特許 6514910 絶縁同期整流型ＤＣ／ＤＣコンバータ、同期整流コントローラ、それを用いた電源装置、電源アダプタおよび電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6514910

(24)【登録日】2019年4月19日

(45)【発行日】2019年5月15日

(54)【発明の名称】絶縁同期整流型ＤＣ／ＤＣコンバータ、同期整流コントローラ、それを用いた電源装置、電源アダプタおよび電子機器

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20190425BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/28 C

   H02M3/28 B

【請求項の数】23

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-34282(P2015-34282)

(22)【出願日】2015年2月24日

(65)【公開番号】特開2016-158387(P2016-158387A)

(43)【公開日】2016年9月1日

【審査請求日】2018年1月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100133215

【弁理士】

【氏名又は名称】真家 大樹

(72)【発明者】

【氏名】菊池 弘基

(72)【発明者】

【氏名】清水 亮

【審査官】 佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３１２１２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２０９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６６７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５８１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２５２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０６８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１１０１２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 "SMARTRECTIFIER CONTROL IC IR1167ASPBF DATA SHEET"， [online]，International Rectifier，２０１３年１１月 ６日，pp.1-25，[２０１８年１１月１５日検索]，インターネット＜https://www.infineon.com/dgdl/ir1167aspbf.pdf?field=5546d462533600a4015355c45d9c1655＞，ＵＲＬ，https://www.infineon.com/dgdl/ir1167aspbf.pdf?field=5546d462533600a4015355c45d9c1655

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁同期整流型のＤＣ／ＤＣコンバータの２次側に配置され、同期整流トランジスタを制御する同期整流コントローラであって、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの２次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記パルス信号に応じて前記同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、
前記同期整流トランジスタのドレイン電圧にもとづき、補助電源電圧を生成する補助電源回路と、
前記補助電源電圧を受けて動作し、前記同期整流トランジスタをオフに固定するオフ固定回路と、
を備え、
前記オフ固定回路は、前記直流電圧が所定電圧を超えると、前記同期整流トランジスタのオフでの固定を解除することを特徴とする同期整流コントローラ。

【請求項2】

前記補助電源回路は、ピークホールド回路を含むことを特徴とする請求項１に記載の同期整流コントローラ。

【請求項3】

前記ピークホールド回路は、
キャパシタと、
前記同期整流トランジスタのドレインと前記キャパシタの間に設けられ、カソードがキャパシタ側となる向きで設けられたダイオードと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の同期整流コントローラ。

【請求項4】

前記補助電源回路は、フィルタ回路を含むことを特徴とする請求項１に記載の同期整流コントローラ。

【請求項5】

前記オフ固定回路は、前記同期整流トランジスタのゲートソース間に設けられたオフ用トランジスタを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の同期整流コントローラ。

【請求項6】

前記オフ用トランジスタの制御端子には、前記補助電源電圧が入力されることを特徴とする請求項５に記載の同期整流コントローラ。

【請求項7】

前記補助電源回路は、前記オフ用トランジスタの制御端子と前記同期整流トランジスタのドレインの間に、カソードがオフ用トランジスタの制御端子側となる向きで設けられたダイオードを含むことを特徴とする請求項５に記載の同期整流コントローラ。

【請求項8】

絶縁同期整流型のＤＣ／ＤＣコンバータの２次側に配置され、同期整流トランジスタを制御する同期整流コントローラであって、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの２次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記パルス信号に応じて前記同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、
前記同期整流トランジスタのドレイン電圧にもとづき、補助電源電圧を生成する補助電源回路と、
前記補助電源電圧を受けて動作し、前記同期整流トランジスタをオフに固定するオフ固定回路と、
を備え、
前記オフ固定回路は、
前記同期整流トランジスタのゲートソース間に設けられたオフ用トランジスタと、
前記直流電圧が所定電圧を超えると、前記オフ用トランジスタをオフする解除回路と、 を含むことを特徴とする同期整流コントローラ。

【請求項9】

前記解除回路は、前記オフ用トランジスタのゲートソース間に設けられ、その制御端子に、前記直流電圧が所定電圧を超えるとアサートされる解除信号が入力される解除用トランジスタを含むことを特徴とする請求項８に記載の同期整流コントローラ。

【請求項10】

前記直流電圧に応じた電圧が所定のしきい値電圧を超えると、前記解除信号をアサートする低電圧ロックアウト回路をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の同期整流コントローラ。

【請求項11】

前記オフ用トランジスタの制御端子には、前記補助電源電圧が入力されることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の同期整流コントローラ。

【請求項12】

前記補助電源回路は、前記オフ用トランジスタの制御端子と前記同期整流トランジスタのドレインの間に、カソードがオフ用トランジスタの制御端子側となる向きで設けられたダイオードを含むことを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の同期整流コントローラ。

【請求項13】

絶縁同期整流型のＤＣ／ＤＣコンバータの２次側に配置され、同期整流トランジスタを制御する同期整流コントローラであって、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの２次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記パルス信号に応じて前記同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、
前記同期整流トランジスタのドレイン電圧にもとづき、補助電源電圧を生成する補助電源回路と、
前記補助電源電圧を受けて動作し、前記同期整流トランジスタをオフに固定するオフ固定回路と、
を備え、
前記オフ固定回路は、前記ドライバの出力段のローサイドトランジスタを強制的にオンすることにより、前記同期整流トランジスタをオフに固定することを特徴とする同期整流コントローラ。

