JP2000228873A

JP2000228873A - スイッチング電源装置

Info

Publication number: JP2000228873A
Application number: JP11028310A
Authority: JP
Inventors: Masato Sasaki; 正人佐々木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】機器の待機動作時、スイッチング電源装置を
構成する主スイッチング素子を所定の時間停止させる間
欠発振を行う。【解決手段】直流電源１１の直流電圧を主制御部１４
の制御による主スイッチング素子Ｑ１のオン、オフによ
り高周波交流電圧に変換して、スイッチングトランス１
６の１次巻線１６ａに入力し、２次巻線１６ｂに発生す
る高周波交流電圧を整流平滑し規定の直流出力電圧とし
て負荷に供給する構成のスイッチング電源装置であっ
て、スイッチングトランス１６の補助巻線１６ｄに副制
御部３０を接続し、この副制御部３０に主スイッチング
素子Ｑ１を強制的にオフするように動作する副スイッチ
ング素子Ｑ２を接続しており、副制御部３０は、直流出
力電圧が既定値に達すると、副スイッチング素子Ｑ２を
所定の時間だけオンして主スイッチング素子Ｑ１を所定
の時間だけ強制的にオフさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用や民生用の
機器に直流安定化電圧を供給するスイッチング電源装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、産業用や民生用の機器に直流
安定化電圧を供給するスイッチング電源装置が種々提案
されている（例えば、特開平１−１９９６９号公報
等）。

【０００３】図１１は、このような従来のスイッチング
電源装置の概略構成を示す回路ブロック図であり、図１
２はその動作波形図である。

【０００４】図１１に示す従来のスイッチング電源装置
は、１次巻線７６ａ、２次巻線７６ｂ及び補助巻線７６
ｃよりなるスイッチングトランス７６を備え、このスイ
ッチングトランス７６のいわゆる直流電圧入力側である
１次巻線７６ａに、ＭＯＳＦＥＴ等で構成された主スイ
ッチング素子７２と直流電源７１とが接続されて１つの
ループを構成している。また、スイッチングトランス７
６の補助巻線７６ｃには、主スイッチング素子７２を制
御する主制御部７４とドライブ回路７３とが接続されて
おり、ドライブ回路７３の出力がＭＯＳＦＥＴからなる
主スイッチング素子７２のゲート（Ｇ）に接続されてい
る。

【０００５】また、スイッチングトランス７６のいわゆ
る整流出力側である２次巻線７６ｂに、整流ダイオード
７７と平滑コンデンサ７８とからなる整流平滑回路が接
続されており、この整流平滑回路により整流、平滑され
た直流出力電圧Ｖ₀が、出力端子８０ａ，８０ｂより出
力されるようになっている。

【０００６】また、平滑コンデンサ７８より出力側の信
号線には、整流平滑回路の直流出力電圧Ｖ₀を検出する
検出部７９が接続されており、この検出部７９の出力が
絶縁伝達部７５を介して主制御部７４にフィードバック
されるようになっている。

【０００７】次に、上記構成のスイッチング電源装置に
おける各回路部の動作を説明する。直流電源７１は、ス
イッチングトランス７６の１次巻線７６ａに主スイッチ
ング素子７２（Ｑ１）を介して供給される。主スイッチ
ング素子７２（Ｑ１）は、上記した如くＭＯＳＦＥＴ等
で構成され、ドライブ回路７３を介してゲート（Ｇ）に
印加される主制御部７４のオン、オフ信号によりオン、
オフされ、直流電源７１からの直流入力電圧Ｖ₀を１次
巻線７６ａに印加したり、遮断したりする。一方、２次
巻線７６ｂの誘起電圧は、整流ダイオード７７により整
流された後、平滑コンデンサ７８により平滑され、直流
出力電圧Ｖ₀として出力端子８０ａ，８０ｂより出力さ
れる。

【０００８】また、検出部７９は、整流平滑回路の直流
出力電圧Ｖ₀を内部の基準電圧と比較し、その比較結果
を比較信号として、絶縁伝達部７５介して主制御部７４
にフィードバックする。主制御部７４は、スイッチング
トランス７６の補助巻線７６ｃに誘起電圧（図１１中、
●と逆方向）が発生すると、主制御部７４の出力を
「Ｈ」にし、ドライブ回路７３を介して主スイッチング
素子７２（Ｑ１）のゲート（Ｇ）を「Ｈ」にして、主ス
イッチング素子７２（Ｑ１）をオンする。また、主制御
部７４は、検出部７９からの比較信号に基づいて主スイ
ッチング素子７２（Ｑ１）のオン期間を制御することで
直流出力電圧Ｖ₀の安定化を行っている。また、絶縁伝
達部７５は、スイッチングトランス７６の１次巻線７６
ａ側と２次巻線７６ｂ側とを絶縁するとともに、検出部
７９からの比較信号を主制御部７４に伝達する。

【０００９】次に、上記で説明した各回路部の動作を、
図１２に示す各回路部の動作波形図を用いてさらに詳細
に説明する。ただし、以下の説明では、主スイッチング
素子７２を、主スイッチング素子Ｑ１と標記する。

【００１０】図１２において、（ａ）は主スイッチング
素子Ｑ１のドレイン・ソース間電圧Ｖ_DS、（ｂ）はスイ
ッチングトランス７６の１次巻線７６ａ側の１次電流Ｉ
₁、（ｃ）は主スイッチング素子Ｑ１のゲート電圧
Ｖ_G、（ｄ）はスイッチングトランス７６の２次巻線７
６ｂ側の２次電流Ｉ₂の各波形であり、横軸に共通の時
間軸をとって表している。以下の説明では、この時間軸
に沿って順次説明する。

【００１１】（１）期間ｔ₀〜ｔ₁間の動作（Ｑ１オ
ン）この期間は、主制御部７４からのオン信号により、主ス
イッチング素子Ｑ１のゲート電圧Ｖ_Gが「Ｈ」となっ
て、主スイッチング素子Ｑ１がオンし、スース・ドレイ
ン間電圧Ｖ_DSはほぼゼロである。そのため、直流電源７
１より供給された直流入力電圧がスイッチングトランス
７６の１次巻線７６ａに印加され、主スイッチング素子
Ｑ１がオンすることにより、スイッチングトランス７６
の１次巻線７６ａに１次電流Ｉ₁が流れ、スイッチング
トランス７６に磁束が発生して励磁エネルギーが蓄積さ
れる。このとき、スイッチングトランス７６の２次巻線
７６ｂに誘起電圧（図１１中、●の方向）が発生する
が、整流ダイオード７７を逆バイアスする方向に電圧が
印加されるように構成されているため、スイッチングト
ランス７６の２次巻線７６ｂ側に２次電流Ｉ₂は流れな
い。

【００１２】（２）期間ｔ₁〜ｔ₂間の動作（Ｑ１オ
フ）この期間は、主制御部７４からのオフ信号により、主ス
イッチング素子Ｑ１のゲート電圧Ｖ_Gが「Ｌ」となっ
て、主スイッチング素子Ｑ１がオフし、スース・ドレイ
ン間電圧Ｖ_DSが「Ｈ」となる。そのため、直流電源７１
より供給された直流入力電圧はスイッチングトランス７
６の１次巻線７６ａに印加されないので、スイッチング
トランス７６の１次巻線７６ａの１次電流Ｉ₁がゼロと
なる。その結果、１次巻線７６ａに前記とは逆方向（図
１１中、●と逆方向）の誘起電圧が発生すると同時に、
２次巻線７６ｂにも誘起電圧（図１１中、●と逆方向）
が発生し、整流ダイオード７７を順バイアスする方向に
電圧が印加されるため、スイッチングトランス７６に蓄
積された励磁エネルギーが、２次巻線７６ｂを介して２
次電流Ｉ₂として放出され、整流ダイオード７７により
整流された後、平滑コンデンサ７８により平滑され、直
流出力電圧Ｖ₀として出力端子８０ａ，８０ｂに供給さ
れる。

