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公開番号2025119049
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2025089290,2021112626
出願日2025-05-28,2021-07-07
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 20060101AFI20250805BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】負荷の状態に応じて適切に電源回路のトランジスタを制御する集積回路を提供する。
【解決手段】集積回路はトランジスタの高電位側の電圧に応じた第1電圧と、第2電圧とを比較する第1比較回路と、発振信号を出力する発振回路と、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、スイッチング制御回路は、トランジスタがオフの際にトランスの2次コイルの電流がゼロとなる不連続モードである場合に、発振信号が入力され、かつ第1電圧が第2電圧となる第1回数が基準回数となった後に、トランジスタをオンするためのオン信号を出力するオン信号出力回路と、トランジスタに流れる電流に基づいて、トランジスタをオフするためのオフ信号を出力するオフ信号出力回路と、基準回数を保持する第1保持回路と、負荷に流れる負荷電流が減少する場合、基準回数を増加させ、負荷電流が増加する場合、基準回数を減少させる調整回路と、を含む。
【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負荷に対して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、
前記トランジスタの高電位側の電圧に応じた第１電圧と、第２電圧とを比較する第１比較回路と、
発振信号を出力する発振回路と、
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、
前記スイッチング制御回路は、
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モードである場合に、前記発振信号が入力され、かつ前記第１電圧が前記第２電圧となる第１回数が基準回数となった後に、前記トランジスタをオンするためのオン信号を出力するオン信号出力回路と、
前記トランジスタに流れる電流に基づいて、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オフ信号出力回路と、
前記基準回数を保持する第１保持回路と、
前記負荷に流れる負荷電流が減少する場合、第１条件で前記基準回数を増加させ、前記負荷電流が増加する場合、前記第１条件のより厳しい第２条件で前記基準回数を減少させる調整回路と、
を含む集積回路。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の集積回路であって、
前記第１比較回路の比較結果に基づいて、前記第１回数をカウントするカウンタと、
前記発振信号が入力された際の前記第１回数を、第２回数として保持する第２保持回路と、
を備え、
前記第１条件は、前記第１回数が前記基準回数より大きくなることであり、
前記第２条件は、前記第２回数が前記基準回数より小さい状態が所定回数継続することである、
集積回路。
【請求項３】
請求項２に記載の集積回路であって、
前記オン信号出力回路は、
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モードであるか、前記不連続モードであるかを判定するモード判定回路、
を含み、
前記調整回路は、
前記第１回数と、前記基準回数とを比較する第２比較回路、
を含み、
前記オン信号出力回路は、
前記不連続モードである場合、前記発振信号と、前記第２比較回路の比較結果と、に基づいて、前記オン信号を出力する、
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、
前記調整回路は、
前記第２回数と、前記基準回数とを比較する第３比較回路と、
前記第２比較回路の比較結果と、前記第３比較回路の比較結果と、に基づいて、前記基準回数を更新する更新回路と、
を含む集積回路。
【請求項５】
請求項４に記載の集積回路であって、
前記オン信号出力回路は、前記不連続モードである場合、前記発振信号と、前記第２比較回路の比較結果と、前記第３比較回路の比較結果と、に基づいて、前記オン信号を出力する、
集積回路。
【請求項６】
請求項１～５の何れか一項に記載の集積回路であって、
前記発振回路は、
前記発振信号が出力されてから前記発振信号の周波数に応じた期間内に前記オン信号が入力されると、前記オン信号が入力されてから前記期間経過したタイミングで前記発振信号を出力する、
集積回路。
【請求項７】
請求項１～５の何れか一項に記載の集積回路であって、
前記発振回路は、
前記発振信号または前記オン信号に基づいて、計時を開始する第１計時回路と、
前記第１計時回路が前記発振信号の周波数に応じた期間を計時すると、前記発振信号を出力する発振信号出力回路と、
を含む集積回路。
【請求項８】
請求項１～７の何れか一項に記載の集積回路であって、
前記オン信号出力回路は、
前記第１電圧が前記第２電圧となった後、第１期間経過すると、前記オン信号を出力する第１タイマを含む、
集積回路。
【請求項９】
請求項１～８の何れか一項に記載の集積回路であって、
前記オン信号出力回路は、
前記第１電圧が前記第２電圧となる周期を計測する計測回路と、
前記第１電圧が前記第２電圧となった後、前記計測された周期に応じた第２期間経過すると、前記オン信号を出力する第２タイマと、
を含む集積回路。
【請求項１０】
入力電圧から所定レベルの出力電圧を負荷に対して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、
を備え、
前記集積回路は、
前記トランジスタの高電位側の電圧に応じた第１電圧と、第２電圧とを比較する第１比較回路と、
発振信号を出力する発振回路と、
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、
前記スイッチング制御回路は、
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モードである場合に、前記発振信号が入力され、かつ前記第１電圧が前記第２電圧となる第１回数が基準回数となった後に、前記トランジスタをオンするためのオン信号を出力するオン信号出力回路と、
