(57)【要約】【課題】通信異常が発生しても自己復帰させる。【解決手段】電力用トランスの一次側巻線に接続されたスイッチングトランジスタをスイッチング駆動することで一次側電圧から二次側電圧を得る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、二次側制御回路は二次側電圧に基づきスイッチングトランジスタに対する原ＰＷＭ信号（ＳＰＷＭ２）を生成し、原ＰＷＭ信号に基づく送信信号（ＴＰ２）を通信用トランスの二次側巻線に供給する。一次側制御回路は通信用トランスの一次側巻線に発生した電圧に基づき受信信号（ＲＰ１）を生成し、受信信号に基づく復元ＰＷＭ信号（ＳＰＷＭ１）に基づいてスイッチングトランジスタをオン／オフ制御する。原ＰＷＭ信号と復元ＰＷＭ信号との整合が崩れたとき、補正信号（ＴＰ２＿Ｃ）を通信用トランスの二次側巻線に供給することで、それらの整合性を復帰させる。【選択図】図１１
2020205662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力用トランスの一次側及び二次側を互いに絶縁しつつ、前記電力用トランスの一次側巻線に接続されたスイッチングトランジスタをスイッチングすることにより、一次側における一次側電圧から二次側における二次側電圧を生成する絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
一次側に配置され、前記スイッチングトランジスタを駆動する一次側制御回路と、
二次側に配置される二次側制御回路と、
前記二次側制御回路から前記一次側制御回路への信号伝達を実現する通信用トランスと、を備え、
前記二次側制御回路は、前記二次側電圧に基づいて前記スイッチングトランジスタに対する原スイッチング制御信号を生成する制御信号生成部と、前記原スイッチング制御信号に基づく送信信号を前記通信用トランスの二次側巻線に供給する二次側送信部と、を有し、
前記一次側制御回路は、前記通信用トランスの一次側巻線に生じた電圧に基づき受信信号を生成する一次側受信部と、前記受信信号に基づき前記原スイッチング制御信号を復元して復元スイッチング制御信号を生成する復元部と、前記復元スイッチング制御信号に基づき前記スイッチングトランジスタをスイッチングする駆動部と、を有し、
前記二次側制御回路は、前記原スイッチング制御信号と前記復元スイッチング制御信号との整合性を判定する整合判定部を更に有し、前記復元スイッチング制御信号が前記原スイッチング制御信号と整合していないと判断したとき、前記二次側送信部を用いて補正信号を前記通信用トランスの二次側巻線に供給することで前記復元スイッチング制御信号を前記原スイッチング制御信号に整合させる
ことを特徴とする絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】
前記二次側制御回路では前記原スイッチング制御信号により、前記スイッチングトランジスタがオン状態に制御されるべき第１区間と前記スイッチングトランジスタがオフ状態に制御されるべき第２区間とが交互に指定され、
前記一次側制御回路では前記復元スイッチング制御信号により前記第１区間と前記第２区間とが交互に指定され、
前記駆動部は、前記復元スイッチング制御信号にて指定される前記第１区間において前記スイッチングトランジスタをオン状態とし、前記復元スイッチング制御信号にて指定される前記第２区間において前記スイッチングトランジスタをオン状態とし、
前記二次側送信部は、前記原スイッチング制御信号にて指定される前記第２区間から前記第１区間への遷移タイミング及び前記第１区間から前記第２区間への遷移タイミングの夫々において前記送信信号を前記通信用トランスの二次側巻線に供給し、且つ、前記復元スイッチング制御信号が前記原スイッチング制御信号と整合していないと判断されたときには前記補正信号を前記通信用トランスの二次側巻線に供給し、
前記一次側受信部は、前記通信用トランスの二次側巻線に対する前記送信信号又は前記補正信号の供給によって前記通信用トランスの一次側巻線に生じた電圧に基づき、前記受信信号を生成し、
前記復元部は、前記一次側受信部にて前記受信信号が生成されるたびに、前記復元スイッチング制御信号にて指定される区間を前記第１区間及び前記第２区間間で切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項３】
前記電力用トランスの二次側巻線における一方の端子には、前記スイッチングトランジスタのスイッチングに応答して変動する電圧が発生し、
前記整合判定部は、前記原スイッチング制御信号と前記一方の端子における電圧とに基づいて、前記原スイッチング制御信号と前記復元スイッチング制御信号との整合性を判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項４】
前記整合判定部は、前記原スイッチング制御信号と前記電力用トランスの二次側巻線に流れる二次側電流とに基づいて、前記原スイッチング制御信号と前記復元スイッチング制御信号との整合性を判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項５】
電力用トランスの一次側及び二次側を互いに絶縁しつつ、前記電力用トランスの一次側巻線に接続されたスイッチングトランジスタをスイッチングすることにより、一次側における一次側電圧から二次側における二次側電圧を生成する絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
一次側に配置され、前記スイッチングトランジスタを駆動する一次側制御回路と、
二次側に配置され、前記電力用トランスの二次側巻線に接続された同期整流トランジスタを駆動する二次側制御回路と、
前記一次側制御回路から前記二次側制御回路への信号伝達を実現する通信用トランスと、を備えて、同期整流方式で電力変換を行い、
前記一次側制御回路は、前記二次側電圧に応じたフィードバック信号に基づいて前記スイッチングトランジスタに対する原スイッチング制御信号を生成する制御信号生成部と、前記原スイッチング制御信号に基づき前記スイッチングトランジスタをスイッチングする駆動部と、前記原スイッチング制御信号に基づく送信信号を前記通信用トランスの一次側巻線に供給する一次側送信部と、を有し、
前記二次側制御回路は、前記通信用トランスの二次側巻線に生じた電圧に基づき受信信号を生成する二次側受信部と、前記受信信号に基づき前記原スイッチング制御信号を復元して復元スイッチング制御信号を生成する復元部と、前記復元スイッチング制御信号に基づき前記同期整流トランジスタをスイッチングする同期整流駆動部と、を有し、
前記一次側制御回路は、前記原スイッチング制御信号と前記復元スイッチング制御信号との整合性を判定する整合判定部を更に有し、前記復元スイッチング制御信号が前記原スイッチング制御信号と整合していないと判断したとき、前記一次側送信部を用いて補正信号を前記通信用トランスの一次側巻線に供給することにより前記復元スイッチング制御信号を前記原スイッチング制御信号に整合させる
ことを特徴とする絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項６】
前記一次側制御回路では前記原スイッチング制御信号により、前記スイッチングトランジスタがオン状態に制御されるべき第１区間と前記スイッチングトランジスタがオフ状態に制御されるべき第２区間とが交互に指定され、
前記駆動部は、前記原スイッチング制御信号にて指定される前記第１区間において前記スイッチングトランジスタをオン状態とし、前記原スイッチング制御信号にて指定される前記第２区間において前記スイッチングトランジスタをオフ状態とし、
前記二次側制御回路では前記復元スイッチング制御信号により前記第１区間と前記第２区間とが交互に指定され、
前記同期整流駆動部は、前記復元スイッチング制御信号にて指定される前記第１区間において前記同期整流トランジスタをオフ状態とし、前記復元スイッチング制御信号にて指定される前記第２区間の全部又は一部において前記同期整流トランジスタをオン状態とし、
前記一次側送信部は、前記原スイッチング制御信号にて指定される前記第２区間から前記第１区間への遷移タイミング及び前記第１区間から前記第２区間への遷移タイミングの夫々において前記送信信号を前記通信用トランスの一次側巻線に供給し、且つ、前記復元スイッチング制御信号が前記原スイッチング制御信号と整合していないと判断されたときには前記補正信号を前記通信用トランスの一次側巻線に供給し、