【００１３】そして、スイッチングトランス７６に蓄積
された励磁エネルギーが放出されるにともない、２次電
流Ｉ₂は減少し、時刻ｔ₂においてゼロになると、１次
巻線７６ａ及び２次巻線７６ｂの誘起電圧はなくなる。
このとき、主制御部７４からのオン信号により、主スイ
ッチング素子Ｑ１のゲート電圧Ｖ_Gが「Ｈ」となり、主
スイッチング素子Ｑ１が再びオンする。このようにし
て、上記（１）、（２）の動作が繰り返されることで、
出力電圧Ｖ₀が連続的に出力端子８０ａ，８０ｂに供給
される。

【００１４】なお、図１２において実線で示す波形は、
出力端子８０ａ，８０ｂより出力電流Ｉ₀が多く流れ出
ているときであり、いわゆる重負荷時を示している。ま
た、図中破線で示す波形は、出力端子８０ａ，８０ｂよ
り出力電流Ｉ₀が少なく流れ出ているときであり、いわ
ゆる軽負荷時を示している。

【００１５】すなわち、検出部７９は、直流出力電圧Ｖ
₀と内部の基準電圧とを比較し、その比較結果を比較信
号として、絶縁伝達部７５を介して主制御部７４にフィ
ードバックする。主制御部７４は、この比較信号に基づ
いて主スイッチング素子Ｑ１のオン期間（期間ｔ₀−ｔ
₁）を、重負荷時に長く、軽負荷時に短くなるように制
御する。これにより、出力電圧Ｖ₀は、直流電源７１か
らの入力電圧及び出力電流Ｉ₀の変動に対しても、主ス
イッチング素子Ｑ１のオン期間（期間ｔ₀−ｔ ₁）が変
化して、常に一定に保たれることになる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来技術のスイッチング電源装置をリモコン受信機能を有
する機器に用いた場合、機器の電源オフ時、すなわち待
機動作時においても、リモコン受信機能を働かせておい
たり、機器の動作設定状態を保持したり、機器の設定状
態を表示したりする等、機器の一部の機能を働かせてお
く必要があるため、スイッチング電源装置は微小電流を
機器に常時供給しておく必要がある。

【００１７】しかしながら、従来のスイッチング電源で
は、出力電流Ｉ₀が少なく流れ出ているとき（いわゆる
軽負荷時）、主制御部７４は主スイッチング素子Ｑ１の
オン期間（期間ｔ₀−ｔ₁）を短くするように制御する
ことで、直流出力電圧Ｖ₀を一定に保っているため、軽
負荷時のスイッチング電源装置の発振周波数が高くな
り、主スイッチング素子Ｑ１のスイッチング損失が大き
くなってスイッチング電源装置の変換効率が悪くなると
いった問題があった。また、これにより主スイッチング
素子Ｑ１が発熱するとともに、スイッチングノイズも増
加するといった問題があった。

【００１８】本発明は係る問題点を解決すべく創案され
たもので、その目的は、出力電圧が既定値に達するとス
イッチングを所定の時間停止させることにより、間欠発
振させることで上記の問題点を解決したスイッチング電
源装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、入力直流電源の直流電圧
を主スイッチング素子のオン、オフにより高周波交流電
圧に変換して、少なくとも１次巻線と２次巻線と補助巻
線とを有するスイッチングトランスの１次巻線に入力
し、前記２次巻線に発生する高周波交流電圧を整流平滑
し規定の直流出力電圧として負荷に供給する構成であっ
て、前記補助巻線に発生する高周波交流電圧を検知して
前記主スイッチング素子のオフ期間に発生しているフラ
イバック電圧の低下に同期したパルス電圧を発生させ、
前記直流出力電圧を安定させるべくそのパルス電圧のパ
ルス幅を制御して出力する機能を有する主制御部と、こ
の主制御部からのパルス電圧に基づいて前記主スイッチ
ング素子のオン、オフ駆動を行うドライブ回路とを備え
た自励発振式のスイッチング電源装置において、前記ス
イッチングトランスの補助巻線に副制御部が接続され、
この副制御部に前記主スイッチング素子を強制的にオフ
するように動作する副スイッチング素子が接続されてお
り、前記副制御部は、前記直流出力電圧が既定値に達す
ると、前記副スイッチング素子を所定の時間だけオンし
て前記主スイッチング素子を所定の時間だけ強制的にオ
フさせるように前記副スイッチング素子を制御すること
を特徴としている。

【００２０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のものにおいて、前記副制御部が、前記副スイッ
チング素子をオンさせておくための所定の時間をカウン
トするタイマ部と、前記補助巻線の誘起電圧を平滑整流
した電圧が所定の第１電圧に達するまで前記タイマ部の
動作を停止させ、第１電圧に達するとタイマ部を動作さ
せて所定の時間のカウントを開始するとともに前記副ス
イッチング素子をオンし、動作後は前記平滑整流電圧が
第１電圧より低い第２電圧以下になるまでの所定の時間
だけタイマ部の動作を継続させて前記副スイッチング素
子のオン状態を継続させるタイマ制御部とで構成される
ことを特徴としている。

【００２１】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載のものにおいて、前記タイマ部がコンデンサと抵
抗からなるＣＲ時定数回路で構成され、このコンデンサ
の充電電圧が所定の電圧以下になるまでの所定の時間だ
け、前記副スイッチング素子をオン状態に維持すること
を特徴としている。

【００２２】また、請求項４に記載の発明は、請求項
１、２又は３に記載のものにおいて、負荷電流を検出す
るとともに、負荷電流が少ない軽負荷時の場合に切り替
え信号を出力する負荷電流検出部と、この負荷電流検出
部から切り替え信号が出力されていない場合は前記副制
御部による前記副スイッチング素子の制御を強制的に禁
止する非制御状態に維持し、前記負荷電流検出部から切
り替え信号が出力されている場合は前記副制御部による
前記副スイッチング素子の制御が可能な制御可能状態に
維持する切り替え部とを有することを特徴としている。

【００２３】また、請求項５に記載の発明は、請求項
１、２又は３に記載のものにおいて、本装置を内蔵した
機器が待機動作時のときにその機器から出力される切り
替え信号を入力する入力部と、この切り替え信号が入力
部から入力されていない場合は前記副制御部による前記
副スイッチング素子の制御を強制的に禁止する非制御状
態に維持し、前記切り替え信号が入力部から入力されて
いる場合は前記副制御部による前記副スイッチング素子
の制御が可能な制御可能状態に維持する切り替え部とを
有することを特徴としている。

【００２４】また、請求項６に記載の発明は、入力直流
電源の直流電圧を主スイッチング素子のオン、オフによ
り高周波交流電圧に変換して、少なくとも１次巻線と２
次巻線と補助巻線とを有するスイッチングトランスの１
次巻線に入力し、前記２次巻線に発生する高周波交流電
圧を整流平滑し規定の直流出力電圧として負荷に供給す
る構成であって、制御用ＩＣによる主制御部によってパ
ルス電圧を発生させ、前記直流出力電圧を安定させるべ
くそのパルス電圧のパルス幅を制御して前記主スイッチ
ング素子のオン、オフ駆動を行う他励発振式のスイッチ
ング電源装置において、前記入力直流電源の高電圧側と
前記補助巻線との間に副スイッチング素子と抵抗とコン
デンサとがシリーズに接続され、この抵抗とコンデンサ
との接続点が前記主制御部に接続されることにより、主
制御部がコンデンサの充電電圧によって動作するように
設けられる一方、前記補助巻線に副制御部が接続され、
この副制御部は、前記直流出力電圧が既定値に達する
と、前記副スイッチング素子を所定の時間だけオフして
入力直流電源からの直流電源の供給を遮断することによ
り、前記主制御部を介して前記主スイッチング素子を所
定の時間だけ強制的にオフさせるように制御することを
特徴としている。