【請求項14】

絶縁同期整流型のＤＣ／ＤＣコンバータの２次側に配置され、同期整流トランジスタを制御する同期整流コントローラであって、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの２次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、
前記直流電圧を電源として動作し、前記パルス信号に応じて前記同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、
前記同期整流トランジスタのゲートソース間に設けられたオフ用トランジスタと、
前記オフ用トランジスタの制御端子と前記同期整流トランジスタのドレイン端子の間に、カソードが前記オフ用トランジスタの制御端子側となる向きで設けられたダイオードと、
前記オフ用トランジスタの前記制御端子と接地ラインの間に設けられ、前記直流電圧が所定電圧を超えるとオン状態となる解除用トランジスタと、
を備えることを特徴とする同期整流コントローラ。

【請求項15】

前記オフ用トランジスタの前記制御端子と接続されたキャパシタをさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の同期整流コントローラ。

【請求項16】

前記オフ用トランジスタの前記制御端子と前記ドレイン端子の間に設けられた抵抗さらに備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の同期整流コントローラ。

【請求項17】

前記直流電圧に応じた電圧を所定のしきい値電圧と比較し、前記直流電圧が前記しきい値を超えると、解除信号をアサートする低電圧ロックアウト回路をさらに備え、前記解除用トランジスタは、前記解除信号がアサートされるとターンオンすることを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに記載の同期整流コントローラ。

【請求項18】

前記電源端子の電圧にもとづき内部電源電圧を生成する内部電源回路をさらに備え、前記パルス発生器および前記ドライバは、前記内部電源電圧を電源として動作することを特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載の同期整流コントローラ。

【請求項19】

ひとつの半導体基板に一体集積化されたことを特徴とする請求項１から１８のいずれかに記載の同期整流コントローラ。

【請求項20】

絶縁同期整流型のＤＣ／ＤＣコンバータであって、
１次巻線および２次巻線を有するトランスと、
前記トランスの１次巻線と接続されるスイッチングトランジスタと、
前記トランスの２次巻線と接続される同期整流トランジスタと、
フォトカプラと、
前記フォトカプラの出力側と接続され、前記フォトカプラからのフィードバック信号に応じて前記スイッチングトランジスタをスイッチングする１次側コントローラと、
前記同期整流トランジスタを制御する請求項１から１９のいずれかに記載の同期整流コントローラと、
前記フォトカプラの入力側と接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に応じた誤差電流を発生するシャントレギュレータと、
を備えることを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。

【請求項21】

商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、
前記ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、
前記直流入力電圧を降圧し、負荷に供給する請求項２０に記載のＤＣ／ＤＣコンバータと、
を備えることを特徴とする電源装置。

【請求項22】

負荷と、
商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、
前記ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、
前記直流入力電圧を降圧し、負荷に供給する請求項２０に記載のＤＣ／ＤＣコンバータと、
を備えることを特徴とする電子機器。

【請求項23】

商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、
前記ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、
前記直流入力電圧を降圧し、負荷に供給する請求項２０に記載のＤＣ／ＤＣコンバータと、
を備えることを特徴とする電源アダプタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁同期整流型ＤＣ／ＤＣコンバータに関する。

【背景技術】

【0002】

テレビや冷蔵庫をはじめとするさまざまな家電製品は、外部からの商用交流電力を受けて動作する。ラップトップ型コンピュータ、携帯電話端末やタブレット端末をはじめとする電子機器も、商用交流電力によって動作可能であり、あるいは商用交流電力によって、機器に内蔵の電池を充電可能となっている。こうした家電製品や電子機器（以下、電子機器と総称する）には、商用交流電圧をＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換する電源装置（ＡＣ／ＤＣコンバータ）が内蔵される。あるいはＡＣ／ＤＣコンバータが、電子機器の外部の電源アダプタ（ＡＣアダプタ）に内蔵される場合もある。

【0003】

図１は、本発明者が検討したＡＣ／ＤＣコンバータ１００ｒの基本構成を示すブロック図である。ＡＣ／ＤＣコンバータ１００ｒは主としてフィルタ１０２、整流回路１０４、平滑キャパシタ１０６およびＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｒを備える。

【0004】

商用交流電圧Ｖ_ＡＣは、ヒューズおよび入力キャパシタ（不図示）を介してフィルタ１０２に入力される。フィルタ１０２は、商用交流電圧Ｖ_ＡＣのノイズを除去する。整流回路１０４は、商用交流電圧Ｖ_ＡＣを全波整流するダイオードブリッジ回路である。整流回路１０４の出力電圧は、平滑キャパシタ１０６によって平滑化され、直流電圧Ｖ_ＩＮに変換される。

【0005】

絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｒは、入力端子Ｐ１に直流電圧Ｖ_ＩＮを受け、それを降圧して、目標値に安定化された出力電圧Ｖ_ＯＵＴを生成し、出力端子Ｐ２と接地端子Ｐ３の間に接続される負荷（不図示）に供給する。

【0006】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｒは、１次側コントローラ２０２、フォトカプラ２０４、シャントレギュレータ２０６、出力回路２１０、同期整流コントローラ３００ｒ、およびその他の回路部品を備える。出力回路２１０は、トランスＴ１、ダイオードＤ１、出力キャパシタＣ１、スイッチングトランジスタＭ１、同期整流トランジスタＭ２を含む。出力回路２１０のトポロジーは、一般的な同期整流型のフライバックコンバータのそれであるため、説明を省略する。

【0007】

トランスＴ１の１次巻線Ｗ１と接続されるスイッチングトランジスタＭ１がスイッチングすることにより、入力電圧Ｖ_ＩＮが降圧され、出力電圧Ｖ_ＯＵＴが生成される。そして１次側コントローラ２０２は、スイッチングトランジスタＭ１のスイッチングのデューティ比を調節する。