前記二次側受信部は、前記通信用トランスの一次側巻線に対する前記送信信号又は前記補正信号の供給によって前記通信用トランスの二次側巻線に生じた電圧に基づき、前記受信信号を生成し、
前記復元部は、前記二次側受信部にて前記受信信号が生成されるたびに、前記復元スイッチング制御信号にて指定される区間を前記第１区間及び前記第２区間間で切り替える
ことを特徴とする請求項５に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項７】
前記整合判定部は、前記電力用トランスの一次側巻線に流れる一次側電流に基づいて、前記原スイッチング制御信号と前記復元スイッチング制御信号との整合性を判定する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項８】
交流電圧を全波整流する整流回路と、
全波整流された電圧を平滑化することで直流電圧を生成する平滑コンデンサと、
前記直流電圧としての一次側電圧から直流の二次側電圧を出力電圧として生成する、請求項１〜７の何れかに記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えた
ことを特徴とするＡＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項９】
交流電圧を受けるプラグと、
請求項８に記載のＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータを収容する筐体と、を備えた
ことを特徴とする電源アダプタ。
【請求項１０】
請求項８に記載のＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に基づき駆動される負荷と、を備えた
ことを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＡＣ／ＤＣコンバータ、電源アダプタ及び電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１タイプの絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータでは、二次側電圧に応じたフィードバック信号をフォトカプラ等を用いて一次側に伝達し、一次側制御回路が電力用トランスの一次側巻線に接続されたスイッチングトランジスタをフィードバック信号に応じてスイッチング制御することにより、二次側電圧の安定化を図る（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９７６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これとは別の第２タイプの絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータでは、二次側に設けられた二次側制御回路にて一次側のスイッチングトランジスタの制御を行う。即ち例えば、二次側制御回路において、二次側電圧を所望の目標電圧に一致させるためのスイッチング制御信号（一次側のスイッチングトランジスタに対するスイッチング制御信号）を二次側電圧に基づいて生成し、生成したスイッチング制御信号に基づくパルス信号を通信用トランスを介して一次側に送信する。一次側制御回路では、受信したパルス信号に基づき二次側制御回路で生成されたスイッチング制御信号を復元でき、復元したスイッチング制御信号に基づいて一次側のスイッチングトランジスタをオン／オフできる。
【０００５】
また、第３タイプの絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは同期整流を行うＤＣ／ＤＣコンバータであって、一次側制御回路側でスイッチング制御信号を生成して該スイッチング制御信号に基づいて一次側のスイッチングトランジスタをオン／オフしつつ、スイッチング制御信号に基づくパルス信号を通信用トランスを介して二次側に送信する。二次側制御回路では、受信したパルス信号に基づき一次側制御回路で生成されたスイッチング制御信号を復元でき、復元したスイッチング制御信号に基づいて二次側の同期整流トランジスタのオン／オフタイミングを制御できる。
【０００６】
第２タイプの絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、ノイズ等の影響により通信異常が発生することが有り得る。つまり例えば、二次側制御回路からのパルス信号に基づかない、ノイズに基づくパルス信号が一次側制御回路にて受信されることがあり、その場合には、二次側制御回路にて生成したスイッチング制御信号と一次側制御回路で復元したスイッチング制御信号が相違するものとなる。結果、スイッチングトランジスタを本来オン状態にすべき区間でスイッチングトランジスタがオフ状態とされる又はスイッチングトランジスタを本来オフ状態にすべき区間でスイッチングトランジスタがオン状態とされるといった現象が発生する。これは二次側電圧の異常低下又は異常上昇を招く。
【０００７】
第３タイプの絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいても同様の事情がある。第３タイプの絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータでは、通信用トランスを用いた信号伝達を通じて一次側のスイッチングトランジスタと二次側の同期整流トランジスタとが同時にオンとなることがないようタイミング制御がなされるが、上記のような通信異常が発生すれば、それらの同時オンも起こり得る。
【０００８】
通信異常が発生したとしても正常な状態に自己復帰することができれば有益である。
【０００９】
本発明は、通信異常が発生しても自己復帰することが可能な絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ、並びに、それを利用したＡＣ／ＤＣコンバータ、電源アダプタ及び電気機器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】
【００１０】
本発明に係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、電力用トランスの一次側及び二次側を互いに絶縁しつつ、前記電力用トランスの一次側巻線に接続されたスイッチングトランジスタをスイッチングすることにより、一次側における一次側電圧から二次側における二次側電圧を生成する絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、一次側に配置され、前記スイッチングトランジスタを駆動する一次側制御回路と、二次側に配置される二次側制御回路と、前記二次側制御回路から前記一次側制御回路への信号伝達を実現する通信用トランスと、を備え、前記二次側制御回路は、前記二次側電圧に基づいて前記スイッチングトランジスタに対する原スイッチング制御信号を生成する制御信号生成部と、前記原スイッチング制御信号に基づく送信信号を前記通信用トランスの二次側巻線に供給する二次側送信部と、を有し、前記一次側制御回路は、前記通信用トランスの一次側巻線に生じた電圧に基づき受信信号を生成する一次側受信部と、前記受信信号に基づき前記原スイッチング制御信号を復元して復元スイッチング制御信号を生成する復元部と、前記復元スイッチング制御信号に基づき前記スイッチングトランジスタをスイッチングする駆動部と、を有し、前記二次側制御回路は、前記原スイッチング制御信号と前記復元スイッチング制御信号との整合性を判定する整合判定部を更に有し、前記復元スイッチング制御信号が前記原スイッチング制御信号と整合していないと判断したとき、前記二次側送信部を用いて補正信号を前記通信用トランスの二次側巻線に供給することで前記復元スイッチング制御信号を前記原スイッチング制御信号に整合させる構成（第１の構成）である。
【００１１】