【００２５】また、請求項７に記載の発明は、請求項６
に記載のものにおいて、前記副制御部が、前記副スイッ
チング素子をオフさせておくための所定の時間をカウン
トするタイマ部と、前記補助巻線の誘起電圧を平滑整流
した電圧が所定の第１電圧に達するまで前記タイマ部の
動作を停止させ、第１電圧に達するとタイマ部を動作さ
せて所定の時間のカウントを開始するとともに前記副ス
イッチング素子をオフし、動作後は前記平滑整流電圧が
第１電圧より低い第２電圧以下になるまでの所定の時間
だけタイマ部の動作を継続させて前記副スイッチング素
子のオフ状態を継続させるタイマ制御部とで構成される
こと特徴としている。

【００２６】また、請求項８に記載の発明は、請求項７
に記載のものにおいて、前記タイマ部がコンデンサと抵
抗からなるＣＲ時定数回路で構成され、このコンデンサ
の充電電圧が所定の電圧以下になるまでの所定の時間だ
け、前記副スイッチング素子をオフ状態に維持すること
を特徴としている。

【００２７】また、請求項９に記載の発明は、請求項
６、７又は８に記載のものにおいて、負荷電流を検出す
るとともに、負荷電流が少ない軽負荷時の場合に切り替
え信号を出力する負荷電流検出部と、この負荷電流検出
部から切り替え信号が出力されていない場合は前記副制
御部による前記副スイッチング素子の制御を強制的に禁
止する非制御状態に維持し、前記負荷電流検出部から切
り替え信号が出力されている場合は前記副制御部による
前記副スイッチング素子の制御が可能な制御可能状態に
維持する切り替え部とを有することを特徴としている。

【００２８】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
６、７又は８に記載のものにおいて、本装置を内蔵した
機器が待機動作時のときにその機器から出力される切り
替え信号を入力する入力部と、この切り替え信号が入力
部から入力されていない場合は前記副制御部による前記
副スイッチング素子の制御を強制的に禁止する非制御状
態に維持し、前記切り替え信号が入力部から入力されて
いる場合は前記副制御部による前記副スイッチング素子
の制御が可能な制御可能状態に維持する切り替え部とを
有することを特徴としている。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、各請求項に対応させながら図面を参照して説明す
る。

【００３０】［第１の実施の形態］図１ないし図３は、
本発明の第１の実施の形態に係わるスイッチング電源装
置を示し、図１は主に請求項１に対応した回路ブロック
図、図２及び図３は主に請求項２及び３に関連した回路
ブロック図及び動作波形図である。

【００３１】図１に示すスイッチング電源装置は、１次
巻線１６ａ、２次巻線１６ｂ、第１の補助巻線１６ｃ及
び第２の補助巻線１６ｄよりなるスイッチングトランス
１６を備え、このスイッチングトランス１６のいわゆる
直流電圧入力側である１次巻線１６ａに、ＭＯＳＦＥＴ
等で構成された主スイッチング素子１２（以下、主スイ
ッチング素子Ｑ１と標記する）と直流電源１１とが接続
されて１つのループを構成している。また、スイッチン
グトランス１６の第１の補助巻線１６ｃには、主スイッ
チング素子Ｑ１を制御する主制御部１４とドライブ回路
１３とが接続されており、ドライブ回路１３の出力がＭ
ＯＳＦＥＴからなる主スイッチング素子Ｑ１のゲート
（Ｇ）に接続されている。

【００３２】また、スイッチングトランス１６のいわゆ
る整流出力側である２次巻線１６ｂに、整流ダイオード
１７と平滑コンデンサ１８とからなる整流平滑回路が接
続されており、この整流平滑回路により整流、平滑され
た出力電圧が、出力端子２０ａ，２０ｂより出力される
ようになっている。

【００３３】また、整流平滑回路の出力電圧を検出する
検出部１９が接続されており、この検出部１９の出力が
絶縁伝達部１５を介して主制御部１４にフィードバック
されるようになっている。

【００３４】また、主スイッチング素子Ｑ１のゲート
（Ｇ）と直流電源１１の低電圧側との間に副スイッチン
グ素子（Ｑ２）が介挿されており、この副スイッチング
素子２１（以下、副スイッチング素子Ｑ２と標記する）
をオン、オフ制御する副制御部３０が第２の補助巻線１
６ｄに接続された構成となっている。

【００３５】次に、上記構成のスイッチング電源装置に
おける各回路部の動作を説明する。直流電源１１は、ス
イッチングトランス１６の１次巻線１６ａに主スイッチ
ング素子Ｑ１を介して供給される。主スイッチング素子
Ｑ１は、上記した如くＭＯＳＦＥＴ等で構成され、ドラ
イブ回路１３を介してゲート（Ｇ）に印加される主制御
部１４のオン、オフ信号によりオン、オフされ、直流電
源１１からの入力電圧を１次巻線１６ａに印加したり、
遮断したりする。一方、２次巻線１６ｂの誘起電圧は、
整流ダイオード１７により整流された後、平滑コンデン
サ１８により平滑され、出力電圧として出力端子２０
ａ，２０ｂより出力される。

【００３６】また、検出部１９は、整流平滑回路の出力
電圧を内部の基準電圧と比較し、その比較結果を比較信
号として、絶縁伝達部１５介して主制御部１４にフィー
ドバックする。主制御部１４は、スイッチングトランス
１６の第１の補助巻線１６ｃに誘起電圧（図１中、●と
逆方向）が発生すると、主制御部１４の出力を「Ｈ」に
し、ドライブ回路１３を介して主スイッチング素子１２
（Ｑ１）のゲート（Ｇ）を「Ｈ」にして主スイッチング
素子Ｑ１をオンする。また、主制御部１４は、検出部１
９からの比較信号に基づいて主スイッチング素子Ｑ１の
オン期間を制御することで出力電圧の安定化を行ってい
る。また、絶縁伝達部１５は、スイッチングトランス１
６の１次巻線１６ａ側と２次巻線１６ｂ側とを絶縁する
とともに、検出部１９からの比較信号を主制御部１４に
伝達する。

【００３７】また、主スイッチング素子Ｑ１のゲート
（Ｇ）は、副スイッチング素子Ｑ２を介して直流電源１
１の低電圧側に接続されている。従って、副スイッチン
グ素子Ｑ２をオンすることにより、主スイッチング素子
Ｑ１のゲート（Ｇ）を「Ｌ」とし、主制御部１４とは無
関係に独立して（すなわち、主制御部１４に優先し
て）、主スイッチング素子Ｑ１を強制的にオフさせるこ
とができる。また、スイッチングトランス１６の第２の
補助巻線１６ｄに接続されている副制御部３０は、直流
出力電圧Ｖ₀が既定値に達すると、必要に応じて定めら
れる所定の時間だけ主スイッチング素子Ｑ１を強制的に
オフさせるように副スイッチング素子Ｑ２を制御し、そ
の結果、主スイッチング素子Ｑ１を間欠発振させるよう
に動作する。

【００３８】図２は、図１に示す副制御部３０及び副ス
イッチング素子Ｑ２の具体的な回路構成を示すブロック
図であり、副スイッチング素子Ｑ２はトランジスタで構
成されている。また、副制御部３０は、主スイッチング
素子Ｑ１を所定の時間だけ強制的にオフさせるため（す
なわち、副スイッチング素子Ｑ２を所定の時間だけオン
させておくため）の所定の時間をカウントするタイマ部
３２と、このタイマ部３２を制御するタイマ制御部３１
とで構成されている。

【００３９】タイマ部３２は、ダイオード４１及びコン
デンサ４０からなる整流平滑回路と、コンデンサ４０及
び各抵抗３５，３７，３８，３９からなるＣＲ時定数回
路とで構成され、コンデンサ４０の充電電圧が既定の第
２電圧値（下限値）に放電されるまでの時間だけ、副ス
イッチング素子Ｑ２オンさせて、主スイッチング素子Ｑ
１をオフさせる。

