JP2000308343A - バーストモードスイッチングモードパワーサプライ - Google Patents
バーストモードスイッチングモードパワーサプライInfo
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- H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
- H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
- H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
- H02M3/33523—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
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- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 待機モードで一定時間ＳＭＰＳのスイッチン
グを行い、さらに一定時間スイッチングを止める作動を
行うことによりスイッチング損失を減少させて入力電力
を減少させるパワーサプライを提供すること。 【解決手段】 本発明のスイッチングモードパワーサプ
ライは、電力供給部、モード設定部、フィードバック回
路部、スイッチング制御部を含み、電力供給部はトラン
スフォーマーの１次コイルにカップリングされるメイン
スイッチを含み、モード設定部は、メインスイッチを正
常作動モードまたは待機モードに作動させ、フィードバ
ック回路部は、従属電流源と、これに並列に連結される
第１キャパシタとを有し、スイッチング制御部は、正常
作動モードの時には、メインスイッチが所定のデューテ
ィーにスイッチングさせ、待機モードの時にはメインス
イッチがオンの状態とオフの状態とを繰り返すように制
御する。
グを行い、さらに一定時間スイッチングを止める作動を
行うことによりスイッチング損失を減少させて入力電力
を減少させるパワーサプライを提供すること。 【解決手段】 本発明のスイッチングモードパワーサプ
ライは、電力供給部、モード設定部、フィードバック回
路部、スイッチング制御部を含み、電力供給部はトラン
スフォーマーの１次コイルにカップリングされるメイン
スイッチを含み、モード設定部は、メインスイッチを正
常作動モードまたは待機モードに作動させ、フィードバ
ック回路部は、従属電流源と、これに並列に連結される
第１キャパシタとを有し、スイッチング制御部は、正常
作動モードの時には、メインスイッチが所定のデューテ
ィーにスイッチングさせ、待機モードの時にはメインス
イッチがオンの状態とオフの状態とを繰り返すように制
御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチングモー
ドパワーサプライ（switching mode power supply；Ｓ
ＭＰＳ）に係わり、待機モード（standby mode）の時に
バーストモードに作動するＳＭＰＳに関するものであ
る。
ドパワーサプライ（switching mode power supply；Ｓ
ＭＰＳ）に係わり、待機モード（standby mode）の時に
バーストモードに作動するＳＭＰＳに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】テレビジョン、コンピューターモニタ
ー、ＶＣＲなど、既存の多くの電子製品は、多くの電力
を消耗する正常作動モード（normal operation mode）
と、正常作動信号を待ちながら小さな電力を消耗する待
機モードとの２種類の状態に作動する。
ー、ＶＣＲなど、既存の多くの電子製品は、多くの電力
を消耗する正常作動モード（normal operation mode）
と、正常作動信号を待ちながら小さな電力を消耗する待
機モードとの２種類の状態に作動する。
【０００３】最近、環境問題に対する認識が高まるにし
たがって、たいていの電子製品がエネルギー節約の機能
を有するように設計されている。大部分の電子製品にお
いて、待機モードの間では正常作動モードの間に比べて
非常に少ない電力を消耗するが、ほとんどの電子製品が
正常作動モードよりは待機モードの状態にある場合が多
いため、多くの国家で待機モードの間の電力損失に対す
る規制を強化している。
たがって、たいていの電子製品がエネルギー節約の機能
を有するように設計されている。大部分の電子製品にお
いて、待機モードの間では正常作動モードの間に比べて
非常に少ない電力を消耗するが、ほとんどの電子製品が
正常作動モードよりは待機モードの状態にある場合が多
いため、多くの国家で待機モードの間の電力損失に対す
る規制を強化している。
【０００４】したがって、従来の電子製品では、待機モ
ードの時の入力電力を減少させるために、補助電源を使
ったり出力電圧を下げるなどの方法を使用した。しか
し、出力電圧を下げる方法は、追加される部品の数が増
加し、待機モードの時の電力消費を減らすのに限界があ
り、補助電源を使う方法は、値段の負担が大きくなると
いう問題点があった。
ードの時の入力電力を減少させるために、補助電源を使
ったり出力電圧を下げるなどの方法を使用した。しか
し、出力電圧を下げる方法は、追加される部品の数が増
加し、待機モードの時の電力消費を減らすのに限界があ
り、補助電源を使う方法は、値段の負担が大きくなると
いう問題点があった。
【０００５】一方、一般的なＳＭＰＳの待機モードで
は、入力電源の大部分が制御ＩＣ（intergranted circu
it）と１次側のメーンスイッチとのスイッチング損失に
消耗されるので、ＳＭＰＳの入力電力を減少させるため
には、このようなメーンスイッチのスイッチング損失を
減少させる必要がある。
は、入力電源の大部分が制御ＩＣ（intergranted circu
it）と１次側のメーンスイッチとのスイッチング損失に
消耗されるので、ＳＭＰＳの入力電力を減少させるため
には、このようなメーンスイッチのスイッチング損失を
減少させる必要がある。
【０００６】しかし、従来のＳＭＰＳでは待機モードの
時にも一定の高周波にスイッチングを行うため、スイッ
チング損失が大きいという問題点があった。
時にも一定の高周波にスイッチングを行うため、スイッ
チング損失が大きいという問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決するためのものであり、待機モードで一定
の時間の間ＳＭＰＳのスイッチングを行い、さらに一定
の時間の間スイッチングを止める作動を行うことにより
スイッチング損失を減少させて入力電力を減少させるた
めのものである。
問題点を解決するためのものであり、待機モードで一定
の時間の間ＳＭＰＳのスイッチングを行い、さらに一定
の時間の間スイッチングを止める作動を行うことにより
スイッチング損失を減少させて入力電力を減少させるた
めのものである。
【０００８】また、本発明は、追加される部品の数を少
なくして、待機モードの時の出力電圧を正常作動モード
の時より低く保持するためのものである。
なくして、待機モードの時の出力電圧を正常作動モード
の時より低く保持するためのものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明の特徴によるスイッチングモードパワー
サプライは、トランスフォーマーの１次コイルにカップ
リングされるメーンスイッチを含み、正常作動モードの
時には前記メーンスイッチが所定のデューティーにスイ
ッチングを行い、待機モードの時には前記メーンスイッ
チが第１区間の間ではスイッチングを行わず、第２区間
の間では第１デューティーにスイッチングを行って２次
側に電力を供給する電力供給部；トランスフォーマーの
２次側の出力電圧にカップリングされるモードの設定電
圧を調節することにより、前記メーンスイッチを正常作
動モードに作動させたり待機モードに作動させるモード
設定部；前記モード設定部の前記モード設定電圧によっ
て電流値が変わる従属電流源と、前記従属電流源に並列
に連結される第１キャパシタ（capacitor）を有するフ