上記第１の構成に係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記二次側制御回路では前記原スイッチング制御信号により、前記スイッチングトランジスタがオン状態に制御されるべき第１区間と前記スイッチングトランジスタがオフ状態に制御されるべき第２区間とが交互に指定され、前記一次側制御回路では前記復元スイッチング制御信号により前記第１区間と前記第２区間とが交互に指定され、前記駆動部は、前記復元スイッチング制御信号にて指定される前記第１区間において前記スイッチングトランジスタをオン状態とし、前記復元スイッチング制御信号にて指定される前記第２区間において前記スイッチングトランジスタをオン状態とし、前記二次側送信部は、前記原スイッチング制御信号にて指定される前記第２区間から前記第１区間への遷移タイミング及び前記第１区間から前記第２区間への遷移タイミングの夫々において前記送信信号を前記通信用トランスの二次側巻線に供給し、且つ、前記復元スイッチング制御信号が前記原スイッチング制御信号と整合していないと判断されたときには前記補正信号を前記通信用トランスの二次側巻線に供給し、前記一次側受信部は、前記通信用トランスの二次側巻線に対する前記送信信号又は前記補正信号の供給によって前記通信用トランスの一次側巻線に生じた電圧に基づき、前記受信信号を生成し、前記復元部は、前記一次側受信部にて前記受信信号が生成されるたびに、前記復元スイッチング制御信号にて指定される区間を前記第１区間及び前記第２区間間で切り替える構成（第２の構成）であっても良い。
【００１２】
上記第１又は第２の構成に係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記電力用トランスの二次側巻線における一方の端子には、前記スイッチングトランジスタのスイッチングに応答して変動する電圧が発生し、前記整合判定部は、前記原スイッチング制御信号と前記一方の端子における電圧とに基づいて、前記原スイッチング制御信号と前記復元スイッチング制御信号との整合性を判定する構成（第３の構成）であっても良い。
【００１３】
上記第１又は第２の構成に係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記整合判定部は、前記原スイッチング制御信号と前記電力用トランスの二次側巻線に流れる二次側電流とに基づいて、前記原スイッチング制御信号と前記復元スイッチング制御信号との整合性を判定する構成（第４の構成）であっても良い。
【００１４】
本発明に係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、電力用トランスの一次側及び二次側を互いに絶縁しつつ、前記電力用トランスの一次側巻線に接続されたスイッチングトランジスタをスイッチングすることにより、一次側における一次側電圧から二次側における二次側電圧を生成する絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、一次側に配置され、前記スイッチングトランジスタを駆動する一次側制御回路と、二次側に配置され、前記電力用トランスの二次側巻線に接続された同期整流トランジスタを駆動する二次側制御回路と、前記一次側制御回路から前記二次側制御回路への信号伝達を実現する通信用トランスと、を備えて、同期整流方式で電力変換を行い、前記一次側制御回路は、前記二次側電圧に応じたフィードバック信号に基づいて前記スイッチングトランジスタに対する原スイッチング制御信号を生成する制御信号生成部と、前記原スイッチング制御信号に基づき前記スイッチングトランジスタをスイッチングする駆動部と、前記原スイッチング制御信号に基づく送信信号を前記通信用トランスの一次側巻線に供給する一次側送信部と、を有し、前記二次側制御回路は、前記通信用トランスの二次側巻線に生じた電圧に基づき受信信号を生成する二次側受信部と、前記受信信号に基づき前記原スイッチング制御信号を復元して復元スイッチング制御信号を生成する復元部と、前記復元スイッチング制御信号に基づき前記同期整流トランジスタをスイッチングする同期整流駆動部と、を有し、前記一次側制御回路は、前記原スイッチング制御信号と前記復元スイッチング制御信号との整合性を判定する整合判定部を更に有し、前記復元スイッチング制御信号が前記原スイッチング制御信号と整合していないと判断したとき、前記一次側送信部を用いて補正信号を前記通信用トランスの一次側巻線に供給することにより前記復元スイッチング制御信号を前記原スイッチング制御信号に整合させる構成（第５の構成）であっても良い。
【００１５】
上記第５の構成に係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記一次側制御回路では前記原スイッチング制御信号により、前記スイッチングトランジスタがオン状態に制御されるべき第１区間と前記スイッチングトランジスタがオフ状態に制御されるべき第２区間とが交互に指定され、前記駆動部は、前記原スイッチング制御信号にて指定される前記第１区間において前記スイッチングトランジスタをオン状態とし、前記原スイッチング制御信号にて指定される前記第２区間において前記スイッチングトランジスタをオフ状態とし、前記二次側制御回路では前記復元スイッチング制御信号により前記第１区間と前記第２区間とが交互に指定され、前記同期整流駆動部は、前記復元スイッチング制御信号にて指定される前記第１区間において前記同期整流トランジスタをオフ状態とし、前記復元スイッチング制御信号にて指定される前記第２区間の全部又は一部において前記同期整流トランジスタをオン状態とし、前記一次側送信部は、前記原スイッチング制御信号にて指定される前記第２区間から前記第１区間への遷移タイミング及び前記第１区間から前記第２区間への遷移タイミングの夫々において前記送信信号を前記通信用トランスの一次側巻線に供給し、且つ、前記復元スイッチング制御信号が前記原スイッチング制御信号と整合していないと判断されたときには前記補正信号を前記通信用トランスの一次側巻線に供給し、前記二次側受信部は、前記通信用トランスの一次側巻線に対する前記送信信号又は前記補正信号の供給によって前記通信用トランスの二次側巻線に生じた電圧に基づき、前記受信信号を生成し、前記復元部は、前記二次側受信部にて前記受信信号が生成されるたびに、前記復元スイッチング制御信号にて指定される区間を前記第１区間及び前記第２区間間で切り替える構成（第６の構成）であっても良い。
【００１６】
上記第５又は第６の構成に係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記整合判定部は、前記電力用トランスの一次側巻線に流れる一次側電流に基づいて、前記原スイッチング制御信号と前記復元スイッチング制御信号との整合性を判定する構成（第７の構成）であっても良い。
【００１７】
本発明に係るＡＣ／ＤＣコンバータは、交流電圧を全波整流する整流回路と、全波整流された電圧を平滑化することで直流電圧を生成する平滑コンデンサと、前記直流電圧としての一次側電圧から直流の二次側電圧を出力電圧として生成する、上記第１〜第７の構成の何れかに係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えた構成（第８の構成）である。
【００１８】
本発明に係る電源アダプタは、交流電圧を受けるプラグと、上記第８の構成に係るＡＣ／ＤＣコンバータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータを収容する筐体と、を備えた構成（第９の構成）である。
【００１９】
本発明に係る電気機器は、上記第８の構成に係るＡＣ／ＤＣコンバータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に基づき駆動される負荷と、を備えた構成（第１０の構成）である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、通信異常が発生しても自己復帰することが可能な絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ、並びに、それを利用したＡＣ／ＤＣコンバータ、電源アダプタ及び電気機器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＡＣ／ＤＣコンバータの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係り、ＡＣ／ＤＣコンバータに含まれるＤＣ／ＤＣコンバータの構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係り、同期整流が行われるときの各種信号の波形図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係り、ＡＣ／ＤＣコンバータの動作の流れを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る二次側制御回路の一部構成図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る一次側制御回路の一部構成図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係り、二次側制御回路から一次側制御回路への信号伝送に関わる構成図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係り、幾つかの信号等とスイッチングトランジスタの状態との関係を示す図である。