【００４０】また、タイマ制御部３１は、第２の補助巻
線１６ｄの誘起電圧を平滑整流した電圧が既定の第１電
圧値（上限値）に達するまでタイマ部３２の動作を停止
させ、第１電圧値に達するとタイマ部３２を動作させて
所定の時間のカウントを開始するとともに副スイッチン
グ素子Ｑ２をオンし、動作後は平滑整流電圧が第１電圧
値（上限値）より低い第２電圧値（下限値）以下になる
までの所定の時間だけタイマ部３２の動作を継続させ
て、副スイッチング素子Ｑ２のオン状態を継続させるよ
うに制御する。そのため、タイマ制御部３１は、コンパ
レータ３４、ツェナーダイオード３６、ダイオード４２
及び各抵抗３７，３８，３９によって構成されている。
すなわち、コンパレータ３４の帰還抵抗３３と抵抗３
８，３９とによるコンデンサ４０の分圧電圧がツェナー
電圧Ｖ_ZD36以上になると、コンパレータ３４の出力がオ
ープンとなり、タイマ部３２は放電を開始して、副スイ
ッチング素子Ｑ２をオンする。次に、放電により、コン
デンサ４０の抵抗３８，３９による分圧電圧がツェナー
電圧Ｖ_ZD36以下になると、コンパレータ３４の出力が
「Ｌ」になり、副スイッチング素子Ｑ２をオフする。

【００４１】次に、上記で説明した各回路部の動作を、
図３に示す各回路部の動作波形図を用いてさらに詳細に
説明する。

【００４２】図３において、（ａ）はスイッチングトラ
ンス１６の１時巻線１６ａ側の１次電流Ｉ₁、（ｂ）は
主スイッチング素子Ｑ１のゲート電圧Ｖ_G1、（ｃ）は直
流出力電圧Ｖ₀、（ｄ）はコンデンサ４０の充電電圧Ｖ
_C40、（ｅ）はコンパレータ３４の＋入力端子電圧Ｖ₊
と−入力端子電圧Ｖ_-、（ｆ）は副スイッチング素子Ｑ
２のベース・エミッタ間電圧Ｖ_B2の各波形であり、横軸
に共通の時間軸をとって表している。また、主スイッチ
ング素子Ｑ１はゲート電圧Ｖ_G1が「Ｈ」のときにオン、
ゲート電圧Ｖ_G1が「Ｌ」のときにオフし、副スイッチン
グ素子Ｑ２はベース電圧Ｖ_B2が「Ｈ」のときにオン、ベ
ース電圧Ｖ_B2が「Ｌ」のときにオフするように構成され
ている。以下の説明では、図３に示した時間軸に沿って
順次説明する。

【００４３】（１）期間ｔ₀までの動作（Ｑ２オフ）スイッチング電源装置に直流電源１１が接続されると、
主制御部１４によって主スイッチング素子Ｑ１は発振を
開始し、直流出力電圧Ｖ₀が増加し、コンデンサ４０
は、［Ｖ₀×（第２の補助巻線１６ｄの巻数）／（２次
巻線１６ｂの巻数）］に充電される。このとき、Ｖ_ZD36＞Ｖ_C40×Ｒ′／（Ｒ′＋Ｒ₃₉）ただし、Ｒ′＝Ｒ₃₃×Ｒ₃₈÷（Ｒ₃₃＋Ｒ₃₈）の関係にあ
るので、コンパレータ３４の出力は「Ｌ」である。従っ
て、副スイッチング素子Ｑ２はオフであるので、主スイ
ッチング素子Ｑ１は通常の発振を継続する。

【００４４】（２）期間ｔ₀〜ｔ₁間の動作（Ｑ２オ
ン、Ｑ１オフ）時刻ｔ₀において出力電圧Ｖ₀が既定電圧に達すると、Ｖ_ZD36≦Ｖ_C40×Ｒ′／（Ｒ′＋Ｒ₃₉）となって、コンパレータ３４の出力がオープンとなり、
コンデンサ４０により副スイッチング素子Ｑ２のＶ_B2が
「Ｈ」となる。従って、副スイッチング素子Ｑ２がオン
となり、主スイッチング素子Ｑ１は強制的にオフされて
発振を停止する。このとき、コンパレータ３４の出力は
オープンであるので、コンパレータ３４の＋入力端子電
圧は、Ｖ₊＝Ｖ_C40×Ｒ₃₈×（Ｒ₃₈＋Ｒ₃₉）＞Ｖ_C40×Ｒ′×
（Ｒ′＋Ｒ₃₉）となる。

【００４５】そして、主スイッチング素子Ｑ１の発振停
止により、スイッチングトランス１６からのコンデンサ
４０への充電がなくなり、コンデンサ４０は、コンデン
サ４０と抵抗３５，３７，３９，３９とからなる時定数
で放電を開始する。

【００４６】（３）時刻ｔ₁以降の動作（Ｑ２オフ）コンデンサ４０の放電により、時刻ｔ₁において、Ｖ_ZD36＞Ｖ_C40×Ｒ₃₈／（Ｒ₃₈＋Ｒ₃₉）となると、コンパレータ３４の出力が「Ｌ」となる。従
って、時刻ｔ₁において副スイッチング素子Ｑ２はオフ
し、主スイッチング素子Ｑ１は再び発振を開始する。

【００４７】このようにして上記（１）〜（３）の動作
が繰り返されることで、主スイッチング素子Ｑ１を間欠
発振させることができる。すなわち、副スイッチング素
子Ｑ２は、主制御部１４とは無関係に主スイッチング素
子Ｑ１を独立して（主制御部１４に優先して）オフする
ことができ、副制御部３０は、時刻ｔ₀において直流出
力電圧Ｖ₀が既定電圧値に達すると、必要に応じて定め
られた所定の時間（期間ｔ₀〜ｔ₁）だけ主スイッチン
グ素子Ｑ１を強制的にオフさせるように、副スイッチン
グ素子Ｑ２を制御する。つまり、主スイッチング素子Ｑ
１を間欠発振させるように動作する。

【００４８】［第２の実施の形態］図４は、本発明の第
２の実施の形態に係わるスイッチング電源装置の回路ブ
ロック図を示し、請求項４に対応している。

【００４９】図４に示すスイッチング電源装置の各回路
ブロックは、その大部分が図２に示すスイッチング電源
装置の回路ブロックと同様であるので、ここでは同部品
及び同ブロックに同符号を付すこととし、詳細な説明を
省略する。

【００５０】本実施の形態のスイッチング電源装置は、
図２に示すスイッチング電源装置に、負荷電流検出部２
３と絶縁伝達部２２と切り替え部４３とを追加した構成
となっている。

【００５１】負荷電流検出部２３は、整流ダイオード１
７及び平滑コンデンサ１８からなる整流平滑回路と出力
端子２０ｂとの間に接続されている。ただし、整流平滑
回路と出力端子２０ａとの間に接続してもよい。また、
切り替え部４３は、副スイッチング素子Ｑ２のベース・
エミッタ間に接続され、絶縁伝達部２２は切り替え部４
３と負荷電流検出部２３との間に接続されている。絶縁
伝達部２２は、負荷電流検出部２３と切り替え部４３と
を絶縁するとともに、負荷電流検出部２３からのオン、
オフ信号を切り替え部４３に伝達する機能を有する。

【００５２】上記構成のスイッチング電源装置におい
て、図２に示すスイッチング電源装置と比較して、新た
に追加した負荷電流検出部２３と絶縁伝達部２２と切り
替え部４３との動作についてのみ以下に説明する。

【００５３】負荷電流検出部２３は、整流ダイオード１
７及び平滑コンデンサ１８からなる整流平滑回路と、出
力端子２０ｂとの間を流れる負荷電流Ｉ₀を検出する。
そして、負荷電流Ｉ₀が通常動作時の電流値（すなわ
ち、重負荷時の電流値）である場合には、絶縁伝達部２
２を介して切り替え部４３にオン信号を印加し、負荷電
流Ｉ₀が少ない場合（すなわち、軽負荷時の電流値であ
る場合）には、絶縁伝達部２２を介して切り替え部４３
にオフ信号を印加する。