【0008】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｒの出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、抵抗Ｒ１、Ｒ２により分圧される。シャントレギュレータ２０６のカソード（Ｋ）端子は、フォトカプラ２０４の入力側の発光素子（発光ダイオード）と接続され、アノード（Ａ）端子は接地される。シャントレギュレータ２０６の基準（ＲＥＦ）端子には、分圧された電圧（電圧検出信号）Ｖ_{ＯＵＴ＿Ｓ}が入力される。シャントレギュレータ２０６は誤差増幅器を含み、電圧検出信号Ｖ_{ＯＵＴ＿Ｓ}と所定の基準電圧Ｖ_ＲＥＦ（不図示）の誤差を増幅し、誤差に応じた誤差電流Ｉ_ＥＲＲを生成し、フォトカプラ２０４の入力側の発光素子（発光ダイオード）から引き込む（シンク）。

【0009】

フォトカプラ２０４の出力側の受光素子（フォトトランジスタ）には、２次側の誤差電流Ｉ_ＥＲＲに応じたフィードバック電流Ｉ_ＦＢが流れる。このフィードバック電流Ｉ_ＦＢが、抵抗およびキャパシタにより平滑化され、１次側コントローラ２０２のフィードバック（ＦＢ）端子に入力される。１次側コントローラ２０２は、ＦＢ端子の電圧（フィードバック電圧）Ｖ_ＦＢにもとづいてスイッチングトランジスタＭ１のデューティ比を調節する。

【0010】

同期整流コントローラ３００ｒは、スイッチングトランジスタＭ１のスイッチングと同期して、同期整流トランジスタＭ２をスイッチングする。同期整流コントローラ３００ｒは、内部電源回路３０２、パルス発生器３０４、ドライバ３０６を備える。

【0011】

同期整流コントローラ３００ｒは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｒの出力電圧Ｖ_ＯＵＴを電源として動作する。具体的には同期整流コントローラ３００ｒには、出力電圧Ｖ_ＯＵＴもしくはそれに比例した直流電圧を受ける電源（ＶＣＣ）端子が設けられる。内部電源回路３０２は、ＶＣＣ端子の電圧を降圧し、所定の電圧レベルに安定化された内部電源電圧Ｖ_ＲＥＧを生成する。内部電源電圧Ｖ_ＲＥＧは、パルス発生器３０４、ドライバ３０６に供給される。

【0012】

パルス発生器３０４は、スイッチングトランジスタＭ１のスイッチングと同期したパルス信号Ｓ１を生成する。たとえばパルス発生器３０４は、スイッチングトランジスタＭ１がターンオフすると、パルス信号Ｓ１を、同期整流トランジスタＭ２のオンを指示する第１状態（たとえばハイレベル）とする。またパルス発生器３０４は、同期整流トランジスタＭ２のオン期間に２次巻線Ｗ２に流れる２次電流Ｉ_Ｓが実質的にゼロになると、パルス信号Ｓ１を同期整流トランジスタＭ２のオフを指示する第２状態（ローレベル）とする。

【0013】

ドライバ３０６はパルス信号Ｓ１に応じて同期整流トランジスタＭ２をスイッチングする。以上がＡＣ／ＤＣコンバータ１００ｒの全体構成である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開２０１０−０７４９５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

本発明者らは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｒの起動時の動作について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。

【0016】

図２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｒの起動時の動作波形図である。Ｖ_Ｇ＿ＰはスイッチングトランジスタＭ１のゲート電圧、Ｖ_Ｄ＿ＰはスイッチングトランジスタＭ１のドレイン電圧、Ｖ_Ｄ＿Ｓは同期整流トランジスタＭ２のドレイン電圧、Ｖ_ＧＳは同期整流トランジスタＭ２のゲート電圧、Ｖ_ＯＵＴは出力電圧を示す。

【0017】

時刻ｔ０にスタート信号ＳＴＡＲＴがアサート（ハイレベル）され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｒの起動が指示されると、１次側コントローラ２０２は、スイッチングトランジスタＭ１のゲート電圧Ｖ_Ｇ＿Ｐをスイッチングし始める。スイッチングトランジスタＭ１のスイッチングに応じて、そのドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｐもスイッチングする。

【0018】

１次巻線Ｗ１の電圧Ｖ_Ｗ１は、Ｖ_ＩＮ−Ｖ_Ｄ＿Ｐである。１次巻線Ｗ１、２次巻線Ｗ２の巻線をＮ_Ｐ，Ｎ_Ｓとするとき、２次巻線Ｗ２の電圧Ｖ_Ｗ２は、−Ｖ_Ｗ１×Ｎ_Ｓ／Ｎ_Ｐである。したがって一次側ドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｐのスイッチングに応じて、２次側のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓもスイッチングする。

【0019】

ここで、起動直後において出力電圧Ｖ_ＯＵＴは実質的にゼロであり、したがって同期整流コントローラ３００ｒのＶＣＣ端子の電圧もゼロとなり、内部電源回路３０２が生成する内部電源電圧Ｖ_ＲＥＧもゼロである。ここで内部電源電圧Ｖ_ＲＥＧが、ゼロもしくは規定電圧以下であると、ドライバ３０６の駆動能力が不足し、ＯＵＴ端子の電位を０Ｖ（接地電位）に固定することができなくなる。起動直後においてＯＵＴ端子の電位は不定であるとも言える。

【0020】

同期整流トランジスタＭ２のゲートドレイン間には、無視できない寄生容量（ドレイン容量）Ｃ_ＤＳが存在する。スイッチングトランジスタＭ１がターンオンし、２次側のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓが立ち上がると、寄生容量Ｃ_ＤＳにより、本来ローレベル（接地電圧）に固定されるべき２次側のゲート電圧Ｖ_ＧＳが跳ね上がる。その結果、ゲート電圧Ｖ_ＧＳが同期整流トランジスタＭ２のしきい値電圧Ｖ_{ＧＳ（ＴＨ）}を超えると、意図せずに同期整流トランジスタＭ２がターンオンしてしまう。

