特許 6439409出願番号 特願 2014-240223
スイッチング電源装置
公報発行日 2018年12月19
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技術分野
スイッチング電源装置に関し、特に第１の直流電圧が印加されたトランスの一次側に接続された半導体スイッチをスイッチング動作させることによりトランスの二次側に第２の直流電圧を出力するようにしたスイッチング電源装置
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
従来の一次側制御方式を採用したフライバック方式のスイッチング電源装置では、半導体スイッチがスイッチング動作をしないと二次側の出力電圧を検出して一次側へフィードバックすることができない。特に、軽負荷時または無負荷時での動作の場合、半導体スイッチのスイッチング動作の周期が長いことから、長い周期の間に負荷が重負荷に急変すると、その負荷の急変は、次のスイッチング動作のときまで検出することができない。このため、負荷の急変から次のスイッチング動作により出力電圧の低下が検出されて短い周期によるスイッチング動作を始めるまでに検出遅れが発生し、負荷急変のタイミングによっては出力電圧が過渡的に大きく低下してしまうことがあるという問題点があった。 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、軽負荷時または無負荷時で動作しているときに重負荷への急変が生じた場合の負荷応答を改善して、出力電圧の低下を抑制できるようにした、一次側制御方式のスイッチング電源装置を提供することを目的とする。課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明ではの課題を解決するために、スイッチング電源装置が提供される。このスイッチング電源装置は、直流電圧が入力される一次巻線、二次巻線および補助巻線を有するトランスと、一次巻線に直列に接続されてスイッチング動作を行う半導体スイッチと、二次巻線に接続された整流平滑回路により直流出力電圧を出力する出力電圧生成回路と、補助巻線に接続されて出力電圧生成回路の直流出力電圧に相当する出力電圧検出信号・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
構成のスイッチング電源装置は、制御回路が負荷急変検出信号を受けて半導体スイッチをスイッチング制御することで、一次側にある出力電圧検出部が二次側の直流出力電圧の状態を直ちに知り得る状態になるため、負荷応答が改善されるという利点がある。
負荷急変検出部は、ノイズ対策のために設けたコンデンサを利用して二次側の直流出力電圧の状態を一次側へフィードバックするように構成することで、簡単な構成で実現することができる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置の一例を示す回路図である。
【図2】第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置の負荷急変時において、負荷急変検出部のインピーダンス素子として単独のコンデンサを選択した場合の要部動作波形図である。
【図3】出力電流を急変させたときの直流出力電圧の変動幅の実験値例を示す図である。
【図4】制御回路の構成例を示す回路図である。
【図5】第２の実施の形態に係るスイッチング電源装置における可変周波数発振器の特性図である。
【図6】第２の実施の形態に係るスイッチング電源装置の動作を説明する図である。
【図7】従来の一次側制御方式を採用したフライバック方式のスイッチング電源装置の一例を示す回路図である。
【図8】従来の負荷急変時の動作図である。
【図9】ノイズ低減機能を有するフライバック方式のスイッチング電源装置の一例を示す回路図である。
選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図
１１，１２ 端子
１３ 制御回路
１４，１５ 端子
１６ 出力電圧検出部
１７ 負荷急変検出部
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６ コンデンサ
ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３ コンパレータ
ＣＳ 一次側電流検出信号
Ｄ１，Ｄ２ ダイオード
ＤＲＶ ドライバ回路
ＥＡ エラーアンプ
ＦＦ１ フリップフロップ
Ｉｏｕｔ 出力電流
Ｎａｕｘ 補助巻線
Ｎｐ 一次巻線
Ｎｓ 二次巻線
ＯＲ１ ＯＲ回路
ＯＳ１，ＯＳ２ ワンショット回路
ＯＳＣ 可変周波数発振器
ＰＧＮＤ 一次側グランド
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５ 抵抗
Ｒ３ ダミー抵抗
Ｓ１ 半導体スイッチ
ＳＧＮＤ 二次側グランド
ＳＨ サンプルホールド回路
Ｔ トランス
Ｖｔｒｉｇ トリガ信号
Ｖ０１，Ｖ０２，Ｖ０３ 基準電圧源
ＶＣＣ 電源電圧
ＶＦＢ フィードバック信号
ＶＳ１ 出力電圧検出信号
ＶＳ２ 負荷急変検出信号
Ｖｇ ゲート信号
Ｖｉｎ 直流入力電圧
Ｖｏｕｔ 直流出力電圧
Ｖｒｅｆ 基準電圧源
Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ３ 閾値
ｆｓ スイッチング周波数
Ｔａ スイッチング周期（軽負荷、低周波）
Ｔｂ スイッチング周期（重負荷、高周波）
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