【００５４】切り替え部４３は、例えばＦＥＴやトラン
ジスタ等で構成されるスイッチである。そして、負荷電
流検出部２３のオフ信号により切り替え部４３がオフし
ている場合（すなわち、副制御部３０による副スイッチ
ング素子Ｑ２の制御が可能な制御可能状態に維持されて
いる場合）、副スイッチング素子Ｑ２は、副制御部３０
によって上記第１の実施の形態で説明した通りオン、オ
フ制御される。すなわち、図３に示す時刻ｔ₀において
直流出力電圧Ｖ₀が既定値に達すると、必要に応じて定
められた所定の時間（期間ｔ₀−ｔ₁）だけ主スイッチ
ング素子Ｑ１を強制的にオフさせるように副スイッチン
グ素子Ｑ２を制御し、その結果、主スイッチング素子Ｑ
１を間欠発振させるように動作する。

【００５５】一方、負荷電流検出部２３のオン信号によ
り切り替え部４３がオンしている場合、副スイッチング
素子Ｑ２のベース・エミッタ間が０Ｖに括られるため、
副スイッチング素子Ｑ２は常にオフし、主スイッチング
素子Ｑ１は副制御部３０により制御されなくなる。すな
わち、副制御部３０による副スイッチング素子Ｑ２の制
御を強制的に禁止する非制御状態に維持されることにな
る。

【００５６】つまり、本実施の形態のスイッチング電源
装置は、負荷電流Ｉ₀が少ない場合、すなわち軽負荷時
のみ、主スイッチング素子Ｑ１を間欠発振させるように
動作する。

【００５７】［第３の実施の形態］図５は、本発明の第
３の実施の形態に係わるスイッチング電源装置の回路ブ
ロック図を示し、請求項５に対応している。

【００５８】図５に示すスイッチング電源装置の各回路
ブロックは、その大部分が図２に示すスイッチング電源
装置の回路ブロックと同様であるので、ここでは同部品
及び同ブロックに同符号を付すこととし、詳細な説明を
省略する。

【００５９】本実施の形態のスイッチング電源装置は、
図２に示すスイッチング電源装置に、機器通常信号入力
端子２５と絶縁伝達部２４と切り替え部４４とを追加し
た構成となっている。

【００６０】切り替え部４４は、副スイッチング素子Ｑ
２のベース・エミッタ間に接続され、絶縁伝達部２４は
切り替え部４４と機器通常信号入力端子２５との間に接
続されている。絶縁伝達部２２は、機器通常信号入力端
子２５と切り替え部４４とを絶縁するとともに、機器通
常信号入力端子２５からのオン、オフ信号を切り替え部
４４に伝達する機能を有する。

【００６１】上記構成のスイッチング電源装置におい
て、図２に示すスイッチング電源装置と比較して、新た
に追加した機器通常信号入力端子２５と絶縁伝達部２４
と切り替え部４４との動作についてのみ以下に説明す
る。

【００６２】スイッチング電源装置が内蔵された機器が
通常動作時、機器より機器通常信号入力端子２５を介し
て切り替え部４４にオン信号が入力され、スイッチング
電源装置が内蔵された機器が待機動作時、機器より機器
通常信号入力端子２５を介して切り替え部４４にオフ信
号が入力される。

【００６３】切り替え部４４は、例えばＦＥＴやトラン
ジスタ等で構成されるスイッチである。そして、機器通
常信号入力端子２５を介して入力されたオフ信号により
切り替え部４４がオフしている場合（すなわち、副制御
部３０による副スイッチング素子Ｑ２の制御が可能な制
御可能状態に維持されている場合）、副スイッチング素
子Ｑ２は、副制御部３０によって上記第１の実施の形態
で説明した通りオン、オフ制御される。すなわち、図３
に示す時刻ｔ₀において直流出力電圧が既定値に達する
と、必要に応じて定められた所定の時間（期間ｔ₀−ｔ
₁）だけ主スイッチング素子Ｑ１を強制的にオフさせる
ように副スイッチング素子Ｑ２を制御し、その結果、主
スイッチング素子Ｑ１を間欠発振させるように動作す
る。

【００６４】一方、機器通常信号入力端子２５を介して
入力されたオン信号により切り替え部４４がオンしてい
る場合、副スイッチング素子Ｑ２のベース・エミッタ間
が０Ｖに括られるため、副スイッチング素子Ｑ２は常に
オフし、主スイッチング素子Ｑ１は副制御部３０により
制御されなくなる。すなわち、副制御部３０による副ス
イッチング素子Ｑ２の制御を強制的に禁止する非制御状
態に維持されることになる。

【００６５】つまり、本実施の形態のスイッチング電源
装置は、このスイッチング電源装置が内蔵された機器が
待機動作時のみ、主スイッチング素子Ｑ１を間欠発振さ
せるように動作する。

【００６６】［第４の実施の形態］図６ないし図８は、
本発明の第４の実施の形態に係わるスイッチング電源装
置を示し、図６は主に請求項６に対応した回路ブロック
図、図７及び図８は主に請求項７及び８に関連した回路
ブロック図及び動作波形図である。

【００６７】図６に示すスイッチング電源装置の各回路
ブロックは、その大部分が図１に示すスイッチング電源
装置の回路ブロックと同様であるので、ここでは同部品
及び同ブロックに同符号を付すこととし、詳細な説明を
省略する。

【００６８】本実施の形態のスイッチング電源装置は、
図１に示すスイッチング電源装置と比較して、主制御部
１４とドライブ回路１３とが１個の主制御部（ＩＣ）４
５に置き換えられているとともに、直流電源１１の高電
圧側と補助巻線１６ｄとの間に、副スイッチング素子４
６（以下、副スイッチング素子Ｑ３と標記する）と抵抗
４７とコンデンサ４８とがシリーズに接続され、かつ抵
抗４７とコンデンサ４８との接続点が主制御部４５に接
続されることにより、主制御部４５がコンデンサ４８の
充電電圧によって動作するように設けられたものであ
る。また、補助巻線１６ｄに接続された副制御部３０に
よって、副スイッチング素子Ｑ３がオン、オフ制御され
るようになっている。

【００６９】副制御部３０は、直流出力電圧Ｖ₀が既定
値に達すると、副スイッチング素子Ｑ３を所定の時間だ
けオフして直流電源１１の供給を遮断することにより、
主制御部４５を非動作状態として、主スイッチング素子
Ｑ１を所定の時間だけ強制的にオフさせるように制御す
る。

【００７０】次に、上記構成のスイッチング電源装置に
おける各回路部の動作を説明する。直流電源１１は、ス
イッチングトランス１６の１次巻線１６ａに主スイッチ
ング素子Ｑ１を介して供給される。コンデンサ４８は、
直流電源１１によって副スイッチング素子Ｑ３及び抵抗
４７を介して充電される。そして、主制御部４５の動作
電圧に達すると、主制御部４５が動作して、主スイッチ
ング素子Ｑ１のゲート（Ｇ）にオン、オフ信号を印加す
る。主スイッチング素子Ｑ１は、主制御部４５からのオ
ン、オフ信号によりオン、オフされ、直流電源１１から
の入力電圧を１次巻線１６ａに印加したり、遮断したり
する。一方、２次巻線１６ｂの誘起電圧は、整流ダイオ
ード１７により整流された後、平滑コンデンサ１８によ
り平滑され、出力電圧として出力端子２０ａ，２０ｂよ
り出力される。

【００７１】また、検出部１９は、整流平滑回路の出力
電圧を内部の基準電圧と比較し、その比較結果を比較信
号として、絶縁伝達部１５介して主制御部４５にフィー
ドバックする。主制御部４５は、検出部１９からの比較
信号に基づいて主スイッチング素子Ｑ１のオン期間を制
御することで出力電圧の安定化を行っている。また、絶
縁伝達部１５は、スイッチングトランス１６の１次巻線
１６ａ側と２次巻線１６ｂ側とを絶縁するとともに、検
出部１９からの比較信号を主制御部４５に伝達する。