【0021】

２次側のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓがハイレベルの区間において、同期整流トランジスタＭ２がオンすると、同期整流トランジスタＭ２には、ドレイン電流Ｉ_Ｍ２＝Ｖ_Ｄ＿Ｓ／Ｒ_ＯＮが流れる。Ｒ_ＯＮ２は、同期整流トランジスタＭ２のオン抵抗である。Ｖ_Ｄ＿Ｓ＝５０Ｖ、Ｒ_ＯＮ２＝１０ｍΩとすれば、ドレイン電流Ｉ_Ｍ２は、同期整流トランジスタＭ２やトランスＴ１の信頼性を低下させる程度の大電流となる。

【0022】

なお以上の課題を当業者の共通の技術認識として捉えてはならず、本発明者らが独自に認識したものである。

【0023】

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、ＤＣ／ＤＣコンバータの起動時において、スイッチングトランジスタのオン期間に、同期整流トランジスタが誤ってオンするのを防止可能な同期整流コントローラの提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0024】

本発明のある態様は、絶縁同期整流型のＤＣ／ＤＣコンバータの２次側に配置され、同期整流トランジスタを制御する同期整流コントローラに関する。同期整流コントローラは、ＤＣ／ＤＣコンバータの２次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、直流電圧を電源として動作し、同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、直流電圧を電源として動作し、パルス信号に応じて同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、同期整流トランジスタのドレイン電圧にもとづき、補助電源電圧を生成する補助電源回路と、補助電源電圧を受けて動作し、同期整流トランジスタをオフに固定するオフ固定回路と、を備える。

【0025】

この態様では、起動直後において、ＤＣ／ＤＣコンバータの２次側に十分に高い直流電圧が生じていなくても、同期整流トランジスタのドレイン電圧にもとづいて補助電源電圧を生成し、補助電源電圧を受けて動作するオフ固定回路により同期整流トランジスタのゲート電圧をローレベルに固定することとした。これにより、同期整流トランジスタのドレイン電圧の変動にともないゲート電圧が跳ね上がるのを防止し、同期整流トランジスタが誤ってオンするのを防止できる。

【0026】

補助電源回路は、ピークホールド回路を含んでもよい。ピークホールド回路は、キャパシタと、同期整流トランジスタのドレインとキャパシタの間に設けられ、カソードがキャパシタ側となる向きで設けられたダイオードと、を含んでもよい。
補助電源回路は、フィルタ回路を含んでもよい。フィルタ回路は、キャパシタと抵抗を含んでもよい。

【0027】

オフ固定回路は、同期整流トランジスタのゲートソース間に設けられたオフ用トランジスタを含んでもよい。

【0028】

オフ用トランジスタの制御端子には、補助電源電圧が入力されてもよい。

【0029】

補助電源回路は、オフ用トランジスタの制御端子と同期整流トランジスタのドレインの間に、カソードがオフ用トランジスタの制御端子側となる向きで設けられたダイオードを含んでもよい。
この構成によれば、ダイオードおよびオフ用トランジスタのゲート容量がピークホールド回路を構成し、したがって同期整流トランジスタのドレイン電圧が跳ね上がると、オフ用トランジスタのゲート電圧が高い電圧レベルに維持され、オフ用トランジスタをオンに固定できる。

【0030】

オフ固定回路は、直流電圧が所定電圧を超えると、同期整流トランジスタのオフでの固定を解除してもよい。
同期整流コントローラの電源端子に十分な直流電圧が供給されると、パルス発生器およびドライバが動作可能となるため、同期整流トランジスタのオフ固定を解除してパルス信号に応じて同期整流トランジスタをスイッチングすることで、ＤＣ／ＤＣコンバータを同期整流モードで動作させることができる。

【0031】

オフ固定回路は、直流電圧が所定電圧を超えると、オフ用トランジスタをオフする解除回路をさらに含んでもよい。
オフ用トランジスタをオフすることで、同期整流トランジスタのゲート電圧の固定を解除できる。

【0032】

解除回路は、オフ用トランジスタのゲートソース間に設けられ、その制御端子に、直流電圧が所定電圧を超えるとアサートされる解除信号が入力される解除用トランジスタを含んでもよい。

【0033】

ある態様の同期整流コントローラは、直流電圧に応じた電圧が所定のしきい値電圧を超えると、解除信号をアサートする低電圧ロックアウト回路をさらに備えてもよい。

【0034】

オフ固定回路は、ドライバの出力段のローサイドトランジスタを強制的にオンすることにより、同期整流トランジスタをオフに固定してもよい。

【0035】

本発明の別の態様もまた、同期整流コントローラである。同期整流コントローラは、ＤＣ／ＤＣコンバータの２次側において生成される直流電圧を受ける電源端子と、直流電圧を電源として動作し、同期整流トランジスタの両端間電圧にもとづいてパルス信号を生成するパルス発生器と、直流電圧を電源として動作し、パルス信号に応じて同期整流トランジスタをスイッチングするドライバと、同期整流トランジスタのゲートソース間に設けられたオフ用トランジスタと、オフ用トランジスタの制御端子と同期整流トランジスタのドレイン端子の間に、カソードがオフ用トランジスタの制御端子側となる向きで設けられたダイオードと、を備える。

【0036】

オフ用トランジスタのゲート容量とダイオードとは、ピークホールド回路を形成する。したがってスイッチングトランジスタのオフに応答して同期整流トランジスタのドレイン電圧が跳ね上がると、オフ用トランジスタのゲート電圧がハイレベルとなり、オフ用トランジスタがオンし、同期整流用トランジスタのゲートソース間電圧が実質的にゼロとなって同期整流トランジスタをオフに固定することができる。