ィードバック回路；及び、正常作動モードの時には、前
記第１キャパシタに充電されたフィードバック電圧によ
って前記メーンスイッチが所定のデューティーにスイッ
チングするように制御し、待機モードの時には、前記メ
ーンスイッチがスイッチングオンの状態とスイッチング
オフの状態とを繰り返すように制御するスイッチング制
御部を含む。
るための本発明の特徴によるスイッチングモードパワー
サプライは、トランスフォーマーの１次コイルにカップ
リングされるメーンスイッチを含み、正常作動モードの
時には前記メーンスイッチが所定のデューティーにスイ
ッチングを行い、待機モードの時には前記メーンスイッ
チが第１区間の間ではスイッチングを行わず、第２区間
の間では第１デューティーにスイッチングを行って２次
側に電力を供給する電力供給部；トランスフォーマーの
２次側の出力電圧にカップリングされるモードの設定電
圧を調節することにより、前記メーンスイッチを正常作
動モードに作動させたり待機モードに作動させるモード
設定部；前記モード設定部の前記モード設定電圧によっ
て電流値が変わる従属電流源と、前記従属電流源に並列
に連結される第１キャパシタ（capacitor）を有するフ
ィードバック回路；及び、正常作動モードの時には、前
記第１キャパシタに充電されたフィードバック電圧によ
って前記メーンスイッチが所定のデューティーにスイッ
チングするように制御し、待機モードの時には、前記メ
ーンスイッチがスイッチングオンの状態とスイッチング
オフの状態とを繰り返すように制御するスイッチング制
御部を含む。
【００１０】前記モード設定部は、トランスフォーマー
の２次コイルにアノードがカップリングされる第１ダイ
オード、前記第１ダイオードのカソードと接地との間に
カップリングされる第２キャパシタ、前記第１ダイオー
ドのカソードと接地との間に直列に連結される第１及び
第２抵抗、前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の接点の
電圧である前記モード設定電圧にカップリングされ、前
記モード設定電圧が、正常作動モードの時より待機モー
ドの時に低く設定されるようにスイッチングする第１ス
イッチとを含む。
の２次コイルにアノードがカップリングされる第１ダイ
オード、前記第１ダイオードのカソードと接地との間に
カップリングされる第２キャパシタ、前記第１ダイオー
ドのカソードと接地との間に直列に連結される第１及び
第２抵抗、前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の接点の
電圧である前記モード設定電圧にカップリングされ、前
記モード設定電圧が、正常作動モードの時より待機モー
ドの時に低く設定されるようにスイッチングする第１ス
イッチとを含む。
【００１１】ここで、前記モード設定部は、前記第１ダ
イオードのカソードと前記第１スイッチとの間に連結さ
れる第３抵抗をさらに含むことが好ましく、この場合に
前記第１スイッチは、待機モードの時にはオンになり、
正常作動モードの時にはオフになる。
イオードのカソードと前記第１スイッチとの間に連結さ
れる第３抵抗をさらに含むことが好ましく、この場合に
前記第１スイッチは、待機モードの時にはオンになり、
正常作動モードの時にはオフになる。
【００１２】前記スイッチング制御部は、スイッチング
制御信号にしたがって、前記メーンスイッチがスイッチ
ング作動を行ったりスイッチング作動を中止するように
制御するスイッチ駆動部と、正常作動モードの時には、
前記第１キャパシタに充電されたフィードバック電圧に
よって前記メーンスイッチが所定のデューティーにスイ
ッチングするように制御し、待機モードの時には、前記
メーンスイッチがスイッチングオンの状態とスイッチン
グオフの状態とを繰り返すように前記スイッチング制御
信号を生成するスイッチング制御信号生成部とを含む。
制御信号にしたがって、前記メーンスイッチがスイッチ
ング作動を行ったりスイッチング作動を中止するように
制御するスイッチ駆動部と、正常作動モードの時には、
前記第１キャパシタに充電されたフィードバック電圧に
よって前記メーンスイッチが所定のデューティーにスイ
ッチングするように制御し、待機モードの時には、前記
メーンスイッチがスイッチングオンの状態とスイッチン
グオフの状態とを繰り返すように前記スイッチング制御
信号を生成するスイッチング制御信号生成部とを含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。
参照して詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の第１実施形態によるＳＭＰ
Ｓ回路を概略的に示す図面である。
Ｓ回路を概略的に示す図面である。
【００１５】図１に図示したように、本発明の第１実施
形態によるＳＭＰＳ回路は、電力供給部１００、フィー
ドバック回路部２００、スイッチング制御部３００、モ
ード設定部４００からなる。
形態によるＳＭＰＳ回路は、電力供給部１００、フィー
ドバック回路部２００、スイッチング制御部３００、モ
ード設定部４００からなる。
【００１６】電力供給部１００は、入力電源Ｖｉｎに連
結される１次コイル、１次コイルに連結されるメーンス
イッチＳＷ１からなる。
結される１次コイル、１次コイルに連結されるメーンス
イッチＳＷ１からなる。
【００１７】電力供給部１００は入力電源Ｖｉｎの入力
を受けてメーンスイッチＳＷ１のデューティー（Ｄｕｔ
ｙ）にしたがってトランスフォーマーの２次側、すなわ
ち、モード設定部４００の側に所望の出力電圧Ｖｏｕｔ
を供給する。大部分のＳＭＰＳは出力電圧Ｖｏｕｔをさ
らにフィードバックさせ、このフィードバックされた値
を利用して電力供給部１００のメーンスイッチＳＷ１の
デューティーを制御することによって出力電圧をレギュ
レーション（Regulation）させる。
を受けてメーンスイッチＳＷ１のデューティー（Ｄｕｔ
ｙ）にしたがってトランスフォーマーの２次側、すなわ
ち、モード設定部４００の側に所望の出力電圧Ｖｏｕｔ
を供給する。大部分のＳＭＰＳは出力電圧Ｖｏｕｔをさ
らにフィードバックさせ、このフィードバックされた値
を利用して電力供給部１００のメーンスイッチＳＷ１の
デューティーを制御することによって出力電圧をレギュ
レーション（Regulation）させる。
【００１８】モード設定部４００は、トランスフォーマ
ーの２次側にアノードが連結されるダイオードＤ１、ダ
イオードＤ１のカソードと接地との間に連結されるキャ
パシタＣ１、ダイオードＤ１のカソードと接地との間に
直列に連結される抵抗Ｒ１、Ｒ２、ダイオードＤ１のカ
ソードに一端が連結される抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ
２の間の接点と抵抗Ｒ３との間に連結され、マイコン５
００の制御信号によってオン、オフが制御されるスイッ
チＳＷ３からなる。
ーの２次側にアノードが連結されるダイオードＤ１、ダ
イオードＤ１のカソードと接地との間に連結されるキャ
パシタＣ１、ダイオードＤ１のカソードと接地との間に
直列に連結される抵抗Ｒ１、Ｒ２、ダイオードＤ１のカ
ソードに一端が連結される抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ
２の間の接点と抵抗Ｒ３との間に連結され、マイコン５
００の制御信号によってオン、オフが制御されるスイッ
チＳＷ３からなる。
【００１９】モード設定部４００は、マイコン５００の
制御信号によって抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間の接点電圧
であるモード設定電圧Ｖａの値を調節して、本発明の第
１実施形態によるＳＭＰＳを正常作動モードに作動させ
たり待機モードに作動させる。
制御信号によって抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間の接点電圧
であるモード設定電圧Ｖａの値を調節して、本発明の第
１実施形態によるＳＭＰＳを正常作動モードに作動させ
たり待機モードに作動させる。
【００２０】具体的に、本発明の第１実施形態によれ
ば、正常作動モードに作動する場合にマイコン５００