【００７２】また、直流電源１１の高電圧側と抵抗４７
との間には、副スイッチング素子Ｑ３が接続されてい
る。従って、副スイッチング素子Ｑ３をオフすることに
より、直流電源１１によるコンデンサ４８の充電を遮断
することができる。また、スイッチングトランス１６の
補助巻線１６ｄに接続されている副制御部３０は、直流
出力電圧Ｖ₀が既定値に達すると、副スイッチング素子
Ｑ２を所定の時間だけオフして直流電源１１の供給を遮
断することにより、主制御部４５を非動作状態として、
主スイッチング素子Ｑ１を所定の時間だけ強制的にオフ
させるように制御する。つまり、主スイッチング素子Ｑ
１を間欠発振させるように動作する。

【００７３】図７は、図６に示す副制御部３０及び副ス
イッチング素子Ｑ３を含む周辺回路部分の具体的な回路
構成を示すブロック図である。同図において、副制御部
３０の回路構成は、図２に示した副制御部３０の回路構
成と全く同様であるので、ここでは同部品に同符号を付
すこととし、詳細な説明を省略する。

【００７４】副スイッチング素子Ｑ３はトランジスタで
構成されている。副スイッチング素子Ｑ３ののベースと
直流電源１１との間にツェナーダイオード５１が接続さ
れ、副スイッチング素子Ｑ３のエミッタと抵抗４７との
間にダイオード５２が接続されている。ツェナーダイオ
ード５１は、副スイッチング素子Ｑ３のエミッタ電圧を
制限する役割を果たす。また、ダイオード５２は、副ス
イッチング素子Ｑ３のベースに対してエミッタに印加さ
れる電圧の定格を超えないようにするために接続されて
いる。また、副スイッチング素子Ｑ３のベースには、ト
ランジスタ５３（以下、トランジスタＱ４と標記する）
を介して副制御部３０の出力が接続されている。

【００７５】このような構成のスイッチング電源装置に
おいては、上記第４の実施の形態で説明した通り、直流
出力電圧が既定値に達すると、副制御部３０の出力が
「Ｈ」になってトランジスタＱ４がオンし、その結果、
副スイッチング素子Ｑ３のベースが「Ｌ」となって副ス
イッチング素子Ｑ３がオフするので、直流電源１１によ
るコンデンサ４８の充電が遮断される。

【００７６】次に、上記で説明した各回路部の動作を、
図８に示す各回路部の動作波形図を用いてさらに詳細に
説明する。

【００７７】図８におて、（ａ）はコンデンサ４８の充
電電圧Ｖ_C48、（ｂ）はスイッチングトランス１６の１
時巻線１６ａ側の１次電流Ｉ₁、（ｃ）は主スイッチン
グ素子Ｑ１のゲート電圧Ｖ_G1、（ｄ）は直流出力電圧Ｖ
₀、（ｅ）はトランジスタＱ４のベース電圧Ｖ_B4、
（ｆ）は副スイッチング素子Ｑ３のベース電圧Ｖ_B3の各
波形であり、横軸に共通の時間軸をとって表している。
また、主スイッチング素子Ｑ１はゲート電圧Ｖ_G1が
「Ｈ」のときにオン、ゲート電圧Ｖ_G1が「Ｌ」のときに
オフし、トランジスタＱ４はベース電圧Ｖ_B4が「Ｈ」の
ときにオン、ベース電圧Ｖ_B4が「Ｌ」のときオフし、副
スイッチング素子Ｑ３はベース電圧Ｖ_B3が「Ｈ」のとき
にオン、ベース電圧Ｖ_B3が「Ｌ」のときにオフするよう
に構成されている。以下の説明では、図７に示した時間
軸に沿って順次説明する。

【００７８】（１）期間ｔ₀までの動作（Ｑ３オン、Ｑ
１オフ）スイッチング電源装置に直流電源１１が接続されると、
副スイッチング素子Ｑ３がオンし、抵抗４７を介してコ
ンデンサ４８が充電されるが、主制御部４５の動作電圧
には達していないので、主スイッチング素子Ｑ１はオフ
のままである。

【００７９】（２）期間ｔ₀〜ｔ₁間の動作（Ｑ３オ
ン、Ｑ１発振）時刻ｔ₀においてコンデンサ４８の充電電圧Ｖ_C48が主
制御部４５の動作電圧に達すると、主制御部４５によっ
て主スイッチング素子Ｑ１が発振を開始し、直流出力電
圧Ｖ₀が増加する。

【００８０】（３）期間ｔ₁〜ｔ₂間の動作（Ｑ３オ
フ、Ｑ１発振）直流出力電圧Ｖ₀が既定電圧に達すると、トランジスタ
Ｑ４のベース電圧Ｖ_B4が「Ｈ」となり、トランジスタＱ
４がオンする。その結果、副スイッチング素子Ｑ３がオ
フするので、直流電源１１によるコンデンサ４８の充電
が遮断され、コンデンサ４８の充電電圧Ｖ_C48は時刻ｔ
１から減少し始めるが、期間ｔ₁〜ｔ₂の間は主制御部
４５の動作電圧以上であるので、主スイッチング素子Ｑ
１は発振を継続する。

【００８１】（４）期間ｔ₂〜ｔ₃間の動作（Ｑ３オ
フ、Ｑ１オフ）時刻ｔ₂においてコンデンサ４８の充電電圧Ｖ_C48が主
制御部４５の動作電圧以下に減少するので、主スイッチ
ング素子Ｑ１は発振を停止する。

【００８２】（５）期間ｔ₃〜ｔ₄間の動作（Ｑ３オ
ン、Ｑ１オフ）時刻ｔ₃においてトランジスタＱ４のベース電圧Ｖ_B4が
「Ｌ」レベルとなり、トランジスタＱ４がオフする。そ
の結果、副スイッチング素子Ｑ３がオンするので、直流
電源１１によるコンデンサ４８の充電が開始され、コン
デンサ４８の充電電圧Ｖ_C48は再び増加を始めるが、主
制御部４５の動作電圧以下であるので、主スイッチング
素子Ｑ１は発振を停止したままである。

【００８３】（６）時刻ｔ₄以降の動作（Ｑ３オン、Ｑ
１発振）時刻ｔ₄においてコンデンサ４８の充電電圧Ｖ_C48が主
制御部４５の動作電圧に達すると、主制御部４５によっ
て主スイッチング素子Ｑ１が再び発振を開始し、直流出
力電圧Ｖ₀が再び増加する。

【００８４】このようにして上記（１）〜（６）の動作
が繰り返されることで、主スイッチング素子Ｑ１を間欠
発振させることができる。すなわち、副スイッチング素
子Ｑ３のオン、オフにより直流電源１１によるコンデン
サ４８の充電を遮断することができる。そのため、副制
御部３０は、時刻ｔ₁において直流出力電圧Ｖ₀が既定
値に達すると、必要に応じて定められる所定の時間（期
間ｔ₁〜ｔ₃）だけ直流電源１１によるコンデンサ４８
の充電を遮断するように副スイッチング素子Ｑ３制御
し、その結果、主スイッチング素子Ｑ１を間欠発振させ
るように動作する。

【００８５】［第５の実施の形態］図９は、本発明の第
５の実施の形態に係わるスイッチング電源装置の回路ブ
ロック図を示し、請求項９に対応している。

【００８６】図９に示すスイッチング電源装置の回路ブ
ロックは、その大部分が図７に示すスイッチング電源装
置の回路ブロックと同様であるので、ここでは同部品及
び同ブロックに同符号を付すこととし、詳細な説明を省
略する。

【００８７】本実施の形態のスイッチング電源装置は、
図７に示すスイッチング電源装置に、切り替え部５４，
６０と、絶縁伝達部５５と、負荷電流検出部５６と、ス
イッチングトランス１６の補助巻線１６ｅと、ダイオー
ド５８と、トランジスタ５７（以下、トランジスタＱ５
と標記する）と、抵抗５９とを追加した構成となってい
る。