【0037】

同期整流コントローラは、オフ用トランジスタの制御端子と接続されたキャパシタをさらに備えてもよい。

【0038】

同期整流コントローラは、オフ用トランジスタの制御端子とドレイン端子の間に設けられた抵抗さらに備えてもよい。

【0039】

同期整流コントローラは、オフ用トランジスタの制御端子と接地ラインの間に設けられ、直流電圧が所定電圧を超えるとオン状態となる解除用トランジスタをさらに備えてもよい。

【0040】

同期整流コントローラは、直流電圧に応じた電圧を所定のしきい値電圧と比較し、直流電圧がしきい値を超えると、解除信号をアサートする低電圧ロックアウト回路をさらに備え、解除用トランジスタは、解除信号がアサートされるとターンオンしてもよい。

【0041】

同期整流コントローラは、電源端子の電圧にもとづき内部電源電圧を生成する内部電源回路をさらに備え、パルス発生器およびドライバは、内部電源電圧を電源として動作してもよい。

【0042】

同期整流コントローラは、ひとつの半導体基板に一体集積化されてもよい。
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。
回路を１つのチップ上に集積化することにより、回路面積を削減することができるとともに、回路素子の特性を均一に保つことができる。

【0043】

本発明の別の態様は、絶縁同期整流型のＤＣ／ＤＣコンバータに関する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、１次巻線および２次巻線を有するトランスと、トランスの１次巻線と接続されるスイッチングトランジスタと、トランスの２次巻線と接続される同期整流トランジスタと、フォトカプラと、フォトカプラの出力側と接続され、フォトカプラからのフィードバック信号に応じてスイッチングトランジスタをスイッチングする１次側コントローラと、同期整流トランジスタを制御する上述のいずれかの同期整流コントローラと、フォトカプラの入力側と接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に応じた誤差電流を発生するシャントレギュレータと、を備える。

【0044】

ＤＣ／ＤＣコンバータは、フライバック型であってもよいし、フォワード型であってもよい。

【0045】

本発明の別の態様は、電源装置（ＡＣ／ＤＣコンバータ）に関する。電源装置は、商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、直流入力電圧を降圧し、負荷に供給する上述のＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。

【0046】

本発明の別の態様は、電子機器に関する。電子機器は、負荷と、商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、直流入力電圧を降圧し、負荷に供給する上述のＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。

【0047】

本発明の別の態様は、ＡＣアダプタに関する。ＡＣアダプタは、商用交流電圧をフィルタリングするフィルタと、フィルタの出力電圧を全波整流するダイオード整流回路と、ダイオード整流回路の出力電圧を平滑化し、直流入力電圧を生成する平滑キャパシタと、直流入力電圧を降圧し、直流出力電圧を生成する上述のＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。

【0048】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0049】

本発明のある態様によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの起動時において、スイッチングトランジスタのオン期間に、同期整流トランジスタが誤ってオンするのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】本発明者が検討したＡＣ／ＤＣコンバータの基本構成を示すブロック図である。

【図2】ＤＣ／ＤＣコンバータの起動時の動作波形図である。

【図3】実施の形態に係る同期整流コントローラを備えるＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。

【図4】図３のＤＣ／ＤＣコンバータの動作波形図である。

【図5】同期整流コントローラの構成例を示す回路図である。

【図6】図５の同期整流コントローラの動作波形図である。

【図7】ＡＣ／ＤＣコンバータを備えるＡＣアダプタを示す図である。

【図8】図８（ａ）、（ｂ）は、ＡＣ／ＤＣコンバータを備える電子機器を示す図である。

【図9】第１変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。

【図10】図１０（ａ）、（ｂ）は、第３変形例に係る同期整流コントローラの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0051】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0052】

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0053】

図３は、実施の形態に係る同期整流コントローラ３００を備えるＤＣ／ＤＣコンバータ２００の回路図である。このＤＣ／ＤＣコンバータ２００は、図１のＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｒと同様に、ＡＣ／ＤＣコンバータに使用可能である。またＤＣ／ＤＣコンバータ２００の基本構成は図１のＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｒの構成と同様である。

【0054】

同期整流コントローラ３００は、電源（ＶＣＣ）端子、スイッチング出力（ＯＵＴ）端子、ドレイン電圧（ＶＤ）端子、接地（ＧＮＤ）端子を有し、ひとつの半導体基板に集積化された機能ＩＣ（Integrated Circuit）である。同期整流コントローラ３００は、同期整流トランジスタＭ２と同一のパッケージに収容され、一体不可分な単一のモジュールを構成してもよい。

【0055】

同期整流コントローラ３００のＶＣＣ端子には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００の２次側において生成される直流電圧（ここでは出力電圧Ｖ_ＯＵＴ）が供給される。同期整流コントローラ３００は、ＶＣＣ端子の電圧を主たる電源として動作する。ＶＤ端子は、同期整流トランジスタＭ２のドレインと接続される。ＯＵＴ端子は、同期整流トランジスタＭ２のゲートと接続される。ＧＮＤ端子は、同期整流コントローラ３００が基準とすべき電位と接続され、図３のトポロジーでは、２次側の基準電位、すなわち接地電圧Ｖ_ＧＮＤが供給される。

【0056】

同期整流コントローラ３００は、内部電源回路３０２、パルス発生器３０４、ドライバ３０６、補助電源回路３１０、オフ固定回路３２０を備える。

【0057】

内部電源回路３０２は、ＶＣＣ端子の直流電圧Ｖ_ＯＵＴを降圧し、所定の電圧レベルに安定化された内部電源電圧Ｖ_ＲＥＧを生成する。パルス発生器３０４、ドライバ３０６それぞれの電源端子には内部電源電圧Ｖ_ＲＥＧが供給され、したがってパルス発生器３０４、ドライバ３０６は、ＶＣＣ端子の直流電圧Ｖ_ＯＵＴを電源として動作すると言える。