【図９】図５のＰＷＭ制御部の内部構成の例を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係り、各種信号に対するノイズの影響を示す図である（整合判定部による補正無しと仮定）。
【図１１】本発明の第１実施形態に係り、各種信号に対するノイズの影響を示す図である（整合判定部による補正有り）。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの一部構成図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る一次側制御回路の一部構成図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る二次側制御回路の一部構成図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係り、一次側制御回路から二次側制御回路への信号伝送に関わる構成図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係り、幾つかの信号等とスイッチングトランジスタの状態との関係を示す図である。
【図１７】本発明の第２実施形態に係り、各種信号に対するノイズの影響を示す図である（整合判定部による補正無しと仮定）。
【図１８】本発明の第２実施形態に係り、各種信号に対するノイズの影響を示す図である（整合判定部による補正有り）。
【図１９】本発明の第４実施形態に係る電源アダプタの構成を示す図である。
【図２０】本発明の第４実施形態に係る電気機器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、素子又は部位等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、素子又は部位等の名称を省略又は略記することがある。例えば、後述の“Ｍ１”によって参照されるスイッチングトランジスタは（図２参照）、スイッチングトランジスタＭ１と表記されることもあるし、トランジスタＭ１と略記されることもあり得るが、それらは全て同じものを指す。
【００２３】
まず、本発明の実施形態の記述にて用いられる幾つかの用語について説明を設ける。レベルとは電位のレベルを指し、任意の信号又は電圧についてハイレベルはローレベルよりも高い電位を有する。任意の信号又は電圧について、信号又は電圧がハイレベルにあるとは信号又は電圧のレベルがハイレベルにあることを意味し、信号又は電圧がローレベルにあるとは信号又は電圧のレベルがローレベルにあることを意味する。信号についてのレベルは信号レベルと表現されることがあり、電圧についてのレベルは電圧レベルと表現されることがある。任意の信号又は電圧において、ローレベルからハイレベルへの切り替わりをアップエッジと称し、ローレベルからハイレベルへの切り替わりのタイミングをアップエッジタイミングと称する。同様に、任意の信号又は電圧において、ハイレベルからローレベルへの切り替わりをダウンエッジと称し、ハイレベルからローレベルへの切り替わりのタイミングをダウンエッジタイミングと称する。
【００２４】
ＭＯＳＦＥＴを含むＦＥＴ（電界効果トランジスタ）として構成された任意のトランジスタについて、オン状態とは、当該トランジスタのドレイン及びソース間が導通状態となっていることを指し、オフ状態とは、当該トランジスタのドレイン及びソース間が非導通状態（遮断状態）となっていることを指す。ＦＥＴに分類されないトランジスタについても同様である。ＭＯＳＦＥＴは、特に記述無き限り、エンハンスメント型のＭＯＳＦＥＴであると解して良い。ＭＯＳＦＥＴは“metal-oxide-semiconductor field-effect transistor”の略称である。ＰＷＭはパルス幅変調（Pulse Width Modulation）の略称である。
【００２５】
以下、任意のトランジスタについて、オン状態、オフ状態を、単に、オン、オフと表現することもある。任意のトランジスタについて、オフ状態からオン状態への切り替わりをターンオンと表現し、オン状態からオフ状態への切り替わりをターンオフと表現する。また、任意のトランジスタについて、トランジスタがオン状態となっている区間をオン区間と称することがあり、トランジスタがオフ状態となっている区間をオフ区間と称することがある。ハイレベル又はローレベルの信号レベルをとる任意の信号について、当該信号のレベルがハイレベルとなる区間をハイレベル区間と称し、当該信号のレベルがローレベルとなる区間をローレベル区間と称する。ハイレベル又はローレベルの電圧レベルをとる任意の電圧についても同様である。
【００２６】
＜＜第１実施形態＞＞
本発明の第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係るＡＣ／ＤＣコンバータ１の全体構成図である。ＡＣ／ＤＣコンバータ１は、フィルタ２と、整流回路３と、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ４であるＤＣ／ＤＣコンバータ４と、平滑コンデンサＣ１と、出力コンデンサＣ２と、を備える。出力コンデンサＣ２はＤＣ／ＤＣコンバータ４の構成要素に含まれると解しても構わない。詳細は後述の説明から明らかとなるが、ＡＣ／ＤＣコンバータ１では、一次側電圧ＶＰからトランスを用いスイッチング方式にて二次側電圧ＶＳを生成する。
【００２７】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１の一次側に配置された一次側回路とＡＣ／ＤＣコンバータ１の二次側に配置された二次側回路とから成り、一次側回路と二次側回路とは互いに電気的に絶縁される。尚、ＤＣ／ＤＣコンバータ４に注目した場合、上記一次側回路はＤＣ／ＤＣコンバータ４の一次側に配置された一次側回路であって、且つ、上記二次側回路はＤＣ／ＤＣコンバータ４の二次側に配置された二次側回路であると解される。フィルタ２、整流回路３及び平滑コンデンサＣ１は一次側回路に配置され、出力コンデンサＣ２は二次側回路に配置される。ＤＣ／ＤＣコンバータ４は一次側回路と二次側回路に亘って配置される。
【００２８】
一次側回路におけるグランドは“ＧＮＤ１”にて参照され、二次側回路におけるグランドは“ＧＮＤ２”にて参照される。一次側電圧ＶＰを含む、一次側回路における電圧は、グランドＧＮＤ１を基準とする電圧である。二次側電圧ＶＳを含む、二次側回路における電圧は、グランドＧＮＤ２を基準とする電圧である。一次側回路及び二次側回路の夫々において、グランドは０Ｖ（ゼロボルト）の基準電位を有する導電部（所定電位点）を指す又は基準電位そのものを指す。但し、グランドＧＮＤ１とグランドＧＮＤ２は互いに絶縁されているため、互いに異なる電位を有し得る。
【００２９】
フィルタ２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１に入力された交流電圧ＶＡＣのノイズを除去する。交流電圧ＶＡＣは商用交流電圧であって良い。整流回路３は、フィルタ２を通じて供給された交流電圧ＶＡＣを全波整流するダイオードブリッジ回路である。平滑コンデンサＣ１は全波整流された電圧を平滑化することで直流電圧を生成する。平滑コンデンサＣ１にて生成された直流電圧は一次側電圧ＶＰとして機能する。一次側電圧ＶＰは一対の入力端子ＴＭ１Ｈ及びＴＭ１Ｌ間に加わる。詳細には、平滑コンデンサＣ１の低電位側の端子はグランドＧＮＤ１に接続されると共に入力端子ＴＭ１Ｌに接続され、平滑コンデンサＣ１の高電位側の端子は入力端子ＴＭ１Ｈに接続される。そして、入力端子ＴＭ１Ｌにおける電位を基準に入力端子ＴＭ１Ｈに一次側電圧ＶＰが加わる。
【００３０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、一次側電圧ＶＰをスイッチング方式にて電力変換（直流−直流変換）することで、所定の目標電圧ＶＴＧにて安定化された二次側電圧ＶＳを生成する。二次側電圧ＶＳはＡＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧に相当し、一対の出力端子ＴＭ２Ｈ及びＴＭ２Ｌ間に加わる。詳細には、出力コンデンサＣ２の低電位側の端子はグランドＧＮＤ２に接続されると共に出力端子ＴＭ２Ｌに接続され、出力コンデンサＣ２の高電位側の端子は出力端子ＴＭ２Ｈに接続される。そして、出力端子ＴＭ２Ｌにおける電位を基準に出力端子ＴＭ２Ｈに二次側電圧ＶＳが加わる。一対の入力端子ＴＭ１Ｈ及びＴＭ１ＬはＤＣ／ＤＣコンバータ４における入力端子対に相当すると考えて良く、一対の出力端子ＴＭ２Ｈ及びＴＭ２ＬはＡＣ／ＤＣコンバータ１又はＤＣ／ＤＣコンバータ４における出力端子対に相当すると考えて良い。