【００８８】すなわち、トランジスタＱ４のコレクタ・
エミッタ間に切り替え部５４が接続され、補助巻線１６
ｅとコンデンサ４８の＋側との間にトランジスタＱ５と
ダイオード５８とが接続され、トランジスタＱ５のベー
スと直流電源１１の低電圧側との間に抵抗５９と切り替
え部６０とが接続されている。また、負荷電流検出部５
６は、整流ダイオード１７及び平滑コンデンサ１８から
なる整流平滑回路と出力端子２０ｂとの間に接続され、
絶縁伝達部５５は、各切り替え部５４，６０と負荷電流
検出部５６との間に接続されている。ただし、負荷電流
検出部５６は、整流平滑回路と出力端子２０ａとの間に
接続してもよい。また、絶縁伝達部５５は、負荷電流検
出部５６と各切り替え部５４，６０とを絶縁するととも
に、負荷電流検出部５６からのオン、オフ信号を各切り
替え部５４，６０に伝達する。

【００８９】上記構成のスイッチング電源装置におい
て、図７に示すスイッチング電源装置と比較して、新た
に追加した負荷電流検出部５６と絶縁伝達部５５と各切
り替え部５４，６０を含む周辺回路部との動作について
のみ以下に説明する。

【００９０】負荷電流検出部５６は、整流ダイオード１
７及び平滑コンデンサ１８からなる整流平滑回路と、出
力端子２０ｂとの間を流れる負荷電流Ｉ₀を検出する。
そして、負荷電流Ｉ₀が通常動作時の電流値（すなわ
ち、重負荷時の電流値）である場合には、絶縁伝達部５
５を介して各切り替え部５４，６０にオン信号を印加
し、負荷電流Ｉ₀が少ない場合（すなわち、軽負荷時の
電流値である場合）には、絶縁伝達部５５を介して各切
り替え部５４，６０にオフ信号を印加する。

【００９１】各切り替え部５４，６０は、例えばＦＥＴ
やトランジスタ等で構成されるスイッチである。そし
て、負荷電流検出部５６のオフ信号により各切り替え部
５４，６０がオフしている場合（すなわち、副制御部３
０による副スイッチング素子Ｑ３の制御が可能な制御可
能状態に維持されている場合）、副スイッチング素子Ｑ
３は、副制御部３０によって上記第４の実施の形態で説
明した通りオン、オフ制御される。すなわち、図８に示
す時刻ｔ₀において直流出力電圧Ｖ₀が既定値に達する
と、必要に応じて定められた所定の時間（期間ｔ₁−ｔ
₃）だけ直流電源１１によるコンデンサ４８の充電を遮
断するようにトランジスタＱ４及び副スイッチング素子
Ｑ３を制御し、その結果、主スイッチング素子Ｑ１を間
欠発振させるように動作する。また、切り替え部６０の
オフにより、トランジスタＱ５はオフしているので、ス
イッチングトランス１６の補助巻線１６ｅによるコンデ
ンサ４８の充電は遮断される。

【００９２】一方、負荷電流検出部５６のオン信号によ
り各切り替え部５４，６０がオンしている場合、トラン
ジスタＱ４のコレクタ・エミッタ間が０Ｖに括られるた
め、副スイッチング素子Ｑ３は常にオフし、直流電源１
１によるコンデンサ４８の充電は遮断される。また、切
り替え部６０のオンにより、トランジスタＱ５がオンす
るので、ダイオード５８とコンデンサ４８とによる整流
回路が形成され、スイッチングトランス１６の補助巻線
１６ｅによるコンデンサ４８の充電が開始される。

【００９３】つまり、本実施の形態のスイッチング電源
装置は、負荷電流Ｉ₀が少ない場合、すなわち軽負荷時
のみ、主スイッチング素子Ｑ１を間欠発振させるように
動作する。

【００９４】［第６の実施の形態］図１０は、本発明の
第６の実施の形態に係わるスイッチング電源装置の回路
ブロック図を示し、請求項１０に対応している。

【００９５】図１０に示すスイッチング電源装置の回路
ブロックは、その大部分が図９に示すスイッチング電源
装置の回路ブロックと同様であるので、ここでは同部品
及び同ブロックに同符号を付すこととし、詳細な説明を
省略する。

【００９６】本実施の形態のスイッチング電源装置は、
図９に示すスイッチング電源装置から負荷電流検出部５
６を削除し、これに代わるものとして新たに機器通常信
号入力端子６２を設けた構成となっている。そのため、
機器通常信号入力端子６２は、絶縁伝達部５５を介して
各切り替え部５４，６０に接続されている。

【００９７】上記構成のスイッチング電源装置におい
て、新たに追加した機器通常信号入力端子６２と絶縁伝
達部５５と各切り替え部５４，６０を含む周辺回路部と
の動作についてのみ以下に説明する。

【００９８】スイッチング電源装置が内蔵された機器が
通常動作時、機器より機器通常信号入力端子６２を介し
て各切り替え部５４，６０にオン信号が入力され、スイ
ッチング電源装置が内蔵された機器が待機動作時、機器
より機器通常信号入力端子６２を介して各切り替え部５
４，６０にオフ信号が入力される。

【００９９】各切り替え部５４，６０は、例えばＦＥＴ
やトランジスタ等で構成されるスイッチである。そし
て、機器通常信号入力端子６２からのオフ信号により各
切り替え部５４，６０がオフしている場合（すなわち、
副制御部３０による副スイッチング素子Ｑ３の制御が可
能な制御可能状態に維持されている場合）、副スイッチ
ング素子Ｑ３は、副制御部３０によって上記第４の実施
の形態で説明した通りオン、オフ制御される。すなわ
ち、図８に示す時刻ｔ₀において直流出力電圧が既定値
に達すると、必要に応じて定められた所定の時間（期間
ｔ₁−ｔ₃）だけ直流電源１１によるコンデンサ４８の
充電を遮断するようにトランジスタＱ４及び副スイッチ
ング素子Ｑ３を制御し、その結果、主スイッチング素子
Ｑ１を間欠発振させるように動作する。また、切り替え
部６０のオフにより、トランジスタＱ５はオフしている
ので、スイッチングトランス１６の補助巻線１６ｅによ
るコンデンサ４８の充電は遮断される。

【０１００】一方、機器通常信号入力端子６２からのオ
ン信号により各切り替え部５４，６０がオンしている場
合、トランジスタＱ４のコレクタ・エミッタ間が０Ｖに
括られるため、副スイッチング素子Ｑ３は常にオフし、
直流電源１１によるコンデンサ４８の充電は遮断され
る。また、切り替え部６０のオンにより、トランジスタ
Ｑ５がオンするので、ダイオード５８とコンデンサ４８
とによる整流回路が形成され、スイッチングトランス１
６の補助巻線１６ｅによるコンデンサ４８の充電が開始
される。

【０１０１】つまり、本実施の形態のスイッチング電源
装置は、このスイッチング電源装置が内蔵された機器が
待機動作時のみ、主スイッチング素子Ｑ１を間欠発振さ
せるように動作する。

【０１０２】

【発明の効果】本発明のスイッチング電源装置によれ
ば、直流出力電圧が既定値に達すると、所定の期間だけ
主スイッチング素子の発振を停止する間欠発振を行うよ
うに構成したので、待機動作時、すなわち軽負荷時にお
ける主スイッチング素子のスイッチング損失の増大に伴
うスイッチング電源装置の変換効率の低下を防止するこ
とができるとともに、消費電力の低減を図ることができ
る。また、主スイッチング素子の発熱の防止やスイッチ
ングノイズの低減も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるスイッチン
グ電源装置の回路ブロック図である。

【図２】図１の回路ブロック図において副スイッチング
素子及び副制御部のより具体的な回路構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】図２に示すスイッチング電源装置の動作波形図
である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係わるスイッチン
グ電源装置の回路ブロック図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係わるスイッチン
グ電源装置の回路ブロック図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態に係わるスイッチン
グ電源装置の回路ブロック図である。