【0058】

パルス発生器３０４は、同期整流トランジスタＭ２のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓにもとづいてパルス信号Ｓ１を生成する。同期整流コントローラ３００は、そのＧＮＤ端子が同期整流トランジスタＭ２のソースと共通の接地ラインに接続され、ソース電圧Ｖ_ＧＮＤを基準として動作することから、ＶＤ端子のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓは、同期整流トランジスタＭ２の両端間電圧（ドレインソース間電圧Ｖ_ＤＳ）に他ならない。

【0059】

パルス発生器３０４の構成、動作は特に限定されず、公知の、あるいは将来利用可能な技術を用いればよい。たとえばパルス発生器３０４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００の１次側のスイッチングトランジスタＭ１のターンオフを検出するとパルス信号Ｓ１を同期整流トランジスタＭ２のオンを指示するオンレベル（たとえばハイレベル）とし、トランスＴ１の２次巻線Ｗ２の電流Ｉ_Ｓが実質的にゼロになったことを検出すると、パルス信号Ｓ１を同期整流トランジスタＭ２のオフを指示するオフレベル（たとえばローレベル）とする。ドライバ３０６は、パルス信号Ｓ１に応じて同期整流トランジスタＭ２をスイッチングする。

【0060】

スイッチングトランジスタＭ１のオン期間において、２次巻線Ｗ２の両端間電圧は、−Ｖ_ＩＮ×Ｎ_Ｓ／Ｎ_Ｐであるから、同期整流トランジスタＭ２のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓ（つまりドレインソース間電圧Ｖ_ＤＳ）は、Ｖ_Ｄ＿Ｓ＝Ｖ_ＯＵＴ＋Ｖ_ＩＮ×Ｎ_Ｓ／Ｎ_Ｐとなる。Ｎ_Ｐ，Ｎ_Ｓは、１次巻線Ｗ１、２次巻線Ｗ２の巻数である。

【0061】

スイッチングトランジスタＭ１がオフすると、同期整流トランジスタＭ２のソースからドレインに向かって２次電流Ｉ_Ｓが流れるため、ドレインソース間電圧は負電圧となる。連続モードでは、スイッチングトランジスタＭ１がターンオンすることにより、２次電流Ｉ_Ｓがゼロとなり、ドレイン電圧が再びＶ_Ｄ＝Ｖ_ＯＵＴ＋Ｖ_ＩＮ×Ｎ_Ｓ／Ｎ_Ｐに跳ね上がる。不連続モードでは、同期整流トランジスタＭ２のオン状態においてトランスＴ１に蓄えられたエネルギーの減少にともない２次電流Ｉ_Ｓが減少していくと、ドレインソース間電圧Ｖ_ＤＳの絶対値は小さくなり、やがて２次電流Ｉ_Ｓが実質的にゼロになると、ドレインソース間電圧Ｖ_ＤＳも実質的にゼロとなり、ドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓはリンギングする。

【0062】

これらの性質を利用してパルス発生器３０４は、同期整流トランジスタＭ２のドレイン電圧（ドレインソース間電圧）にもとづいて、パルス信号Ｓ１を生成してもよい。

【0063】

ドライバ３０６は、パルス信号Ｓ１に応じて同期整流トランジスタＭ２をスイッチングする。

【0064】

補助電源回路３１０は、ＶＤ端子に入力される同期整流トランジスタＭ２のドレイン電圧Ｖ_Ｄにもとづき、補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸを生成する。後述のように補助電源回路３１０は、ピークホールド回路、あるいはフィルタ回路、それらの組み合わせなどによって構成できる。

【0065】

オフ固定回路３２０は、補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸを受けて動作し、同期整流トランジスタＭ２のＯＵＴ端子の電位をローレベルに固定し、つまり同期整流トランジスタＭ２のゲートソース間電圧Ｖ_ＧＳを実質的にゼロとして、同期整流トランジスタＭ２をオフに固定する。

【0066】

またオフ固定回路３２０は、直流電圧Ｖ_ＯＵＴが所定電圧を超えると、言い換えれば内部電源電圧Ｖ_ＲＥＧが、パルス発生器３０４、ドライバ３０６の最低動作電圧を超えると、同期整流トランジスタＭ２のオフでの固定を解除する。

【0067】

以上が同期整流コントローラ３００の基本構成である。続いてその動作を説明する。
図４は、図３のＤＣ／ＤＣコンバータ２００の動作波形図である。時刻ｔ０にスタート信号ＳＴＡＲＴがアサート（ハイレベル）され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００の起動が指示されると、１次側コントローラ２０２は、スイッチングトランジスタＭ１のゲート電圧Ｖ_Ｇ＿Ｐをスイッチングし始める。スイッチングトランジスタＭ１のスイッチングに応じて、１次側のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｐおよび２次側のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓがスイッチングする。

【0068】

２次側のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓが跳ね上がると、補助電源回路３１０が生成する補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸが上昇する。これによりオフ固定回路３２０が動作可能となり、同期整流トランジスタＭ２をオフ状態に固定する。その結果、図２に示すような同期整流トランジスタＭ２のターンオンが防止される。

【0069】

時刻ｔ２に、出力電圧Ｖ_ＯＵＴがあるしきい値電圧Ｖ_ＵＶＬＯを超えると、オフ固定回路３２０によるオフ固定が解除される。そしてパルス発生器３０４、ドライバ３０６が動作可能となり、パルス信号Ｓ１に応じて同期整流トランジスタＭ２がスイッチングされ、同期整流モードに移行する。