は、スイッチＳＷ３をオフに制御してモード設定電圧Ｖ
ａが次の式１となるように制御する。
ば、正常作動モードに作動する場合にマイコン５００
は、スイッチＳＷ３をオフに制御してモード設定電圧Ｖ
ａが次の式１となるように制御する。
【００２１】
【数１】
【００２２】また、待機モードに作動する場合にマイコ
ン５００は、スイッチＳＷ３をオンに制御してモード設
定電圧Ｖａが式２となるように制御する。
ン５００は、スイッチＳＷ３をオンに制御してモード設
定電圧Ｖａが式２となるように制御する。
【００２３】
【数２】
【００２４】ここで、R1//R3は、R1R3/(R1+R3)を示す。
【００２５】フィードバック回路部２００は、モード設
定電圧Ｖａの値によって電流値が変わる従属電流源Ｉｆ
ｂとキャパシタＣｆｂとからなる。
定電圧Ｖａの値によって電流値が変わる従属電流源Ｉｆ
ｂとキャパシタＣｆｂとからなる。
【００２６】このフィードバック回路部２００はモード
設定部４００のモード設定電圧Ｖａを感知して、このモ
ード設定電圧に対応するフィードバック電圧Ｖｆｂをス
イッチング制御部３００に出力する。
設定部４００のモード設定電圧Ｖａを感知して、このモ
ード設定電圧に対応するフィードバック電圧Ｖｆｂをス
イッチング制御部３００に出力する。
【００２７】例えば、モード設定電圧Ｖａが増加したと
仮定すれば、フィードバック回路２００の従属電流源Ｉ
ｆｂも伴って増加するのでキャパシタＣｆｂに充電され
たフィードバック電圧Ｖｆｂは減少するようになり、こ
の減少したフィードバック電圧Ｖｆｂはスイッチング制
御部３００に入力される。本発明の第１実施形態によれ
ば、式（１）と式（２）とからわかるように、待機モー
ドの時が正常作動モードの時より高いモード設定電圧Ｖ
ａを有し、待機モードの時のフィードバック電圧Ｖｆｂ
はほとんど０になる。
仮定すれば、フィードバック回路２００の従属電流源Ｉ
ｆｂも伴って増加するのでキャパシタＣｆｂに充電され
たフィードバック電圧Ｖｆｂは減少するようになり、こ
の減少したフィードバック電圧Ｖｆｂはスイッチング制
御部３００に入力される。本発明の第１実施形態によれ
ば、式（１）と式（２）とからわかるように、待機モー
ドの時が正常作動モードの時より高いモード設定電圧Ｖ
ａを有し、待機モードの時のフィードバック電圧Ｖｆｂ
はほとんど０になる。
【００２８】スイッチング制御部３００は、メーンスイ
ッチＳＷ１がスイッチング作動を行ったりスイッチング
作動を中止するように制御するスイッチ駆動部３２０
と、このスイッチ駆動部３２０にスイッチング制御信号
を出力するスイッチング制御信号生成部３４０とからな
る。以下で、"メーンスイッチＳＷ１がスイッチング作
動を行う"ということと"メーンスイッチＳＷ１がスイッ
チングオンの状態である"ということとは同じ意味に使
用し、これは具体的に、メーンスイッチＳＷ１が所定の
デューティーにスイッチングを行うことを意味する。ま
た、"メーンスイッチＳＷ１がスイッチング作動を中止
する"ということと"メーンスイッチＳＷ１がスイッチン
グオフの状態である"ということとは同じ意味に使用
し、これは具体的に、メーンスイッチＳＷ１がオフの状
態を保持することを意味する。
ッチＳＷ１がスイッチング作動を行ったりスイッチング
作動を中止するように制御するスイッチ駆動部３２０
と、このスイッチ駆動部３２０にスイッチング制御信号
を出力するスイッチング制御信号生成部３４０とからな
る。以下で、"メーンスイッチＳＷ１がスイッチング作
動を行う"ということと"メーンスイッチＳＷ１がスイッ
チングオンの状態である"ということとは同じ意味に使
用し、これは具体的に、メーンスイッチＳＷ１が所定の
デューティーにスイッチングを行うことを意味する。ま
た、"メーンスイッチＳＷ１がスイッチング作動を中止
する"ということと"メーンスイッチＳＷ１がスイッチン
グオフの状態である"ということとは同じ意味に使用
し、これは具体的に、メーンスイッチＳＷ１がオフの状
態を保持することを意味する。
【００２９】本発明の第１実施形態によるスイッチング
制御信号生成部３４０は、１次コイルにアノードが連結
されるダイオードＤ２、ダイオードＤ２のカソードと接
地との間に連結されるキャパシタＣ２を含む。また、ス
イッチング制御信号生成部３４０は、電流源Ｉ１、Ｉ
２、電流源Ｉ１にアノードが連結されフィードバック電
圧Ｖｆｂにカソードが連結されるダイオードＤ３、電流
源Ｉ１にアノードが連結されるダイオードＤ４、電流源
Ｉ２とダイオードＤ４のカソードとの間に連結されるス
イッチＳＷ２、ダイオードＤ４のカソードと接地との間
に直列に連結される抵抗Ｒ４、Ｒ５からなる。
制御信号生成部３４０は、１次コイルにアノードが連結
されるダイオードＤ２、ダイオードＤ２のカソードと接
地との間に連結されるキャパシタＣ２を含む。また、ス
イッチング制御信号生成部３４０は、電流源Ｉ１、Ｉ
２、電流源Ｉ１にアノードが連結されフィードバック電
圧Ｖｆｂにカソードが連結されるダイオードＤ３、電流
源Ｉ１にアノードが連結されるダイオードＤ４、電流源
Ｉ２とダイオードＤ４のカソードとの間に連結されるス
イッチＳＷ２、ダイオードＤ４のカソードと接地との間
に直列に連結される抵抗Ｒ４、Ｒ５からなる。
【００３０】本発明の第１実施形態において、スイッチ
ＳＷ２は、主に１次側コイルに誘起される捲線電圧によ
ってキャパシタＣ２に充電された電圧Ｖｃｃによってオ
ン、オフが決定される。具体的に、スイッチＳＷ２は後
述するように、電圧Ｖｃｃが第１基準電圧より小さい場
合にはオンになり、電圧Ｖｃｃが前記第１電圧より小さ
な第２電圧より小さい場合や第１基準電圧より大きい場
合にはオフになる。
ＳＷ２は、主に１次側コイルに誘起される捲線電圧によ
ってキャパシタＣ２に充電された電圧Ｖｃｃによってオ
ン、オフが決定される。具体的に、スイッチＳＷ２は後
述するように、電圧Ｖｃｃが第１基準電圧より小さい場
合にはオンになり、電圧Ｖｃｃが前記第１電圧より小さ
な第２電圧より小さい場合や第１基準電圧より大きい場
合にはオフになる。
【００３１】次には、図１を参照して本発明の第１実施
形態によるＳＭＰＳの作動を説明する。
形態によるＳＭＰＳの作動を説明する。
【００３２】まず、正常作動モードにおいての作動を説
明する。正常作動モードである場合、メーンスイッチＳ
Ｗ１は所定のデューティーにスイッチング作動を行うた
め、キャパシタＣ２には前記第１電圧より大きい電圧が
充電され、これによって制御信号発生部３２０のスイッ
チＳＷ２はオフの状態になる。また、マイコン５００は
モード設定部４００のスイッチＳＷ３をオフに制御する
ため、モード設定電圧Ｖａは式（１）のようになり、フ
ィードバック回路２００の従属電流源Ｉｆｂは、このモ
ード設定電圧Ｖａの大きさによって電流値が決定され
る。この時、正常作動モードにおいての従属電流源Ｉｆ
ｂの大きさは電流源Ｉ１より小さく、これによってキャ
パシタＣｆｂは所定のフィードバック電圧Ｖｆｂに充電
される。一方、先に説明したように、スイッチＳＷ２が
オフの状態であるため、スイッチング制御電圧Ｖｂはフ
ィードバック電圧Ｖｆｂと同じようになり、結局、フィ
ードバック電圧ＶｆｂにしたがってメーンスイッチＳＷ
１のデューティーが制御される。
明する。正常作動モードである場合、メーンスイッチＳ
Ｗ１は所定のデューティーにスイッチング作動を行うた
め、キャパシタＣ２には前記第１電圧より大きい電圧が
充電され、これによって制御信号発生部３２０のスイッ
チＳＷ２はオフの状態になる。また、マイコン５００は
モード設定部４００のスイッチＳＷ３をオフに制御する
ため、モード設定電圧Ｖａは式（１）のようになり、フ
ィードバック回路２００の従属電流源Ｉｆｂは、このモ
ード設定電圧Ｖａの大きさによって電流値が決定され
る。この時、正常作動モードにおいての従属電流源Ｉｆ
ｂの大きさは電流源Ｉ１より小さく、これによってキャ
パシタＣｆｂは所定のフィードバック電圧Ｖｆｂに充電
される。一方、先に説明したように、スイッチＳＷ２が
オフの状態であるため、スイッチング制御電圧Ｖｂはフ
ィードバック電圧Ｖｆｂと同じようになり、結局、フィ
ードバック電圧ＶｆｂにしたがってメーンスイッチＳＷ
１のデューティーが制御される。
【００３３】次に、待機モードの時の作動を説明する。