【図７】図６の回路ブロック図において副制御部及び副
スイッチング素子を含む周辺回路部分の具体的な回路構
成を示すブロック図である。

【図８】図７に示すスイッチング電源装置の動作波形図
である。

【図９】本発明の第５の実施の形態に係わるスイッチン
グ電源装置の回路ブロック図である。

【図１０】本発明の第６の実施の形態に係わるスイッチ
ング電源装置の回路ブロック図である。

【図１１】従来のスイッチング電源装置の概略構成を示
す回路ブロック図である。

【図１２】図１１に示す従来のスイッチング電源装置の
動作波形図である。

【符号の説明】

１１直流電源１２（Ｑ１）主スイッチング素子１３ドライブ回路１４，４５主制御部１５絶縁伝達部１６スイッチングトランス１６ａ１次巻線１６ｂ２時巻線１６ｃ補助巻線（第１の補助巻線）１６ｄ第２の補助巻線１６ｅ補助巻線１７整流ダイオード１８平滑コンデンサ１９検出部２０ａ，２０ｂ出力端子２１（Ｑ２），４６（Ｑ３）副スイッチング素子２５，６２機器通常信号入力端子３１タイマ制御部３２タイマ部４３，４４，５４，６０切り替え部４８コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力直流電源の直流電圧を主スイッチン
グ素子のオン、オフにより高周波交流電圧に変換して、
少なくとも１次巻線と２次巻線と補助巻線とを有するス
イッチングトランスの１次巻線に入力し、前記２次巻線
に発生する高周波交流電圧を整流平滑し規定の直流出力
電圧として負荷に供給する構成であって、前記補助巻線
に発生する高周波交流電圧を検知して前記主スイッチン
グ素子のオフ期間に発生しているフライバック電圧の低
下に同期したパルス電圧を発生させ、前記直流出力電圧
を安定させるべくそのパルス電圧のパルス幅を制御して
出力する機能を有する主制御部と、この主制御部からの
パルス電圧に基づいて前記主スイッチング素子のオン、
オフ駆動を行うドライブ回路とを備えた自励発振式のス
イッチング電源装置において、前記スイッチングトランスの補助巻線に副制御部が接続
され、この副制御部に前記主スイッチング素子を強制的
にオフするように動作する副スイッチング素子が接続さ
れており、前記副制御部は、前記直流出力電圧が既定値
に達すると、前記副スイッチング素子を所定の時間だけ
オンして前記主スイッチング素子を所定の時間だけ強制
的にオフさせるように前記副スイッチング素子を制御す
ることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】前記副制御部が、前記副スイッチング素
子をオンさせておくための所定の時間をカウントするタ
イマ部と、前記補助巻線の誘起電圧を平滑整流した電圧
が所定の第１電圧に達するまで前記タイマ部の動作を停
止させ、第１電圧に達するとタイマ部を動作させて所定
の時間のカウントを開始するとともに前記副スイッチン
グ素子をオンし、動作後は前記平滑整流電圧が第１電圧
より低い第２電圧以下になるまでの所定の時間だけタイ
マ部の動作を継続させて前記副スイッチング素子のオン
状態を継続させるタイマ制御部とで構成される請求項１
に記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】前記タイマ部がコンデンサと抵抗からな
るＣＲ時定数回路で構成され、このコンデンサの充電電
圧が所定の電圧以下になるまでの所定の時間だけ、前記
副スイッチング素子をオン状態に維持する請求項２に記
載のスイッチング電源装置。
【請求項４】負荷電流を検出して切り替え信号を出力
する負荷電流検出部と、この負荷電流検出部から出力さ
れる切り替え信号が負荷電流の少ない軽負荷時を示して
いる場合には前記副制御部による前記副スイッチング素
子の制御を強制的に禁止する非制御状態に維持し、前記
負荷電流検出部から出力される切り替え信号が負荷電流
の多い重負荷時を示している場合には前記副制御部によ
る前記副スイッチング素子の制御が可能な制御可能状態
に維持する切り替え部とを有する請求項１、２又は３に
記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】本装置を内蔵した機器から出力される切
り替え信号を入力する入力部と、この入力部から入力さ
れた切り替え信号が機器の待機動作時を示している場合
は前記副制御部による前記副スイッチング素子の制御を
強制的に禁止する非制御状態に維持し、前記切り替え信
号が機器の通常動作時を示している場合は前記副制御部
による前記副スイッチング素子の制御が可能な制御可能
状態に維持する切り替え部とを有する請求項１、２又は
３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】入力直流電源の直流電圧を主スイッチン
グ素子のオン、オフにより高周波交流電圧に変換して、
少なくとも１次巻線と２次巻線と補助巻線とを有するス
イッチングトランスの１次巻線に入力し、前記２次巻線
に発生する高周波交流電圧を整流平滑し規定の直流出力
電圧として負荷に供給する構成であって、制御用ＩＣに
よる主制御部によってパルス電圧を発生させ、前記直流
出力電圧を安定させるべくそのパルス電圧のパルス幅を
制御して前記主スイッチング素子のオン、オフ駆動を行
う他励発振式のスイッチング電源装置において、前記入力直流電源の高電圧側と前記補助巻線との間に副
スイッチング素子と抵抗とコンデンサとがシリーズに接
続され、この抵抗とコンデンサとの接続点が前記主制御
部に接続されることにより、主制御部がコンデンサの充
電電圧によって動作するように設けられる一方、前記補
助巻線に副制御部が接続され、この副制御部は、前記直
流出力電圧が既定値に達すると、前記副スイッチング素
子を所定の時間だけオフして入力直流電源からの直流電
源の供給を遮断することにより、前記主制御部を介して
前記主スイッチング素子を所定の時間だけ強制的にオフ
させるように制御することを特徴とするスイッチング電
源装置。
【請求項７】前記副制御部が、前記副スイッチング素
子をオフさせておくための所定の時間をカウントするタ
イマ部と、前記補助巻線の誘起電圧を平滑整流した電圧
が所定の第１電圧に達するまで前記タイマ部の動作を停
止させ、第１電圧に達するとタイマ部を動作させて所定
の時間のカウントを開始するとともに前記副スイッチン
グ素子をオフし、動作後は前記平滑整流電圧が第１電圧
より低い第２電圧以下になるまでの所定の時間だけタイ
マ部の動作を継続させて前記副スイッチング素子のオフ
状態を継続させるタイマ制御部とで構成される請求項６
に記載のスイッチング電源装置。
【請求項８】前記タイマ部がコンデンサと抵抗からな
るＣＲ時定数回路で構成され、このコンデンサの充電電
圧が所定の電圧以下になるまでの所定の時間だけ、前記
副スイッチング素子をオフ状態に維持する請求項７に記
載のスイッチング電源装置。
【請求項９】負荷電流を検出して切り替え信号を出力
する負荷電流検出部と、この負荷電流検出部から出力さ
れる切り替え信号が負荷電流の少ない軽負荷時を示して
いる場合には前記副制御部による前記副スイッチング素
子の制御を強制的に禁止する非制御状態に維持し、前記
負荷電流検出部から出力される切り替え信号が負荷電流
の多い重負荷時を示している場合には前記副制御部によ
る前記副スイッチング素子の制御が可能な制御可能状態
に維持する切り替え部とを有する請求項６、７又は８に
記載のスイッチング電源装置。
【請求項１０】本装置を内蔵した機器から出力される
切り替え信号を入力する入力部と、この入力部から入力
された切り替え信号が機器の待機動作時を示している場
合は前記副制御部による前記副スイッチング素子の制御
を強制的に禁止する非制御状態に維持し、前記切り替え
信号が機器の通常動作時を示している場合は前記副制御
部による前記副スイッチング素子の制御が可能な制御可
能状態に維持する切り替え部とを有する請求項６、７又
は８に記載のスイッチング電源装置。