【0070】

つまり、起動直後において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００の２次側に十分に高い直流電圧Ｖ_ＯＵＴが生じていなくても、同期整流トランジスタＭ２のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓにもとづいて補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸが生成される。そして補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸを受けて動作するオフ固定回路３２０によって同期整流トランジスタＭ２のゲート電圧Ｖ_Ｇ＿Ｓがローレベルに固定される。

【0071】

以上がＤＣ／ＤＣコンバータ２００の動作である。このＤＣ／ＤＣコンバータ２００によれば、同期整流トランジスタＭ２のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓの変動にともないゲート電圧Ｖ_Ｇ＿Ｓが跳ね上がるのを防止し、同期整流トランジスタＭ２が誤ってオンするのを防止できる。

【0072】

続いて同期整流コントローラ３００の具体的な構成例を説明する。なお本発明は、図３の回路図、ブロック図ならびに上述の説明から把握されるさまざまな形態に及ぶものであり、以下で説明する具体的な構成には限定されない。

【0073】

図５は、同期整流コントローラ３００の構成例を示す回路図である。オフ固定回路３２０は、オフ用トランジスタＭ３および解除回路３２２を含む。オフ用トランジスタＭ３は、同期整流トランジスタＭ２のゲートソース間に設けられる。オフ用トランジスタＭ３がオンすると、同期整流トランジスタＭ２のゲートソース間電圧Ｖ_ＧＳがゼロとなり、オフに固定される。

【0074】

オフ用トランジスタＭ３の制御端子（ゲート）には、補助電源回路３１０からの補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸが入力される。補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸが、オフ用トランジスタＭ３のゲートソース間しきい値電圧Ｖ_{ＧＳ（ＴＨ）}を超えると、オフ用トランジスタＭ３がターンオンし、同期整流トランジスタＭ２がオフに固定される。

【0075】

解除回路３２２は、直流電圧Ｖ_ＯＵＴが所定電圧を超えると、言い換えればパルス発生器３０４、ドライバ３０６が動作可能となると、オフ用トランジスタＭ３をオフし、オフ固定回路３２０による同期整流トランジスタＭ２のオフ固定を解除する。

【0076】

たとえば解除回路３２２は、オフ用トランジスタＭ３のゲートソース間に設けられた解除用トランジスタＭ４を含む。解除用トランジスタＭ４の制御端子（ゲート）には、直流電圧Ｖ_ＯＵＴが所定電圧を超えるとアサートされる解除信号ＵＶＬＯが入力される。たとえば解除信号ＵＶＬＯは、ＵＶＬＯ（低電圧ロックアウト回路：Under Voltage Lock Out）回路３３０により生成される。解除信号ＵＶＬＯは、直流電圧Ｖ_ＯＵＴに応じた電圧が所定のしきい値電圧Ｖ_ＵＶＬＯを超えるとアサート（たとえばハイレベル）される。解除信号ＵＶＬＯがアサートされると、解除用トランジスタＭ４がオン、オフ用トランジスタＭ３がオフとなり、同期整流トランジスタＭ２のオフ固定が解除される。

【0077】

補助電源回路３１０は、キャパシタＣ１１、ダイオードＤ１１、抵抗Ｒ１１を含む。
キャパシタＣ１１は、オフ用トランジスタＭ３の制御端子（ゲート）に接続される。ダイオードＤ１１は、オフ用トランジスタＭ３の制御端子（ゲート）とＶＤ端子の間に、カソードがゲート側となる向きで設けられる。

【0078】

キャパシタＣ１１およびダイオードＤ１１は、ピークホールド回路と把握することができる。ＶＤ端子のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓが跳ね上がると、ダイオードＤ１１が順方向にオンし、キャパシタＣ１１は、（Ｖ_Ｄ＿Ｓ−Ｖ_Ｆ）に充電される。Ｖ_Ｆは、ダイオードＤ１１の順方向電圧である。キャパシタＣ１１の電圧が、補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸとしてオフ固定回路３２０に供給される。

【0079】

なお、オフ用トランジスタＭ３のゲート容量がある程度大きい場合、キャパシタＣ１１は省略して、ゲート容量とダイオードＤ１１とでピークホールド回路を構成することができる。

【0080】

抵抗Ｒ１１は、ダイオードＤ１１と直列に設けられる。抵抗Ｒ１１は過電流保護、過電圧保護のために設けられている。あるいは、抵抗Ｒ１１とキャパシタＣ１１（もしくはオフ用トランジスタＭ３のゲート容量）は、ローパスフィルタを構成すると把握することもできる。

【0081】

以上が同期整流コントローラ３００の構成例である。続いてその動作を説明する。
図６は、図５の同期整流コントローラ３００の動作波形図である。

【0082】

時刻ｔ０にスタート信号ＳＴＡＲＴがアサート（ハイレベル）されると、スイッチングトランジスタＭ１のスイッチングが開始する。スイッチングトランジスタＭ１のターンオンに応答して２次側のドレイン電圧Ｖ_Ｄ＿Ｓが跳ね上がると、補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸは、Ｖ_Ｄ＿Ｓ−Ｖ_Ｆ付近まで上昇し、ピークホールドされる。

【0083】

補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸがオフ用トランジスタＭ３のしきい値電圧Ｖ_{ＧＳ（ＴＨ）}を超えると、オフ用トランジスタＭ３がターンオンし、同期整流トランジスタＭ２のゲート電圧Ｖ_Ｇ＿Ｓが０Ｖに固定され、同期整流トランジスタＭ２がオフに固定される。

【0084】

このように図５の同期整流コントローラ３００によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００の起動直後において同期整流トランジスタＭ２を好適にオフに固定できる。

【0085】

また時刻ｔ１に出力電圧Ｖ_ＯＵＴがしきい値電圧Ｖ_ＵＶＬＯを超えると、解除用トランジスタＭ４がターンオン、オフ用トランジスタＭ３がターンオフし、同期整流トランジスタＭ２のオフ固定が解除される。そしてオフ用トランジスタＭ３がパルス信号Ｓ１に応じてスイッチング可能となり、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００を同期整流モードに移行させることができる。