使用者の操作などによって電子製品が待機モードに作動
する場合、マイコン５００はモード設定部４００のスイ
ッチＳＷ３をオンに制御する。この場合、モード設定電
圧Ｖａは、式（２）に示したように正常作動モードに比
べて大きく、これによりフィードバック回路２００の従
属電流源Ｉｆｂのの大きさが増加する。具体的に、待機
モードの時に従属電流源Ｉｆｂの大きさは電流源Ｉ１よ
り増加し、これによってフィードバック電圧Ｖｆｂはほ
とんど０になる。また、スイッチＳＷ２は正常作動モー
ドの時からオフの状態を保持しているので、スイッチン
グ制御電圧Ｖｂもまた０になる。スイッチング制御電圧
Ｖｂが０になると、スイッチ駆動部３２０はメーンスイ
ッチＳＷ１のスイッチング作動を中止させる。したがっ
て、キャパシタＣ２に充電された電圧Ｖｃｃが減少して
結局、前記第１基準電圧より小さくなる。
使用者の操作などによって電子製品が待機モードに作動
する場合、マイコン５００はモード設定部４００のスイ
ッチＳＷ３をオンに制御する。この場合、モード設定電
圧Ｖａは、式（２）に示したように正常作動モードに比
べて大きく、これによりフィードバック回路２００の従
属電流源Ｉｆｂのの大きさが増加する。具体的に、待機
モードの時に従属電流源Ｉｆｂの大きさは電流源Ｉ１よ
り増加し、これによってフィードバック電圧Ｖｆｂはほ
とんど０になる。また、スイッチＳＷ２は正常作動モー
ドの時からオフの状態を保持しているので、スイッチン
グ制御電圧Ｖｂもまた０になる。スイッチング制御電圧
Ｖｂが０になると、スイッチ駆動部３２０はメーンスイ
ッチＳＷ１のスイッチング作動を中止させる。したがっ
て、キャパシタＣ２に充電された電圧Ｖｃｃが減少して
結局、前記第１基準電圧より小さくなる。
【００３４】そうなると、スイッチＳＷ２はオンの状態
になり、スイッチング制御電圧Ｖｂは電流源Ｉ２により
増加して次の式３のようになる。
になり、スイッチング制御電圧Ｖｂは電流源Ｉ２により
増加して次の式３のようになる。
【００３５】
【数３】
【００３６】すると、スイッチ駆動部３２０は、式
（３）に示したスイッチング制御電圧Ｖｂに対応するほ
ぼ最小のデューティーレベルである第１デューティーに
メーンスイッチＳＷ１のスイッチング作動を開始する。
したがって、キャパシタＣ２に充電される電圧Ｖｃｃは
増加して、結局は前記第１基準電圧より大きくなり、ス
イッチＳＷ２がオフになる。すると、スイッチング制御
電圧Ｖｂは、以下で説明するようにほとんど０になる。
本発明の第１実施形態によれば、待機モードの時にメー
ンスイッチＳＷ１が第１デューティーにスイッチングを
する場合にも、相変らずフィードバック電流Ｉｆｂは電
流源Ｉ１より大きく設定される。これはモード設定部４
００の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３値と、第１基準電圧と第２
基準電圧値とを適切に設定すればよい。
（３）に示したスイッチング制御電圧Ｖｂに対応するほ
ぼ最小のデューティーレベルである第１デューティーに
メーンスイッチＳＷ１のスイッチング作動を開始する。
したがって、キャパシタＣ２に充電される電圧Ｖｃｃは
増加して、結局は前記第１基準電圧より大きくなり、ス
イッチＳＷ２がオフになる。すると、スイッチング制御
電圧Ｖｂは、以下で説明するようにほとんど０になる。
本発明の第１実施形態によれば、待機モードの時にメー
ンスイッチＳＷ１が第１デューティーにスイッチングを
する場合にも、相変らずフィードバック電流Ｉｆｂは電
流源Ｉ１より大きく設定される。これはモード設定部４
００の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３値と、第１基準電圧と第２
基準電圧値とを適切に設定すればよい。
【００３７】したがって、メーンスイッチＳＷ１はさら
にスイッチングオフの状態になり、これによって電圧Ｖ
ｃｃは減少して前記の作動を繰り返す。
にスイッチングオフの状態になり、これによって電圧Ｖ
ｃｃは減少して前記の作動を繰り返す。
【００３８】先に説明した本発明の第１実施形態におい
て、待機モードの時にスイッチＳＷ２がオンになった場
合、電流源Ｉ２から供給される電流はキャパシタＣｆｂ
には流れなく抵抗Ｒ４、Ｒ５にのみ流れる。これは待機
モードの時にダイオードＤ４には逆バイアスの電圧がか
かるためである。したがって、スイッチＳＷ２がオンに
なった場合、スイッチング制御電圧Ｖｂは式（３）に示
したように一定となるため、メーンスイッチＳＷ１は、
固定された値である前記第１デューティーにスイッチン
グ作動を行う。
て、待機モードの時にスイッチＳＷ２がオンになった場
合、電流源Ｉ２から供給される電流はキャパシタＣｆｂ
には流れなく抵抗Ｒ４、Ｒ５にのみ流れる。これは待機
モードの時にダイオードＤ４には逆バイアスの電圧がか
かるためである。したがって、スイッチＳＷ２がオンに
なった場合、スイッチング制御電圧Ｖｂは式（３）に示
したように一定となるため、メーンスイッチＳＷ１は、
固定された値である前記第１デューティーにスイッチン
グ作動を行う。
【００３９】本発明の第１実施形態では、スイッチＳＷ
２がオンになった場合にダイオードＤ３、Ｄ４を使用し
てフィードバック回路２００への電流供給を遮断した
が、図２に図示したように、電圧フォロアー回路３６１
を使用して具現することもできる。
２がオンになった場合にダイオードＤ３、Ｄ４を使用し
てフィードバック回路２００への電流供給を遮断した
が、図２に図示したように、電圧フォロアー回路３６１
を使用して具現することもできる。
【００４０】図２は、本発明の第２実施形態によるＳＭ
ＰＳの中のフィードバック回路２００とスイッチング制
御部３００のみを示した図面である。図２で図示しない
ＳＭＰＳの残りの部分は、図１に示した本発明の第１実
施形態と同一である。また、図１と同一な構成要素は同
じ図面符号を使用し、以下の重複される説明は省略す
る。
ＰＳの中のフィードバック回路２００とスイッチング制
御部３００のみを示した図面である。図２で図示しない
ＳＭＰＳの残りの部分は、図１に示した本発明の第１実
施形態と同一である。また、図１と同一な構成要素は同
じ図面符号を使用し、以下の重複される説明は省略す
る。
【００４１】図２に図示したように、本発明の第２実施
形態によれば、キャパシタＣｆｂに電流源Ｉ３が連結さ
れており、キャパシタＣｆｂと抵抗Ｒ４との間に電圧フ
ォロアーが連結されている。この電圧フォロアーは、フ
ィードバック回路２００のフィードバック電圧Ｖｆｂを
スイッチング制御電圧Ｖｂには伝達するが、電流源Ｉ２
からフィードバック回路２００に電流が供給されるのを
遮断する役割をする。本発明の第２実施形態によるＳＭ
ＰＳの作動は先に説明したものとほとんど同一なので、
詳細な説明は省略する。
形態によれば、キャパシタＣｆｂに電流源Ｉ３が連結さ
れており、キャパシタＣｆｂと抵抗Ｒ４との間に電圧フ
ォロアーが連結されている。この電圧フォロアーは、フ
ィードバック回路２００のフィードバック電圧Ｖｆｂを
スイッチング制御電圧Ｖｂには伝達するが、電流源Ｉ２
からフィードバック回路２００に電流が供給されるのを
遮断する役割をする。本発明の第２実施形態によるＳＭ
ＰＳの作動は先に説明したものとほとんど同一なので、
詳細な説明は省略する。
【００４２】図３は本発明の第１実施形態によるＳＭＰ
Ｓの詳細回路図であり、図４は図３の制御モジュール３
８０の詳細回路図である。
Ｓの詳細回路図であり、図４は図３の制御モジュール３
８０の詳細回路図である。
【００４３】図３及び図４で、図１と同一な構成要素は
同じ符号に表記し、重複される説明は省略する。
同じ符号に表記し、重複される説明は省略する。
【００４４】図３で電力供給部１００は、図１と比較す
ると、交流入力ＡＣを整流するためのブリッジダイオー
ドＢＤ、整流された電圧を平滑化するためのキャパシタ
Ｃｉｎ、抵抗Ｒｉｎをさらに含んでおり、メーンスイッ
チとしてスイッチングモストランジスターＱｓｗを使用
した。なお、スイッチングモストランジスターＱｓｗの
ソースと接地との間には感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅが連結さ
れている。