【００３１】
図１には負荷ＬＤも示されている。負荷ＬＤは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１の負荷であると考えることもできるし、ＤＣ／ＤＣコンバータ４に注目すればＤＣ／ＤＣコンバータ４の負荷であると考えることもできる。負荷ＬＤは、一対の出力端子ＴＭ２Ｈ及びＴＭ２Ｌに接続され、二次側電圧ＶＳに基づき駆動する任意の負荷である。例えば、負荷ＬＤは、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、電源回路、照明機器、アナログ回路又はデジタル回路である。
【００３２】
図２に、ＡＣ／ＤＣコンバータ１に設けられるＤＣ／ＤＣコンバータ４の内部構成例を示す。ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、一次側巻線Ｗ１及び二次側巻線Ｗ２を有する電力用トランスであるトランスＴＲを備える。トランスＴＲにおいて、一次側巻線Ｗ１と二次側巻線Ｗ２とは電気的に絶縁されつつ互いに逆極性にて磁気結合されている。
【００３３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４の一次側回路（換言すればＡＣ／ＤＣコンバータ１の一次側回路）には、一次側巻線Ｗ１に加えて、一次側制御回路１０と、一次側電源回路１１と、平滑コンデンサＣ１と、スイッチング素子の例としてのスイッチングトランジスタＭ１と、センス抵抗ＲＣＳと、が設けられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ４に注目した場合、平滑コンデンサＣ１は入力コンデンサＣ１とも称される。上述したように、入力端子ＴＭ１Ｌ及びＴＭ１Ｈ間に入力コンデンサＣ１が設けられ、入力コンデンサＣ１の両端子間に一次側電圧ＶＰが加わる。
【００３４】
スイッチングトランジスタＭ１はＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）として構成されている。一次側巻線Ｗ１の一端は入力端子ＴＭ１Ｈに接続されて直流の一次側電圧ＶＰを受ける。一次側巻線Ｗ１の他端はスイッチングトランジスタＭ１のドレインに接続され、スイッチングトランジスタＭ１のソースはセンス抵抗ＲＣＳを介してグランドＧＮＤ１に接続される。一次側電源回路１１は、一次側電圧ＶＰを直流―直流変換することで所望の電圧値を有する電源電圧ＶＣＣを生成して一次側制御回路１０に供給する。一次側制御回路１０は電源電圧（駆動電圧）ＶＣＣに基づいて駆動する。
【００３５】
一次側制御回路１０はスイッチングトランジスタＭ１のゲートに接続され、スイッチングトランジスタＭ１のゲートに駆動信号ＤＲＶを供給することでスイッチングトランジスタＭ１をスイッチング駆動する。駆動信号ＤＲＶは、信号レベルがローレベル及びハイレベル間で切り替わる矩形波状の信号である。トランジスタＭ１のゲートにローレベル、ハイレベルの信号が供給されているとき、トランジスタＭ１は、夫々、オフ状態、オン状態となる。
【００３６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４の二次側回路（換言すればＡＣ／ＤＣコンバータ１の二次側回路）には、二次側巻線Ｗ２に加えて、二次側制御回路２０と、同期整流トランジスタＭ２と、ダイオードＤ２と、分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、出力コンデンサＣ２と、が設けられる。同期整流トランジスタＭ２（以下、ＳＲトランジスタＭ２と称され得る）はＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして構成されている。ダイオードＤ２はＳＲトランジスタＭ２の寄生ダイオードである。故に、ＳＲトランジスタＭ２のソースからドレインに向かう方向を順方向としてダイオードＤ２がＳＲトランジスタＭ２に並列接続されることになる。ダイオードＤ２は寄生ダイオードとは別に設けられたダイオードであっても良い。
【００３７】
二次側巻線Ｗ２の一端は出力端子ＴＭ２Ｈに接続され、故に二次側巻線Ｗ２の一端には二次側電圧ＶＳが加わる。二次側巻線Ｗ２の他端はＳＲトランジスタＭ２のドレインに接続される。二次側巻線Ｗ２の他端での電圧（換言すればＳＲトランジスタＭ２のドレイン電圧）を“ＶＤＲ”にて表す。二次側巻線Ｗ２の他端及びＳＲトランジスタＭ２のドレイン間の接続ノードは分圧抵抗Ｒ１の一端に接続され、分圧抵抗Ｒ１の他端は分圧抵抗Ｒ２を介してグランドＧＮＤ２に接続される。このため、分圧抵抗Ｒ１及びＲ２間の接続ノードには電圧ＶＤＲの分圧である電圧ＶＡが加わる。一方、二次側電圧ＶＳが加わる出力端子ＴＭ２Ｈは分圧抵抗Ｒ３の一端に接続され、分圧抵抗Ｒ３の他端は分圧抵抗Ｒ４を介してグランドＧＮＤ２に接続される。このため、分圧抵抗Ｒ３及びＲ４間の接続ノードには二次側電圧ＶＳの分圧である電圧ＶＢが加わる。当然であるが、電圧ＶＤＲ、ＶＡ及びＶＢは、二次側電圧ＶＳと同様にグランドＧＮＤ２を基準とする電圧である。
【００３８】
ＳＲトランジスタＭ２のソースはグランドＧＮＤ２に接続される。上述したように、出力端子ＴＭ２Ｈ及びＴＭ２Ｌ間に出力コンデンサＣ２が設けられ、故に出力コンデンサＣ２の両端子間に二次側電圧ＶＳが加わる。
【００３９】
二次側制御回路２０は二次側電圧ＶＳを電源電圧（駆動電圧）として用いて駆動する。二次側制御回路２０は、ＳＲトランジスタＭ２のゲート電圧を制御することでＳＲトランジスタＭ２のオン、オフを制御する。二次側制御回路２０は、当該制御を、電圧ＶＡに基づき又は電圧ＶＡ及びＶＢに基づき行っても良く、この際、トランジスタＭ１及びＭ２が同時にオンとならないようにＳＲトランジスタＭ２のゲート電圧を制御することができる。
【００４０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４において、一次側回路と二次側回路とに亘ってパルストランス部３０が設けられている。パルストランス部３０は、一次側制御回路１０及び二次側制御回路２０間の通信を実現するための通信用トランスであり、１以上のパルストランスを備えて構成される。パルストランス部３０を介した通信は絶縁形式の通信である（即ち一次側回路と二次側回路とを絶縁した状態での通信である）。制御回路１０及び２０間の通信は、制御回路１０及び２０の内の一方から他方への信号伝達のみが可能な一方向通信、又は、制御回路１０及び２０間の双方向通信である。本実施形態において、以下では、パルストランス部３０を介した二次側制御回路２０から一次側制御回路１０への信号伝達が可能であることを想定する。
【００４１】
一次側制御回路１０は、センス抵抗ＲＣＳでの電圧降下に相当する電流センス電圧ＶＣＳに基づいて駆動信号ＤＲＶを生成することができる他、パルストランス部３０を介した二次側制御回路２０の制御の下で、駆動信号ＤＲＶを生成することもできる。
【００４２】
一次側制御回路１０には複数の端子が設けられており、一次側制御回路１０に設けられた複数の端子には、スイッチングトランジスタＭ１のゲートに接続される端子ＴＭ１１と、電源電圧ＶＣＣを受ける端子ＴＭ１２と、グランドＧＮＤ１に接続される端子ＴＭ１３と、電流センス電圧ＶＣＳを受ける端子ＴＭ１４と、一次側にてパルストランス部３０に接続される端子ＴＭ１５と、が含まれる。端子ＴＭ１５は２以上の端子にて構成されることもある。
【００４３】
二次側制御回路２０には複数の端子が設けられており、二次側制御回路２０に設けられた複数の端子には、ＳＲトランジスタＭ２のゲートに接続される端子ＴＭ２１と、二次側電圧ＶＳを受ける端子ＴＭ２２と、グランドＧＮＤ２に接続される端子ＴＭ２３と、電圧ＶＡを受ける端子ＴＭ２４と、電圧ＶＢを受ける端子ＴＭ２５と、二次側にてパルストランス部３０に接続される端子ＴＭ２６と、が含まれる。端子ＴＭ２６は２以上の端子にて構成されることもある。
【００４４】