【0086】

（用途）
続いて、実施の形態で説明したＤＣ／ＤＣコンバータ２００の用途を説明する。
図７は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１００を備えるＡＣアダプタ８００を示す図である。ＡＣアダプタ８００は、プラグ８０２、筐体８０４、コネクタ８０６を備える。プラグ８０２は、図示しないコンセントから商用交流電圧Ｖ_ＡＣを受ける。ＡＣ／ＤＣコンバータ１００は、筐体８０４内に実装される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１００により生成された直流出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、コネクタ８０６から電子機器８１０に供給される。電子機器８１０は、ノートＰＣ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、携帯オーディオプレイヤなどが例示される。

【0087】

図８（ａ）、（ｂ）は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１００を備える電子機器９００を示す図である。図８（ａ）、（ｂ）の電子機器９００はディスプレイ装置であるが、電子機器９００の種類は特に限定されず、オーディオ機器、冷蔵庫、洗濯機、掃除機など、電源装置を内蔵する機器であればよい。
プラグ９０２は、図示しないコンセントから商用交流電圧Ｖ_ＡＣを受ける。ＡＣ／ＤＣコンバータ１００は、筐体８０４内に実装される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１００により生成された直流出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、同じ筐体９０４内に搭載される、マイコン、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、電源回路、照明機器、アナログ回路、デジタル回路などの負荷に供給される。

【0088】

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

【0089】

（第１変形例）
実施の形態では、同期整流コントローラ３００を、同期整流トランジスタＭ２が２次巻線Ｗ２より低電位側に配置されるプラットフォームで使用したが本発明はそれには限定されない。同期整流コントローラ３００は、同期整流トランジスタＭ２が２次巻線Ｗ２より高電位側、すなわち出力端子Ｐ２側に配置されるプラットフォームにも使用可能である。

【0090】

図９は、第１変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００ｃの回路図である。トランスＴ１の補助巻線Ｗ４、ダイオードＤ４およびキャパシタＣ４は、補助コンバータを形成しており、出力電圧Ｖ_ＯＵＴよりも高い直流電圧Ｖ_ＣＣ１を発生する。この直流電圧Ｖ_ＣＣ１はＶＣＣ端子に供給される。同期整流コントローラ３００のＧＮＤ端子は、同期整流トランジスタＭ２のソースと接続され、ＶＤ端子は、同期整流トランジスタＭ２のドレインと接続される。同期整流コントローラ３００の構成は、実施の形態と同様である。この変形例においても、実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0091】

（第２変形例）
出力電圧Ｖ_ＯＵＴの電圧レベルが、パルス発生器３０４、ドライバ３０６の動作電圧に近い場合、同期整流コントローラ３００の内部電源回路３０２は省略してもよい。

【0092】

（第３変形例）
図１０（ａ）、（ｂ）は、第３変形例に係る同期整流コントローラ３００ａの回路図である。ドライバ３０６は、ハイサイドトランジスタＭ２１およびローサイドトランジスタＭ２２を含む出力段３０７と、パルス信号Ｓ１に応じてハイサイドトランジスタＭ２１、ローサイドトランジスタＭ２２を駆動するプリドライバ３０８を含む。この変形例において、オフ固定回路３２０ａは、ドライバ３０６の出力段３０７のローサイドトランジスタＭ２２を強制的にオンすることにより、同期整流トランジスタＭ２をオフに固定する。

【0093】

図１０（ｂ）には、オフ固定回路３２０ａの構成例が示される。オフ固定回路３２０ａは、ローサイドトランジスタＭ２２の制御端子と補助電源回路３１０の出力ライン３１２の間に設けられ、補助電源電圧Ｖ_ＡＵＸが上昇すると、ターンオンするトランジスタＭ３１を含む。たとえばトランジスタＭ３１は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、そのゲートには、接地電圧を入力してもよい。なおオフ固定回路３２０ａの構成はこれには限定されない。

【0094】

（第４変形例）
実施の形態では、フライバックコンバータを説明したが、本発明はフォワードコンバータにも適用可能である。この場合にはトランスＴ１の２次側に、複数の同期整流用のトランジスタが配置されることとなる。同期整流コントローラは、複数の同期整流トランジスタをスイッチングするよう構成されてもよい。またコンバータは疑似共振型であってもよい。

【0095】

（第５変形例）
スイッチングトランジスタや同期整流トランジスタの少なくとも一方は、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴであってもよい。

【0096】

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

【符号の説明】

【0097】

Ｐ１…入力端子、Ｐ２…出力端子、Ｍ１…スイッチングトランジスタ、Ｍ２…同期整流トランジスタ、Ｃ１…出力キャパシタ、Ｔ１…トランス、Ｗ１…１次巻線、Ｗ２…２次巻線、Ｓ１…パルス信号、Ｍ３…オフ用トランジスタ、Ｍ４…解除用トランジスタ、１００…ＡＣ／ＤＣコンバータ、１０２…フィルタ、１０４…整流回路、１０６…平滑キャパシタ、２００…ＤＣ／ＤＣコンバータ、２０２…１次側コントローラ、２０４…フォトカプラ、２０６…シャントレギュレータ、２１０…出力回路、３００…同期整流コントローラ、３０２…内部電源回路、３０４…パルス発生器、３０６…ドライバ、３１０…補助電源回路、３２０…オフ固定回路、３２２…解除回路、８００…ＡＣアダプタ、８０２…プラグ、８０４…筐体、８０６…コネクタ、８１０，９００…電子機器、９０２…プラグ、９０４…筐体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】