ると、交流入力ＡＣを整流するためのブリッジダイオー
ドＢＤ、整流された電圧を平滑化するためのキャパシタ
Ｃｉｎ、抵抗Ｒｉｎをさらに含んでおり、メーンスイッ
チとしてスイッチングモストランジスターＱｓｗを使用
した。なお、スイッチングモストランジスターＱｓｗの
ソースと接地との間には感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅが連結さ
れている。
【００４５】モード設定部４００を見てみると、それぞ
れ抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ２とにダイオードＤ５のアノードと
カソードとが連結されており、ダイオードＤ５のアノー
ドと接地とにそれぞれトランジスターＱ１のコレクター
とエミッタとが連結されている。これらダイオードＤ５
とトランジスターＱ１とは図１のスイッチＳＷ３を構成
する。また、モード設定部４００は、抵抗Ｒ１、Ｒ２の
間の接点の電圧であるモード設定電圧Ｖａと基準電圧Ｖ
Ｒｅｆ３とをそれぞれ反転端子と非反転端子との入力と
する誤差増幅器Ａｍｐ１と、誤差増幅器Ａｍｐ１の出力
端子に連結されるフォトダイオードＰＣ１とをさらに含
む。
れ抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ２とにダイオードＤ５のアノードと
カソードとが連結されており、ダイオードＤ５のアノー
ドと接地とにそれぞれトランジスターＱ１のコレクター
とエミッタとが連結されている。これらダイオードＤ５
とトランジスターＱ１とは図１のスイッチＳＷ３を構成
する。また、モード設定部４００は、抵抗Ｒ１、Ｒ２の
間の接点の電圧であるモード設定電圧Ｖａと基準電圧Ｖ
Ｒｅｆ３とをそれぞれ反転端子と非反転端子との入力と
する誤差増幅器Ａｍｐ１と、誤差増幅器Ａｍｐ１の出力
端子に連結されるフォトダイオードＰＣ１とをさらに含
む。
【００４６】フィードバック回路部２００は、２次側の
フォトダイオードＰＣ１とポーターカップラーとを構成
するフォトトランジスターＰＣ２と、このフォトトラン
ジスターＰＣ２に並列に連結されるキャパシタＣｆｂと
からなる。フォトトランジスターＰＣ２は誤差増幅器Ａ
ｍｐ１の出力電圧に対応する電流を流れるようにし、こ
のフォトトランジスターＰＣ２は、等価的に図１の従属
電流源Ｉｆｂに示すことができる。
フォトダイオードＰＣ１とポーターカップラーとを構成
するフォトトランジスターＰＣ２と、このフォトトラン
ジスターＰＣ２に並列に連結されるキャパシタＣｆｂと
からなる。フォトトランジスターＰＣ２は誤差増幅器Ａ
ｍｐ１の出力電圧に対応する電流を流れるようにし、こ
のフォトトランジスターＰＣ２は、等価的に図１の従属
電流源Ｉｆｂに示すことができる。
【００４７】スイッチング制御部３００は、キャパシタ
Ｃｆｂに充電されるフィードバック電圧Ｖｆｂ、１次コ
イルの捲線電圧によってキャパシタＣ２に充電される電
圧Ｖｃｃ、スイッチングモストランジスターＱｓｗのド
レーンとソースとの間を流れる電流量を感知する感知電
圧Ｖｓｅｎｓｅをそれぞれ入力ピンで受信して、スイッ
チングモストランジスターＱｓｗのスイッチングを制御
するゲート電圧Ｖｇを、出力ピンを通じてスイッチング
モストランジスターＱｓｗに出力する制御モジュール３
８０を含む。図４は制御モジュール３８０の詳細回路図
である。
Ｃｆｂに充電されるフィードバック電圧Ｖｆｂ、１次コ
イルの捲線電圧によってキャパシタＣ２に充電される電
圧Ｖｃｃ、スイッチングモストランジスターＱｓｗのド
レーンとソースとの間を流れる電流量を感知する感知電
圧Ｖｓｅｎｓｅをそれぞれ入力ピンで受信して、スイッ
チングモストランジスターＱｓｗのスイッチングを制御
するゲート電圧Ｖｇを、出力ピンを通じてスイッチング
モストランジスターＱｓｗに出力する制御モジュール３
８０を含む。図４は制御モジュール３８０の詳細回路図
である。
【００４８】図４に図示したように、制御モジュール３
８０は、電圧Ｖｃｃと基準電圧発生部３８４との出力電
圧ＶＲｅｆがそれぞれ反転端子と非反転端子とに入力さ
れる比較機ＣＰ１を含む。ここで基準電圧発生部３８４
は、基準電圧Ｖｒｅｆ１、基準電圧Ｖｒｅｆ２と基準電
圧Ｖｒｅｆ１とに並列に連結されるスイッチＳＷ４から
なる。基準電圧発生部３８４の出力電圧Ｖｒｅｆは、ス
イッチＳＷ４のオン、オフの可否によってそれぞれＶｒ
ｅｆ２とＶｒｅｆ１＋Ｖｒｅｆ２とになる。
８０は、電圧Ｖｃｃと基準電圧発生部３８４との出力電
圧ＶＲｅｆがそれぞれ反転端子と非反転端子とに入力さ
れる比較機ＣＰ１を含む。ここで基準電圧発生部３８４
は、基準電圧Ｖｒｅｆ１、基準電圧Ｖｒｅｆ２と基準電
圧Ｖｒｅｆ１とに並列に連結されるスイッチＳＷ４から
なる。基準電圧発生部３８４の出力電圧Ｖｒｅｆは、ス
イッチＳＷ４のオン、オフの可否によってそれぞれＶｒ
ｅｆ２とＶｒｅｆ１＋Ｖｒｅｆ２とになる。
【００４９】比較機ＣＰ１の出力端子にはインバータＩ
Ｎが連結されており、インバータＩＮの出力は、スイッ
チＳＷ４のスイッチング制御信号として用いられる。な
お、比較機ＣＰ１の出力端子はスイッチＳＷ２のスイッ
チング制御信号として用いられる。
Ｎが連結されており、インバータＩＮの出力は、スイッ
チＳＷ４のスイッチング制御信号として用いられる。な
お、比較機ＣＰ１の出力端子はスイッチＳＷ２のスイッ
チング制御信号として用いられる。
【００５０】また、制御モジュール３８０は、抵抗Ｒ４
と抵抗Ｒ５との間の接点の電圧Ｖｃと感知電圧Ｖｓｅｎ
ｓｅとを、それぞれ反転端子と非反転端子で入力される
比較機ＣＰ２と、比較機ＣＰ２の出力電圧の入力を受け
てスイッチングモストランジスターＱｓｗのスイッチン
グを制御する信号であるゲート電圧Ｖｇを出力するモス
トランジスタードライバー３８２とを含む。
と抵抗Ｒ５との間の接点の電圧Ｖｃと感知電圧Ｖｓｅｎ
ｓｅとを、それぞれ反転端子と非反転端子で入力される
比較機ＣＰ２と、比較機ＣＰ２の出力電圧の入力を受け
てスイッチングモストランジスターＱｓｗのスイッチン
グを制御する信号であるゲート電圧Ｖｇを出力するモス
トランジスタードライバー３８２とを含む。
【００５１】以下では、図３ないし図５を参照して本発
明の第１実施形態の作動を詳細に説明する。図５は本発
明の第１実施形態によるＳＭＰＳの各信号の波形を示す
図面である。
明の第１実施形態の作動を詳細に説明する。図５は本発
明の第１実施形態によるＳＭＰＳの各信号の波形を示す
図面である。
【００５２】まず、正常作動モードにおいての作動を説
明する。
明する。
【００５３】正常作動モードである場合、マイコン５０
０はトランジスターＱ１のベースにハイ電圧を認可して
トランジスターＱ１をターンオンさせる。この場合、ダ
イオードＤ５には逆バイアスの電圧が認可されるため、
ダイオードはオフになる。したがって、モード設定電圧
Ｖａは式（１）のようになる。この電圧Ｖａは誤差増幅
器Ａｍｐ１に入力されて所定の大きさの電圧に増幅され
る。誤差増幅器Ａｍｐ１の出力電圧はフォトダイオード
ＰＣ１に入力され、フォトトランジスターＰＣ２には誤
差増幅器Ａｍｐ１の出力値に対応する所定の大きさの電
流が流れるようになる。
０はトランジスターＱ１のベースにハイ電圧を認可して
トランジスターＱ１をターンオンさせる。この場合、ダ
イオードＤ５には逆バイアスの電圧が認可されるため、
ダイオードはオフになる。したがって、モード設定電圧
Ｖａは式（１）のようになる。この電圧Ｖａは誤差増幅
器Ａｍｐ１に入力されて所定の大きさの電圧に増幅され
る。誤差増幅器Ａｍｐ１の出力電圧はフォトダイオード
ＰＣ１に入力され、フォトトランジスターＰＣ２には誤
差増幅器Ａｍｐ１の出力値に対応する所定の大きさの電
流が流れるようになる。
【００５４】この時、正常作動モードにおいてフォトト
ランジスターＰＣ２を通じて流れる電流の大きさは電流
源Ｉ１より小さく、これによってキャパシタＣｆｂは所
定のフィードバック電圧Ｖｆｂに充電される。
ランジスターＰＣ２を通じて流れる電流の大きさは電流
源Ｉ１より小さく、これによってキャパシタＣｆｂは所
定のフィードバック電圧Ｖｆｂに充電される。
【００５５】正常作動モードの時には１次コイルに高い
捲線電圧が誘起されるため、キャパシタＣ２に充電され