このように構成されたＤＣ／ＤＣコンバータ４では、スイッチングトランジスタＭ１をスイッチングすることにより（換言すればスイッチングトランジスタＭ１をスイッチング制御することにより）一次側電圧ＶＰから二次側電圧ＶＳを得ることができる。即ち、スイッチングトランジスタＭ１のオン区間において一次側巻線Ｗ１にエネルギが蓄積され、蓄積されたエネルギがスイッチングトランジスタＭ１のオフ区間にて二次側巻線Ｗ２から放出されることにより出力コンデンサＣ２が充電されて二次側電圧ＶＳが得られる。エネルギが二次側巻線Ｗ２から放出される際にＳＲトランジスタＭ２をオンにしておくことで損失の低減が図られる。
【００４５】
尚、一次側電源回路１１を設ける代わりに、トランスＴＲに補助巻線を設けておき、補助巻線を含んで構成される自己電源回路にて一次側制御回路１０の電源電圧ＶＣＣが生成されるようにしても良い。
【００４６】
また、センス抵抗ＲＣＳを介して流れる電流を一次側電流と称し、記号“ＩＰ”にて参照する。一次側電流ＩＰは、入力端子ＴＭ１Ｈから一次側巻線Ｗ１及びスイッチングトランジスタＭ１を通じてグランドＧＮＤ１へと流れる電流である。二次側回路において、グランドＧＮＤ２から二次側巻線Ｗ２を通じて出力端子ＴＭ２Ｈへと流れる電流を二次側電流と称し、記号“ＩＳ”にて表す。
【００４７】
［同期整流時の信号波形例］
図３に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４において行われ得る同期整流の際の各信号波形例を示す。図３の例では、タイミングｔＡ１及びｔＡ２間の区間においてスイッチングトランジスタＭ１がオン状態とされ、その後、タイミングｔＡ５までの区間においてスイッチングトランジスタＭ１がオフ状態とされる。
【００４８】
スイッチングトランジスタＭ１のオン区間において、一次側巻線Ｗ１に電流ＩＰが流れ、電圧ＶＤＲが二次側電圧ＶＳよりも電圧ＶＯＲ２だけ高くなる。電圧ＶＯＲ２はスイッチングトランジスタＭ１のオン区間において二次側巻線Ｗ２に生じる誘起電圧である。タイミングｔＡ２にてスイッチングトランジスタＭ１がターンオフすると、電圧ＶＤＲ及びＶＡがグランドＧＮＤ２より低い電圧まで急峻に低下し、ダイオードＤ２を通じて二次側電流ＩＳが流れる。二次側制御回路２０は、スイッチングトランジスタＭ１がターンオフすると速やかにＳＲトランジスタＭ２をターンオンすることができる。例えば、電圧ＶＡが所定の負のターンオン判定電圧（例えば−１００ｍＶ）を下回ったことが二次側制御回路２０にて検知されたとき、二次側制御回路２０はＳＲトランジスタＭ２をターンオンすることができる。タイミングｔＡ３はＳＲトランジスタＭ２のターンオンタイミングを表す。
【００４９】
ＳＲトランジスタＭ２がターンオンした後、二次側電流ＩＳはＳＲトランジスタＭ２のチャネルを通じて流れ、二次側電流ＩＳの大きさはトランスＴＲの蓄積エネルギの低下と共に低下してゆく。タイミングｔＡ３の後のタイミングｔＡ４において、二次側制御回路２０は、ＳＲトランジスタＭ２をターンオフする。例えば、二次側制御回路２０は、電圧ＶＡが所定の負のターンオフ判定電圧（例えば−１０ｍＶ）以上となったことを受けてＳＲトランジスタＭ２をターンオフすることができる。ターンオフ判定電圧の電位はターンオン判定電圧の電位よりも高い。その後、タイミングｔＡ５にてスイッチングトランジスタＭ１がターンオンされる。以後、同様の動作が繰り返される。
【００５０】
このようなＳＲトランジスタＭ２の制御方式はコンパレータ方式と称される。後述されるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４では、二次側制御回路２０が主体となってスイッチングトランジスタＭ１のオン／オフを制御することができ、この場合にはコンパレータ方式は使用されない（但し、使用されても良い）。何れにせよ、トランジスタＭ１及びＭ２が同時にオンとならないように、トランジスタＭ１及びＭ２が制御される。
【００５１】
［動作フローチャート］
図４はＡＣ／ＤＣコンバータ１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４の動作フローチャートである。ＡＣ／ＤＣコンバータ１に対する交流電圧ＶＡＣの入力が開始されると（ステップＳＴＰ１）、一次側電圧ＶＰが上昇することで一次側制御回路１０が起動可能な駆動電圧ＶＣＣが生成されて一次側制御回路１０が起動する（ステップＳＴＰ２）。一次側制御回路１０が起動すると、一次側制御回路１０は、まず所定のバースト動作を行う（ステップＳＴＰ３）。バースト動作において、一次側制御回路１０は、スイッチングトランジスタＭ１をターンオンした後、電流センス電圧ＶＣＳの電圧値が所定値に達した時点でスイッチングトランジスタＭ１をターンオフするという動作を周期的に繰り返し実行する。これにより、出力コンデンサＣ２が充電されてゆき、二次側電圧ＶＳが所定の二次側起動電圧に達すると二次側制御回路２０が起動する（ステップＳＴＰ４）。二次側制御回路２０が起動すると、二次側制御回路２０に設けられたスタート回路（不図示）が主体となって、所定の起動信号をパルストランス部３０を介して一次側制御回路１０に伝達する処理を含む起動シーケンス処理を実行する（ステップＳＴＰ５）。起動シーケンス処理が正常終了すると、以後は、二次側制御回路２０の制御の下でトランジスタＭ１がスイッチング駆動される二次側制御が開始される（ステップＳＴＰ６）。
【００５２】
起動シーケンス処理の一例を挙げる。起動シーケンス処理において、二次側制御回路２０に設けられたスタート回路（不図示）は、電圧ＶＡに基づきトランジスタＭ１がオン状態であると判断される区間中に第１起動信号をパルストランス部３０を介して一次側制御回路１０に送信する。一次側制御回路１０は第１起動信号の受信に応答してバースト動作を終了させると共にトランジスタＭ１を直ちにターンオフする。スタート回路は、第１起動信号に応答してトランジスタＭ１がターンオフされたことを電圧ＶＡに基づいて確認した後、複数の第２起動信号を順次パルストランス部３０を介して一次側制御回路１０に送信する。一次側制御回路１０は第２起動信号を受信する度にトランジスタＭ１の状態をオン及びオフ間で切り替える。スタート回路は、第２起動信号の送信ごとにトランジスタＭ１の状態がオン及びオフ間で切り替えられていることを電圧ＶＡに基づき確認すると、起動シーケンス処理を正常終了させる。
【００５３】
尚、起動シーケンス処理において、起動信号に応答するトランジスタＭ１のオン及びオフ間の切り替えが確認されない場合などにあっては、所定のエラー対応処理が行われる。エラー対応処理において、スタート回路は例えば起動シーケンス処理を最初からやり直すことができる。
【００５４】
尚、起動シーケンス処理の正常終了時点のトランジスタＭ１の状態はオフ状態であるとする。以下、本実施形態では、起動シーケンス処理が正常終了した後の二次側制御の内容、及び、二次側制御を行うための構成について説明する。
【００５５】
［各制御回路の内部構成］
二次側制御の実現に関わる構成を説明する。図５は二次側制御回路２０Ａの一部構成図であり、図６は一次側制御回路１０Ａの一部構成図である。本実施形態では、以下、二次側制御回路２０Ａが二次側制御回路２０として且つ一次側制御回路１０Ａが一次側制御回路１０として用いられることを想定する。
【００５６】
図５に示す如く、二次側制御回路２０Ａは、ＰＷＭ制御部（制御信号生成部）２１０と、二次側送信部２２０と、整合判定部２３０と、を備える。図６に示す如く、一次側制御回路１０Ａは、一次側受信部１１０と、復元部１２０と、駆動部１３０と、を備える。整合判定部２３０についての説明は後に設けるものとし、図５及び図６に示す部位の内、整合判定部２３０以外の部位の機能及び動作について説明する。
【００５７】
ＰＷＭ制御部２１０は、二次側電圧ＶＳに応じた電圧ＶＢに基づき信号ＳＰＷＭ２を生成する。信号ＳＰＷＭ２は、スイッチングトランジスタＭ１に対するＰＷＭ信号であって、原スイッチング制御信号の例である。ＰＷＭ制御部２１０は生成した信号ＳＰＷＭ２を二次側送信部２２０に出力する。
【００５８】
二次側送信部２２０は、ＰＷＭ制御部２１０にて生成された信号ＳＰＷＭ２に基づく信号をパルストランス部３０に出力する。図７を参照し、信号ＳＰＷＭ２に基づく信号の、二次側制御回路２０Ａから一次側制御回路１０Ａへの伝達の流れを説明する。パルストランス部３０には、二次側制御回路２０Ａから一次側制御回路１０Ａへの信号伝達を可能とするパルストランス３１が設けられている。パルストランス３１は、互いに絶縁されつつ磁気結合された一次側巻線３１＿１及び二次側巻線３１＿２から成る。一次側巻線３１＿１は一次側回路内に配置され、二次側巻線３１＿２は二次側回路内に配置される。
【００５９】
