動作であるか、前記トランジスタがオフの際に前記２次コイルの電流がゼロとなる不連続動作であるかを判定する判定回路と、前記第２及び第３端子の電圧と、前記判定回路の判定結果とに基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、を備える。
【０００９】
前述した課題を解決する本発明にかかる第３の態様の集積回路は、１次コイル、２次コイル、及び補助コイルを含むトランスと、前記１次コイルに流れる電流を制御するトランジスタと、含み、入力電圧から所定レベルの出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタを駆動する集積回路であって、前記補助コイルからの電圧に応じた電源電圧が印加される第１端子と、前記出力電圧に応じた帰還電圧が印加される第２端子と、前記トランジスタがオンの際に前記トランジスタに流れる電流に応じた電圧が印加され、前記トランジスタがオフの際に前記補助コイルに生じる電圧に応じた電圧が印加される第３端子と、前記第３端子の電圧に基づいて、前記トランジスタに流れる電流が所定電流より大きい過電流状態であるか否かを検出する過電流検出回路と、前記第２及び第３端子の電圧に基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御するとともに、前記トランジスタがオンとなり所定期間経過した後に、前記トランジスタに流れる電流が前記過電流状態であることが検出されると、前記トランジスタをオフするスイッチング制御回路と、を備える。
【００１０】
前述した課題を解決する本発明にかかる第１の態様の電源回路は、入力電圧から所定レベルの出力電圧を生成する電源回路であって、１次コイル、２次コイル、及び補助コイルを含むトランスと、前記１次コイルに流れる電流を制御するトランジスタと、前記トランジスタを駆動する集積回路と、を含み、前記集積回路は、前記補助コイルからの電圧に応じた電源電圧が印加される第１端子と、前記出力電圧に応じた帰還電圧が印加される第２端子と、前記トランジスタがオンの際に前記トランジスタに流れる電流に応じた電圧が印加される第３端子と、前記トランジスタがオフの際の前記第３端子の電圧に基づいて、前記第３端子及び前記補助コイルの間に前記補助コイルに生じる電圧を検出するための検出回路が接続されているか否かを判定する第１判定回路と、前記第２及び第３端子の電圧と、前記第１判定回路の判定結果と、に基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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