る電圧Ｖｃｃは、図５の（ａ）に示したように、Ｖｒｅ
ｆ１＋ Ｖｒｅｆ２より大きいＶｃｃ.Ｎになる。したが
って、比較機ＣＰ１はロー状態の電圧を出力し、これに
よってスイッチＳＷ４はオンの状態になって、比較電圧
発生部３８４の出力電圧 ＶｒｅｆがＶｒｅｆ２とな
る。なお、比較機ＣＰ１がローの状態の電圧を出力する
場合、スイッチＳＷ２はオフの状態になる。正常作動モ
ードにおいてスイッチＳＷ２はオフの状態を保持するた
め、電圧Ｖｂはフィードバック電圧Ｖｆｂと同じように
なる。
捲線電圧が誘起されるため、キャパシタＣ２に充電され
る電圧Ｖｃｃは、図５の（ａ）に示したように、Ｖｒｅ
ｆ１＋ Ｖｒｅｆ２より大きいＶｃｃ.Ｎになる。したが
って、比較機ＣＰ１はロー状態の電圧を出力し、これに
よってスイッチＳＷ４はオンの状態になって、比較電圧
発生部３８４の出力電圧 ＶｒｅｆがＶｒｅｆ２とな
る。なお、比較機ＣＰ１がローの状態の電圧を出力する
場合、スイッチＳＷ２はオフの状態になる。正常作動モ
ードにおいてスイッチＳＷ２はオフの状態を保持するた
め、電圧Ｖｂはフィードバック電圧Ｖｆｂと同じように
なる。
【００５６】スイッチング制御電圧Ｖｂを抵抗Ｒ４、Ｒ
５で分配した電圧であるＶｃは、比較機ＣＰ２に入力さ
れて感知電圧Ｖｓｅｎｓｅと比較される。比較機ＣＰ２
は、比較される二つの電圧の差に対応する値をモストラ
ンジスタードライバー３８２に出力し、モストランジス
タードライバー３８２は、比較機ＣＰ２の出力値に対応
する所定のデューティーにスイッチングモストランジス
ターＱｓｗをスイッチングさせる。この時、モストラン
ジスタードライバー３８２は、既に市中で常用化されて
いるＩＣを使用することができ、具体的に、本発明の第
１実施形態ではフェアーチャイルドコリア半導体株式会
社の製品であるＫＡ３Ｓ０７６５ＲドライバーＩＣを使
用した。
５で分配した電圧であるＶｃは、比較機ＣＰ２に入力さ
れて感知電圧Ｖｓｅｎｓｅと比較される。比較機ＣＰ２
は、比較される二つの電圧の差に対応する値をモストラ
ンジスタードライバー３８２に出力し、モストランジス
タードライバー３８２は、比較機ＣＰ２の出力値に対応
する所定のデューティーにスイッチングモストランジス
ターＱｓｗをスイッチングさせる。この時、モストラン
ジスタードライバー３８２は、既に市中で常用化されて
いるＩＣを使用することができ、具体的に、本発明の第
１実施形態ではフェアーチャイルドコリア半導体株式会
社の製品であるＫＡ３Ｓ０７６５ＲドライバーＩＣを使
用した。
【００５７】このように、正常作動モードではスイッチ
ＳＷ２がオフの状態を保持するので、通常のフィードバ
ックループによってスイッチングモストランジスターの
スイッチング作動が制御される。
ＳＷ２がオフの状態を保持するので、通常のフィードバ
ックループによってスイッチングモストランジスターの
スイッチング作動が制御される。
【００５８】次に、待機モードの時の作動を説明する。
使用者の操作などにより電子製品が待機モードに作動す
る場合、マイコン５００はトランジスターＱ１のベース
にロー電圧を認可してトランジスターＱ１をターンオフ
させる。この場合、ダイオードＤ５には順方向の電圧が
認可されるため、ダイオードは導通する。したがって、
モード設定電圧Ｖａは式（２）に示したように、正常作
動モードに比べて増加する。この増加された電圧Ｖａは
誤差増幅器Ａｍｐ１に入力されて正常作動モードより非
常に大きい電圧に増幅される。したがって、フォトトラ
ンジスターＰＣ２には電流源Ｉ１より大きい電流が流れ
るようになり、図５の（ｃ）に図示したように、フィー
ドバック電圧Ｖｆｂはほとんど０になる。また、スイッ
チＳＷ２は、先に説明したように正常作動モードの時に
オフの状態を保持しているので、図５の（ｃ）に示した
ように、スイッチング制御電圧Ｖｂもまた０になる。ス
イッチング制御電圧Ｖｂが０になるにしたがって、スイ
ッチングモストランジスターＱｓｗはスイッチングオフ
の状態になる。したがって、図５の（ａ）に図示したよ
うに、キャパシタＣ２に充電された電圧Ｖｃｃは減少し
て、結局は電圧Ｖｒｅｆ２より小さくなり、なお、図５
の（ｂ）に示したように、モード設定部４００の出力電
圧Ｖｏｕｔも次第に減少する。この時、電圧Ｖｃｃと電
圧Ｖｏｕｔの減少の傾けは、キャパシタＣ２とキャパシ
タＣ１のキャパシタンス、トランスフォーマーの捲線数
などによって決定される。
使用者の操作などにより電子製品が待機モードに作動す
る場合、マイコン５００はトランジスターＱ１のベース
にロー電圧を認可してトランジスターＱ１をターンオフ
させる。この場合、ダイオードＤ５には順方向の電圧が
認可されるため、ダイオードは導通する。したがって、
モード設定電圧Ｖａは式（２）に示したように、正常作
動モードに比べて増加する。この増加された電圧Ｖａは
誤差増幅器Ａｍｐ１に入力されて正常作動モードより非
常に大きい電圧に増幅される。したがって、フォトトラ
ンジスターＰＣ２には電流源Ｉ１より大きい電流が流れ
るようになり、図５の（ｃ）に図示したように、フィー
ドバック電圧Ｖｆｂはほとんど０になる。また、スイッ
チＳＷ２は、先に説明したように正常作動モードの時に
オフの状態を保持しているので、図５の（ｃ）に示した
ように、スイッチング制御電圧Ｖｂもまた０になる。ス
イッチング制御電圧Ｖｂが０になるにしたがって、スイ
ッチングモストランジスターＱｓｗはスイッチングオフ
の状態になる。したがって、図５の（ａ）に図示したよ
うに、キャパシタＣ２に充電された電圧Ｖｃｃは減少し
て、結局は電圧Ｖｒｅｆ２より小さくなり、なお、図５
の（ｂ）に示したように、モード設定部４００の出力電
圧Ｖｏｕｔも次第に減少する。この時、電圧Ｖｃｃと電
圧Ｖｏｕｔの減少の傾けは、キャパシタＣ２とキャパシ
タＣ１のキャパシタンス、トランスフォーマーの捲線数
などによって決定される。
【００５９】電圧ＶｃｃがＶｒｅｆ２より小さくなると
比較基ＣＰ１はハイ電圧を出力し、これによってスイッ
チＳＷ４はオフになり、スイッチＳＷ２はオンになる。
したがって、基準電圧発生部３８４の出力電圧はＶｒｅ
ｆ１+Ｖｒｅｆ２に増加し、電流源Ｉ２からの電流が抵
抗Ｒ４、Ｒ５に供給される。スイッチＳＷ２がオンの状
態になるにしたがって、スイッチング制御電圧Ｖｂは式
（３）のように一定となる。式（３）に記載されたスイ
ッチング制御電圧は、抵抗Ｒ４、Ｒ５によって分配され
比較機ＣＰ２）に入力され、分配された電圧Ｖｃは、モ
ストランジスタードライバー３８２が第１デューティー
レベルにスイッチングモストランジスターＱｓｗのスイ
ッチング作動を開始するようにする。スイッチＳＷ２が
オンの状態を維持する間にはスイッチング制御電圧Ｖｂ
が一定となるので、スイッチングモストランジスターＱ
ｓｗがオンになっている間に、トランジスターＱｓｗの
ドレーンとソースとの間に流れる電流の値はスイッチン
グの時ごとに一定となる。
比較基ＣＰ１はハイ電圧を出力し、これによってスイッ
チＳＷ４はオフになり、スイッチＳＷ２はオンになる。
したがって、基準電圧発生部３８４の出力電圧はＶｒｅ
ｆ１+Ｖｒｅｆ２に増加し、電流源Ｉ２からの電流が抵
抗Ｒ４、Ｒ５に供給される。スイッチＳＷ２がオンの状
態になるにしたがって、スイッチング制御電圧Ｖｂは式
（３）のように一定となる。式（３）に記載されたスイ
ッチング制御電圧は、抵抗Ｒ４、Ｒ５によって分配され
比較機ＣＰ２）に入力され、分配された電圧Ｖｃは、モ
ストランジスタードライバー３８２が第１デューティー
レベルにスイッチングモストランジスターＱｓｗのスイ
ッチング作動を開始するようにする。スイッチＳＷ２が
オンの状態を維持する間にはスイッチング制御電圧Ｖｂ
が一定となるので、スイッチングモストランジスターＱ
ｓｗがオンになっている間に、トランジスターＱｓｗの
ドレーンとソースとの間に流れる電流の値はスイッチン
グの時ごとに一定となる。
【００６０】スイッチングモストランジスターＱｓｗが
スイッチング作動を開始すると、キャパシタＣ２に充電
される電圧Ｖｃｃは、図５の（ａ）に示したように増加
し始めて、結局は電圧Ｖｒｅｆ１+Ｖｒｅｆ２より大き
くなる。これによってスイッチＳＷ４とスイッチＳＷ２
とがそれぞれオフになる。したがって、電圧Ｖｃｃはさ
らに減少して前記の作動を繰り返す。