二次側送信部２２０は、信号ＳＰＷＭ２に基づきパルストランス３１に対し、送信信号として送信パルス信号ＴＰ２に出力する。パルストランス３１に対する送信パルス信号ＴＰ２の出力とは、送信パルス信号ＴＰ２をパルストランス３１の二次側巻線３１＿２に供給することを指す。送信パルス信号ＴＰ２をパルストランス３１の二次側巻線３１＿２に供給するとは、送信パルス信号ＴＰ２によるパルス状の電圧を二次側巻線３１＿２に供給することで二次側巻線３１＿２に流れる電流に変化を与えることを意味し、二次側巻線３１＿２に流れる電流に変化が生じる限りパルス状の電圧の供給の仕方は任意である。上記電流の変化により一次側巻線３１＿１にて電圧が発生する。
【００６０】
一次側受信部１１０は、送信パルス信号ＴＰ２の上記供給に伴って一次側巻線３１＿１に発生した電圧に基づき、受信信号としての受信パルス信号ＲＰ１を生成する。一次側受信部１１０は、例えば、コンパレータを用いて一次側巻線３１＿１の両端子間電圧の大きさを所定の判定電圧と比較し、一次側巻線３１＿１の両端子間電圧の大きさが判定電圧以上であるときに、１つのパルス信号を受信パルス信号ＲＰ１として生成する。一次側受信部１１０は生成した受信パルス信号ＲＰ１を復元部１２０に出力する（図６参照）。
【００６１】
復元部１２０は、一次側受信部１１０にて生成された受信パルス信号ＲＰ１に基づき、信号ＳＰＷＭ１を生成する。ここにおける信号ＳＰＷＭ１は、信号ＳＰＷＭ２を一次側制御回路１０Ａ内で復元した信号（復元スイッチング制御信号）に相当する。駆動部１３０は、信号ＳＰＷＭ１に基づいて駆動信号ＤＲＶを生成することでスイッチングトランジスタＭ１をスイッチングさせる。
【００６２】
図８に、信号ＳＰＷＭ２と、送信パルス信号ＴＰ２と、受信パルス信号ＲＰ１と、信号ＳＰＷＭ１と、トランジスタＭ１の状態と、電圧ＶＤＲ（ＶＡ）との関係を示す。信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の夫々は、ハイレベル又はローレベルの信号レベルをとる二値化信号である。本実施形態では、二次側制御において、トランジスタＭ１を所定のＰＷＭ周波数でスイッチングさせるＰＷＭ制御を実施する。
【００６３】
信号ＳＰＷＭ２において、互いに隣接する２つのアップエッジの発生間隔はＰＷＭ周波数の逆数に相当するＰＷＭ周期の長さに等しい。信号ＳＰＷＭ２において、或る１つのアップエッジの発生タイミングから次のアップエッジの発生タイミングまでの区間を単位制御区間と称する。各単位制御区間の長さはＰＷＭ周期の長さに等しい。ＰＷＭ制御が行われるとき、時系列上に並ぶ複数の単位制御区間が順次発生する。
【００６４】
二次側送信部２２０は、信号ＳＰＷＭ２にてアップエッジが生じるたびに且つ信号ＳＰＷＭ２にてダウンエッジが生じるたびに、パルストランス３１に対して１つの送信パルス信号ＴＰ２を出力する（即ち１つの送信パルス信号ＴＰ２をパルストランス３１の二次側巻線３１＿２に供給する）。このため、一次側受信部１１０では、信号ＳＰＷＭ２にてアップエッジが生じるたびに且つ信号ＳＰＷＭ２にてダウンエッジが生じるたびに、１つの受信パルス信号ＲＰ１が生成されて復元部１２０に送られることになる。
【００６５】
復元部１２０は、一次側受信部１１０から受信パルス信号ＲＰ１を受けるたびに信号ＳＰＷＭ１のレベルをローレベル及びハイレベル間で切り替える。ここで、二次側制御の開始時点における信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の初期レベルは共にローレベルであるとする。故に、信号ＳＰＷＭ１は信号ＳＰＷＭ２を復元した信号となり、信号ＳＰＷＭ２の波形と実質的に同じ波形を有する。厳密には、信号遅延分だけ、信号ＳＰＷＭ２のアップエッジタイミングから信号ＳＰＷＭ１のアップエッジタイミングが遅れるが、ここでは、その信号遅延が微小であるとして無視する（ダウンエッジタイミングについても同様）。
【００６６】
駆動部１３０は、信号ＳＰＷＭ１のハイレベル区間においてハイレベルの駆動信号ＤＲＶをトランジスタＭ１のゲートに供給することでトランジスタＭ１をオン状態とし、信号ＳＰＷＭ１のローレベル区間においてローレベルの駆動信号ＤＲＶをトランジスタＭ１のゲートに供給することでトランジスタＭ１をオフ状態とする。トランジスタＭ１の状態に応じてＳＲトランジスタＭ２のドレイン電圧に相当する電圧ＶＤＲが変動する（図８参照）。
【００６７】
信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間及び信号ＳＰＷＭ１のハイレベル区間は夫々にオン制御区間に相当し、信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間及び信号ＳＰＷＭ１のローレベル区間は夫々にオフ制御区間に相当する。各単位制御区間は１つのオン制御区間と１つのオフ制御区間との合計に相当する。オン制御区間はトランジスタＭ１がオン状態に制御されるべき区間（第１区間）であり、オフ制御区間はトランジスタＭ１がオフ状態に制御されるべき区間（第２区間）である。
【００６８】
ＰＷＭ制御では、信号ＳＰＷＭ２又はＳＰＷＭ１によってオン制御区間とオフ制御区間が交互に指定されることになる。但し、二次側制御回路２０Ａでは信号ＳＰＷＭ２（原スイッチング制御信号）によりオン制御区間及びオフ制御区間が指定され、一次側制御回路１０Ａでは信号ＳＰＷＭ１（復元スイッチング制御信号）によりオン制御区間及びオフ制御区間が指定されることになる。故に、一次側制御回路１０Ａにおける駆動部１３０は、信号ＳＰＷＭ１にて指定されるオン制御区間（信号ＳＰＷＭ１のハイレベル区間）にてトランジスタＭ１をオン状態とし、信号ＳＰＷＭ１にて指定されるオフ制御区間（信号ＳＰＷＭ１のローレベル区間）にてトランジスタＭ１をオフ状態とすることになる。
【００６９】
図９にＰＷＭ制御部２１０の構成例を示す。図９のＰＷＭ制御部２１０は、エラーアンプ２１１、スロープ信号生成部２１２及びＰＷＭコンパレータ２１３を備える。
【００７０】
エラーアンプ２１１は、電圧ＶＢと所定の基準電圧ＶＲＥＦを比較し、それらの差に応じた誤差信号ＳＥＲＲを生成して出力する。エラーアンプ２１１は、“ＶＢ＜ＶＲＥＦ”であれば誤差信号ＳＥＲＲの信号値を増大させるよう動作し、“ＶＢ＞ＶＲＥＦ”であれば誤差信号ＳＥＲＲの信号値を減少させるよう動作する。エラーアンプ２１１は、“ＶＢ＝ＶＲＥＦ”のとき誤差信号ＳＥＲＲの信号値に変化をもたらさない。二次側電圧ＶＳが所定の目標電圧ＶＴＧと一致するとき、電圧ＶＢが基準電圧ＶＲＥＦと一致する。
【００７１】
スロープ信号生成部２１２は、所定のＰＷＭ周波数を有した電圧信号であるスロープ信号ＳＳＬＰを生成する。スロープ信号ＳＳＬＰは、ＰＷＭ周波数の逆数の周期（以下、ＰＷＭ周期とする）で信号値が周期的に増減する三角波又は鋸波状の電圧信号である。
【００７２】
ＰＷＭコンパレータ２１３は、非反転入力端子、反転入力端子及び出力端子を備える。ＰＷＭコンパレータ２１３において、非反転入力端子には誤差信号ＳＥＲＲが入力され、反転入力端子にはスロープ信号ＳＳＬＰが入力される。ＰＷＭコンパレータ２１３は、誤差信号ＳＥＲＲ及びスロープ信号ＳＳＬＰを比較し、それらの高低関係に応じたＰＷＭ信号である信号ＳＰＷＭ２を自身の出力端子から出力する。誤差信号ＳＥＲＲの信号値がスロープ信号ＳＳＬＰの信号値より高い（大きい）区間において信号ＳＰＷＭ２はハイレベルとなり、それ以外の区間において信号ＳＰＷＭ２はローレベルとなる。但し、“ＳＥＲＲ＝ＳＳＬＰ”のとき、信号ＳＰＷＭ２はハイレベルとなり得る。
【００７３】
このように構成されることで、“ＶＢ＜ＶＲＥＦ”であれば誤差信号ＳＥＲＲの上昇を通じて信号ＳＰＷＭ２のデューティが増大し、“ＶＢ＞ＶＲＥＦ”であれば誤差信号ＳＥＲＲの低下を通じて信号ＳＰＷＭ２のデューティが減少する。図８に示す如く、信号ＳＰＷＭ２のデューティ、信号ＳＰＷＭ１のデューティ、トランジスタＭ１のデューティは、実質的に互いに一致することになるため、“ＶＢ＜ＶＲＥＦ”であればトランジスタＭ１のデューティが増大して二次側への伝達エネルギが増大し、“ＶＢ＞ＶＲＥＦ”であればトランジスタＭ１のデューティが低下して二次側への伝達エネルギが減少する。結果、電圧ＶＢが基準電圧ＶＲＥＦと一致するようにフィードバックが働いて二次側電圧ＶＳが所定の目標電圧ＶＴＧにて安定化されることになる。
【００７４】