前記トランジスタに流れる電流に基づいて、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オフ信号出力回路と、
前記基準回数を保持する第１保持回路と、
前記負荷に流れる負荷電流が減少する場合、第１条件で前記基準回数を増加させ、前記負荷電流が増加する場合、前記第１条件のより厳しい第２条件で前記基準回数を減少させる調整回路と、
を含む電源回路。

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 2,600 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】
ところで、一般的なＡＣ－ＤＣコンバータには、ＡＣ－ＤＣコンバータの動作を制御する制御回路が設けられる。そして、制御回路には、負荷の状態に応じて、ＡＣ－ＤＣコンバータのトランジスタを適切に制御することが求められる。
【０００５】
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、負荷の状態に応じて適切に電源回路のトランジスタを制御す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】
【０００６】
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、を含み、入力電圧から所定レベルの出力電圧を負荷に対して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、前記負荷の状態が重負荷であるか軽負荷であるかを判定する第１判定回路と、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モードであるか、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モードであるかを判定する第２判定回路と、発振信号を出力する発振回路と、前記負荷の状態が軽負荷の場合、前記第２判定回路の判定結果及び前記発振信号に基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御し、前記負荷の状態が重負荷の場合、前記第２判定回路の判定結果に関わらず前記発振信号に基づいて、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。
【０００７】
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、を含み、入力電圧から所定レベルの出力電圧を負荷に対して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、前記トランジスタの高電位側の電圧に応じた第１電圧と、第２電圧とを比較する第１比較回路と、発振信号を出力する発振回路と、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、前記スイッチング制御回路は、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モードである場合に、前記発振信号が入力され、かつ前記第１電圧が前記第２電圧となる第１回数が基準回数となった後に、前記トランジスタをオンするためのオン信号を出力するオン信号出力回路と、前記トランジスタに流れる電流に基づいて、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オフ信号出力回路と、前記基準回数を保持する第１保持回路と、前記負荷に流れる負荷電流が減少する場合、第１条件で前記基準回数を増加させ、前記負荷電流が増加する場合、前記第１条件のより厳しい第２条件で前記基準回数を減少させる調整回路と、を含む。
【０００８】
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負荷に対して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、を備え、前記集積回路は、前記負荷の状態が重負荷であるか軽負荷であるかを判定する第１判定回路と、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モードであるか、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モードであるかを判定する第２判定回路と、発振信号を出力する発振回路と、前記負荷の状態が軽負荷の場合、前記第２判定回路の判定結果及び前記発振信号に基づいて、前記トランジスタのスイッチングを制御し、前記負荷の状態が重負荷の場合、前記第２判定回路の判定結果に関わらず前記発振信号に基づいて、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２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負荷に対して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、を備え、前記集積回路は、前記トランジスタの高電位側の電圧に応じた第１電圧と、第２電圧とを比較する第１比較回路と、発振信号を出力する発振回路と、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、前記スイッチング制御回路は、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モードである場合に、前記発振信号が入力され、かつ前記第１電圧が前記第２電圧となる第１回数が基準回数となった後に、前記トランジスタをオンするためのオン信号を出力するオン信号出力回路と、前記トランジスタに流れる電流に基づいて、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オフ信号出力回路と、前記基準回数を保持する第１保持回路と、前記負荷に流れる負荷電流が減少する場合、第１条件で前記基準回数を増加させ、前記負荷電流が増加する場合、前記第１条件のより厳しい第２条件で前記基準回数を減少させる調整回路と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、負荷の状態に応じて適切に電源回路のトランジスタを制御する集積回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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