スイッチング作動を開始すると、キャパシタＣ２に充電
される電圧Ｖｃｃは、図５の（ａ）に示したように増加
し始めて、結局は電圧Ｖｒｅｆ１+Ｖｒｅｆ２より大き
くなる。これによってスイッチＳＷ４とスイッチＳＷ２
とがそれぞれオフになる。したがって、電圧Ｖｃｃはさ
らに減少して前記の作動を繰り返す。
【００６１】このように、本発明の第１実施形態による
ＳＭＰＳにおいて、スイッチングモストランジスターＱ
ｓｗは、待機モードの時にスイッチングオフ及びスイッ
チングオンの状態を一定の周期に繰り返すバースト（bu
rst）モードに作動する。したがって、待機モードの時
に一定の周期にのみスイッチングトランジスターＱｓｗ
がスイッチング作動を行うため、待機モードの時のスイ
ッチング損失を減らすことができる。特に、トランスフ
ォーマーの捲線比などを適切に調節して、電圧Ｖｃｃが
Ｖｒｅｆ２からＶｒｅｆ１+Ｖｒｅｆ２に上昇する時間
（すなわち、スイッチングモストランジスターがスイッ
チングオンの状態である区間）より、電圧ＶｃｃがＶｒ
ｅｆ１+Ｖｒｅｆ２からＶｒｅｆ２に減少する時間（す
なわち、スイッチングモストランジスターがスイッチン
グオフの状態である区間）を長くすれば、さらに待機モ
ードの時のスイッチング損失を減らすことができる。
ＳＭＰＳにおいて、スイッチングモストランジスターＱ
ｓｗは、待機モードの時にスイッチングオフ及びスイッ
チングオンの状態を一定の周期に繰り返すバースト（bu
rst）モードに作動する。したがって、待機モードの時
に一定の周期にのみスイッチングトランジスターＱｓｗ
がスイッチング作動を行うため、待機モードの時のスイ
ッチング損失を減らすことができる。特に、トランスフ
ォーマーの捲線比などを適切に調節して、電圧Ｖｃｃが
Ｖｒｅｆ２からＶｒｅｆ１+Ｖｒｅｆ２に上昇する時間
（すなわち、スイッチングモストランジスターがスイッ
チングオンの状態である区間）より、電圧ＶｃｃがＶｒ
ｅｆ１+Ｖｒｅｆ２からＶｒｅｆ２に減少する時間（す
なわち、スイッチングモストランジスターがスイッチン
グオフの状態である区間）を長くすれば、さらに待機モ
ードの時のスイッチング損失を減らすことができる。
【００６２】また、本発明の第１実施形態によれば、図
５の（ｃ）に図示したように、待機モードの時にフィー
ドバック電圧Ｖｆｂはほとんど０の電圧値を保持するの
で、スイッチング制御電圧Ｖｂはフィードバック電圧Ｖ
ｆｂ（すなわち、２次側の出力電圧Ｖｏｕｔ）に関係な
く、ただスイッチＳＷ２のオン、オフによってのみ決定
される。したがって、待機モードの時のスイッチングモ
ストランジスターＱｓｗのスイッチングオンの区間とス
イッチングオフの区間とは一定の周期に繰り返される。
５の（ｃ）に図示したように、待機モードの時にフィー
ドバック電圧Ｖｆｂはほとんど０の電圧値を保持するの
で、スイッチング制御電圧Ｖｂはフィードバック電圧Ｖ
ｆｂ（すなわち、２次側の出力電圧Ｖｏｕｔ）に関係な
く、ただスイッチＳＷ２のオン、オフによってのみ決定
される。したがって、待機モードの時のスイッチングモ
ストランジスターＱｓｗのスイッチングオンの区間とス
イッチングオフの区間とは一定の周期に繰り返される。
【００６３】一方、本発明の第１実施形態によれば、図
５の（ａ）に図示したように、電圧Ｖｃｃは正常作動モ
ードの時の電圧Ｖｃｃ.Ｎより低い電圧であるＶｒｅｆ
２とＶｒｅｆ１+Ｖｒｅｆ２の間で制御されるため、出
力電圧Ｖｏｕｔも図５の（ｃ）に図示したように、正常
作動モードより低い電圧で制御される。具体的に、電圧
Ｖｃｃの正常作動である時の電圧値Ｖｃｃ.Ｎと待機モ
ードの時の最小値Ｖｒｅｆ２との比をＫとすれば、出力
電圧Ｖｏｕｔの正常作動モードの時の電圧をＶｏｕｔ.
Ｎとする場合、出力電圧Ｖｏｕｔの最小の値は、図５の
（ｂ）に図示したようにＫＶｏｕｔ.Ｎになる。
５の（ａ）に図示したように、電圧Ｖｃｃは正常作動モ
ードの時の電圧Ｖｃｃ.Ｎより低い電圧であるＶｒｅｆ
２とＶｒｅｆ１+Ｖｒｅｆ２の間で制御されるため、出
力電圧Ｖｏｕｔも図５の（ｃ）に図示したように、正常
作動モードより低い電圧で制御される。具体的に、電圧
Ｖｃｃの正常作動である時の電圧値Ｖｃｃ.Ｎと待機モ
ードの時の最小値Ｖｒｅｆ２との比をＫとすれば、出力
電圧Ｖｏｕｔの正常作動モードの時の電圧をＶｏｕｔ.
Ｎとする場合、出力電圧Ｖｏｕｔの最小の値は、図５の
（ｂ）に図示したようにＫＶｏｕｔ.Ｎになる。
【００６４】図５の（ａ）及び（ｂ）で、待機モードが
始まった場合、一定の時間は電圧Ｖｃｃが上昇する区間
でも電圧Ｖｏｕｔは続けて下降するが、これは電圧Ｖｃ
ｃと電圧Ｖｏｕｔの減少の傾けが違うためである。この
ように減少の傾けが違う理由は、キャパシタＣ１とキャ
パシタＣ２のキャパシタンス及び負荷電流の比が違うた
めである。一方、図２に図示した本発明の第２実施形態
によるＳＭＰＳの詳細回路も図３及び図４から容易に類
推できるので、これに対する詳細な説明は省略する。
始まった場合、一定の時間は電圧Ｖｃｃが上昇する区間
でも電圧Ｖｏｕｔは続けて下降するが、これは電圧Ｖｃ
ｃと電圧Ｖｏｕｔの減少の傾けが違うためである。この
ように減少の傾けが違う理由は、キャパシタＣ１とキャ
パシタＣ２のキャパシタンス及び負荷電流の比が違うた
めである。一方、図２に図示した本発明の第２実施形態
によるＳＭＰＳの詳細回路も図３及び図４から容易に類
推できるので、これに対する詳細な説明は省略する。
【００６５】以上で、本発明について詳細に説明した
が、本発明は前記の実施形態に限定されるものではな
く、この外の変更や変形が可能であることはもちろんで
ある。
が、本発明は前記の実施形態に限定されるものではな
く、この外の変更や変形が可能であることはもちろんで
ある。
【００６６】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明のＳＭＰ
Ｓによれば、待機モードの時に一定の期間の間でスイッ
チングを行い、さらに一定の期間の間でスイッチングを
止める作動を行うことにより、スイッチング損失を減少
させて入力電力を減少させることができる。
Ｓによれば、待機モードの時に一定の期間の間でスイッ
チングを行い、さらに一定の期間の間でスイッチングを
止める作動を行うことにより、スイッチング損失を減少
させて入力電力を減少させることができる。
【００６７】また、本発明は少ない数の部品を用いて待
機モードの時の出力電圧を正常作動モードである場合よ
り低く保持することができる。
機モードの時の出力電圧を正常作動モードである場合よ
り低く保持することができる。
【００６８】なお、本発明は、待機モードの時に出力電
圧に関係なく一定の周期のバーストモードにスイッチン
グモストランジスターのスイッチングを制御することが
できる。
圧に関係なく一定の周期のバーストモードにスイッチン
グモストランジスターのスイッチングを制御することが
できる。
【図１】本発明の第１実施形態によるスイッチングモー
ドパワーサプライを示す図面である。
ドパワーサプライを示す図面である。
【図２】本発明の第２実施形態によるスイッチングモー
ドパワーサプライの一部分を示す図面である。
ドパワーサプライの一部分を示す図面である。
【図３】本発明の第１実施形態によるスイッチングモー
ドパワーサプライ回路の詳細回路図である。
ドパワーサプライ回路の詳細回路図である。
【図４】図３の制御モジュールの詳細回路図である。
【図５】図３及び図４に図示した回路の主要な作動点の
波形を示す図面である。
波形を示す図面である。
１００…電力供給部 ２００…フィードバック回路部 ３００…スイッチング制御部 ３２０…スイッチ駆動部 ３４０…スイッチング制御信号生成部 ３６１…電圧フォロアー回路 ３８０…制御モジュール ３８２…モストランジスタードライバー ３８４…基準電圧発生部 ４００…モード設定部 ５００…マイコン
Claims (12)
- 【請求項１】 トランスフォーマーの１次コイルにカッ
プリングされるメーンスイッチを含み、正常作動モード
の時には前記メーンスイッチが所定のデューティーにス
イッチングを行い、待機モードの時には前記メーンスイ
ッチが第１区間の間ではスイッチングを行わず、第２区
間の間では第１デューティーにスイッチングを行って２
次側に電力を供給する電力供給部；トランスフォーマー
の２次側の出力電圧にカップリングされるモードの設定
電圧を調節することにより、前記メーンスイッチを正常
作動モードに作動させたり待機モードに作動させるモー
ド設定部；前記モード設定部の前記モード設定電圧によ
って電流値が変わる従属電流源と、前記従属電流源に並
列に連結される第１キャパシタを有するフィードバック
回路；及び、正常作動モードの時には、前記第１キャパ
シタに充電されたフィードバック電圧によって前記メー
ンスイッチが所定のデューティーにスイッチングするよ
うに制御し、待機モードの時には、前記メーンスイッチ
がスイッチングオンの状態とスイッチングオフの状態と
を繰り返すように制御するスイッチング制御部を含むス
イッチングモードパワーサプライ。 - 【請求項２】 前記モード設定部は、 トランスフォーマーの２次コイルにアノードがカップリ
ングされる第１ダイオード、 前記第１ダイオードのカソードと接地との間にカップリ
ングされる第２キャパシタ、 前記第１ダイオードのカソードと接地との間に直列に連
結される第１及び第２抵抗、 前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の接点の電圧である
前記モード設定電圧にカップリングされ、前記モード設
定電圧が、正常作動モードの時より待機モードの時に低
く設定されるようにスイッチングする第１スイッチとを
含むスイッチング制御部を含む請求項１に記載のスイッ
チングモードパワーサプライ。 - 【請求項３】 前記モード設定部は、 前記第１ダイオードのカソードと前記第１スイッチとの
間に連結される第３抵抗をさらに含み、 前記第１スイッチは、待機モードの時にはオンになり、
正常作動モードの時にはオフになることを特徴とする請
求項２に記載のスイッチングモードパワーサプライ。 - 【請求項４】 前記第１スイッチは、 前記第１及び第２抵抗との間の接点と前記第３抵抗とに
それぞれカソードとアノードとが連結される第２ダイオ
ードと、 前記第２ダイオードのアノードと接地とに、それぞれエ
ミッタとコレクターとが連結される第１トランジスター
とを含む請求項３に記載のスイッチングモードパワーサ
プライ。 - 【請求項５】 前記モード設定部は、 前記モード設定電圧と第１基準電圧とを比較する第１比
較機と、 前記第１比較機の出力にカップリングされるフォトダイ
オードとをさらに含む請求項４に記載のスイッチングモ
ードパワーサプライ。 - 【請求項６】 前記フィードバック回路の前記従属電流
源は、 前記フォトダイオードとフォトカプラーとを構成するフ
ォトトランジスターであることを特徴とする請求項５に
記載のスイッチングモードパワーサプライ。 - 【請求項７】 前記スイッチング制御部は、 スイッチング制御信号にしたがって、前記メーンスイッ
チがスイッチング作動を行ったりスイッチング作動を中
止するように制御するスイッチ駆動部と、 正常作動モードの時には、前記第１キャパシタに充電さ
れたフィードバック電圧によって前記メーンスイッチが
所定のデューティーにスイッチングするように制御し、
待機モードの時には、前記メーンスイッチがスイッチン
グオンの状態とスイッチングオフの状態とを繰り返すよ
うに前記スイッチング制御信号を生成するスイッチング
制御信号生成部とを含む請求項１ないし６のいずれかに
記載のスイッチングモードパワーサプライ。 - 【請求項８】 前記スイッチング制御信号生成部は、 トランスフォーマーの１次コイルにアノードが連結され
る第３ダイオード、 前記第３ダイオードのカソードと接地との間に連結され
る第３キャパシタ、 第１及び第２電流源、 前記第１電流源にアノードが連結され、カソードが前記
フィードバック回路の前記第１キャパシタの一側端に連
結される第４ダイオード、 前記第２電流源に連結され、前記第３キャパシタに充電
された電圧である第１電圧が第２基準電圧より小さい場
合にはオンになり、前記第１電圧が前記第２基準電圧よ
り大きい場合や前記第２基準電圧より小さな第３基準電
圧より小さい場合にはオフになる第２スイッチ、 前記第１電流源と前記第２スイッチとにそれぞれアノー
ドとカソードが連結される第５ダイオード、 前記第５ダイオードのカソードと接地との間に連結され
る第４及び第５抵抗を含む請求項７に記載のスイッチン
グモードパワーサプライ。 - 【請求項９】 前記スイッチング制御信号生成部は、 直列に連結された第４及び第５基準電圧と前記第４基準
電圧に並列に連結された第３スイッチとからなり、前記
第３スイッチのスイッチング可否によって対応する電圧
を出力する基準電圧発生部と、 前記第１電圧と前記基準電圧発生部との出力を比較し、
出力値がそれぞれ第２及び第３スイッチにカップリング
される第２比較機をさらに含み、 前記第１電圧が前記基準電圧発生部の出力電圧より大き
い場合には、前記第２スイッチと前記第３スイッチとは
それぞれオフ及びオンになり、前記第１電圧が前記基準
電圧発生部の出力電圧より小さい場合には、前記第２ス
イッチと前記第３スイッチとはそれぞれオン及びオフに
なることを特徴とする請求項８に記載のスイッチングモ
ードパワーサプライ。 - 【請求項１０】 前記メーンスイッチは、スイッチング
モス（ＭＯＳ）トランジスターであることを特徴とする
請求項９に記載のスイッチングモードパワーサプライ。 - 【請求項１１】 前記スイッチ駆動部は、 前記第４及び第５抵抗との間の接点と前記スイッチング
モストランジスターのソースとに流れる電流を感知した
感知電圧を比較する第３比較機と、 前記第３比較機の出力値により、前記スイッチングモス
トランジスターの制御信号であるゲート電圧を出力する
モストランジスタードライバーとを含む請求項１０に記
載のスイッチングモードパワーサプライ。 - 【請求項１２】 前記スイッチング制御信号生成部は、 トランスフォーマーの１次コイルにアノードが連結され
る第３ダイオード、 前記第３ダイオードのカソードと接地との間に連結され
る第３キャパシタ、 前記フィードバック回路の前記第１キャパシタに電流を
供給する第１電流源、 第２電流源、 前記第２電流源に連結され、前記第３キャパシタに充電
された電圧である第１電圧が第２基準電圧より小さい場
合にはオンになり、前記第１電圧が前記第２基準電圧よ
り大きい場合や前記第２基準電圧より小さな第３準電圧
より小さい場合にはオフになる第２スイッチ、 前記第２スイッチと接地との間に直列に連結される第４
及び第５抵抗と、 前記フィードバック回路と前記第４抵抗との間にカップ
リングされる電圧フォロアー（follower）を含む請求項
７に記載のスイッチングモードパワーサプライ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-1999-0012651A KR100379057B1 (ko) | 1999-04-10 | 1999-04-10 | 버스트 모드 스위칭 모드 파워 서플라이 |
| KR199912651 | 1999-04-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000308343A true JP2000308343A (ja) | 2000-11-02 |
| JP3333170B2 JP3333170B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=19579325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000106967A Expired - Lifetime JP3333170B2 (ja) | 1999-04-10 | 2000-04-07 | バーストモードスイッチングモードパワーサプライ |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6252783B1 (ja) |
| JP (1) | JP3333170B2 (ja) |
| KR (1) | KR100379057B1 (ja) |
| DE (1) | DE10016859B8 (ja) |
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