信号ＳＰＷＭ２のデューティとは、信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間及びハイレベル区間の合計区間に対して、信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間が占める割合を指す（換言すれば各単位制御区間において信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間が占める割合を指す）。信号ＳＰＷＭ１のデューティについても同様である。トランジスタＭ１のデューティとは、トランジスタＭ１のオン区間及びオフ区間の合計区間に対してトランジスタＭ１のオン区間が占める割合を指す（換言すれば各単位制御区間においてトランジスタＭ１のオン区間が占める割合を指す）。
【００７５】
二次側制御回路２０Ａには、ＳＲトランジスタＭ２のゲート電圧を制御することでＳＲトランジスタＭ２を駆動する同期整流駆動部（図５において不図示）が設けられている。二次側制御の開始前にはＳＲトランジスタＭ２はオフ状態に固定されている。二次側制御が開始されると、同期整流駆動部は、信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間にてＳＲトランジスタＭ２をオフ状態とし、信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間の全部又は一部にてＳＲトランジスタＭ２をオン状態とする。これにより損失の低減が図れる。但し、後にも述べられるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ４においてダイオード整流方式が採用されても良く、この場合、ＳＲトランジスタＭ２は存在しないので上記同期整流駆動部は不要となる。
【００７６】
［整合判定部による補正］
通信エラー等が発生しなければ信号ＳＰＷＭ１は正確に信号ＳＰＷＭ２を復元したものとなるが、通信エラー等が発生したとき、信号ＳＰＷＭ１の波形が信号ＳＰＷＭ２の波形と相違することがある。この現象を図１０を参照して説明する。
【００７７】
図１０では、パルストランス３１の周辺でノイズＮＰが発生し、ノイズＮＰに基づく受信パルス信号ＲＰ１が発生したことが想定されている。ノイズＮＰに基づく受信パルス信号ＲＰ１は、送信パルス信号ＴＰ２に基づくパルス信号では無く、信号ＳＰＷＭ２とは関係のないものであるが、ノイズＮＰに基づく受信パルス信号ＲＰ１が発生すると、信号ＳＰＷＭ１のレベルが信号ＳＰＷＭ２のレベルから見て逆転する。
【００７８】
図１０では、図５の整合判定部２３０が設けられていない仮想構成での各種波形が示されており、仮想構成では、一旦信号ＳＰＷＭ１のレベルが信号ＳＰＷＭ２のレベルから見て逆転すると、以後、その逆転状態が継続することになる。結果、二次側電圧ＶＳに基づくＰＷＭ制御が正しく機能せず、二次側電圧ＶＳの異常低下又は異常上昇が発生しうる。また、上記同期整流駆動部を用いた同意整流が行われる場合には、トランジスタＭ１及びＭ２の同時オンによる過電流も発生しうる。図１０において、破線波形５１１は、信号ＳＰＷＭ１が信号ＳＰＷＭ２と一致していたならば観測されたであろう電圧ＶＤＲの波形を示している（後述の図１１でも同様）。
【００７９】
これを考慮し、図５に示す如く、二次側制御回路２０Ａには整合判定部２３０が設けられている。整合判定部２３０は、信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の整合性（整合性の有無）を判定する二次側整合判定処理を実行し、信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合していないと判断したとき二次側補正処理を実行する。信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の整合性の判定とは、信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合しているか否かの判定を指す。二次側補正処理は信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合していないと判断された場合に限り実行される。
【００８０】
信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合しているとは、信号ＳＰＷＭ１により指定されるオン制御区間及びオフ制御区間がそれぞれ信号ＳＰＷＭ２により指定されるオン制御区間及びオフ制御区間と一致している状態を指す。信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合していないとは、信号ＳＰＷＭ１により指定されるオン制御区間及びオフ制御区間と信号ＳＰＷＭ２により指定されるオン制御区間及びオフ制御区間とが逆転している状態（即ち、信号ＳＰＷＭ１により指定されるオン制御区間において信号ＳＰＷＭ２により指定される区間がオフ制御区間となり、且つ、信号ＳＰＷＭ１により指定されるオフ制御区間において信号ＳＰＷＭ２により指定される区間がオン制御区間となる状態）を指し、信号レベルを用いて表現すれば、信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の内、一方がハイレベルであるときに他方がローレベルとなる状態を指す。
【００８１】
図１１は、整合判定部２３０が設けられた本実施形態の構成における各種信号及び電圧波形の例を示している。
【００８２】
二次側補正処理において、整合判定部２３０は、二次側送信部２２０に対し所定の補正指示信号を出力する。補正指示信号を受けた二次側送信部２２０は、信号ＳＰＷＭ２とは関係なく、補正信号としての補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃを出力する（図１１参照）。つまり、二次側補正処理において、整合判定部２３０は、二次側送信部２２０を用い、パルストランス３１に対して補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃに出力する、と言える。パルストランス３１に対する補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃの出力とは、詳細には、補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃをパルストランス３１の二次側巻線３１＿２に供給することを指す。補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃをパルストランス３１の二次側巻線３１＿２に供給するとは、補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃによるパルス状の電圧を二次側巻線３１＿２に供給することで二次側巻線３１＿２に流れる電流に変化を与えることを意味し、二次側巻線３１＿２に流れる電流に変化が生じる限りパルス状の電圧の供給の仕方は任意である。上記電流の変化により一次側巻線３１＿１にて電圧が発生する。補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃは、信号ＳＰＷＭ２に基づく送信パルス信号ＴＰ２と同じ波形を有するパルス状の信号であって良い。
【００８３】
結果、二次側送信部２２０は、信号ＳＰＷＭ２（原スイッチング制御信号）にて指定されるオフ制御区間からオン制御区間への遷移タイミング及びオン制御区間からオフ制御区間への遷移タイミングの夫々において（信号ＳＰＷＭ２のアップエッジタイミング及びダウンエッジタイミングの夫々において）送信パルス信号ＴＰ２（送信信号）をパルストランス３１（通信用トランス）の二次側巻線３１＿２に供給し、これとは別に、信号ＳＰＷＭ１（復元スイッチング制御信号）が信号ＳＰＷＭ２（原スイッチング制御信号）と整合していないと判断されたときには補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃ（補正信号）をパルストランス３１の二次側巻線３１＿２に供給することになる。
【００８４】
一次側受信部１１０は、補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃの上記供給に伴って一次側巻線３１＿１に発生した電圧に基づき受信パルス信号ＲＰ１を生成する（図１１参照）。故に、一次側受信部１１０は、パルストランス３１の二次側巻線３１＿２に対し、信号ＳＰＷＭ２に基づく送信パルス信号ＴＰ２が供給されたときにも、二次側補正処理に基づく補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃが供給されたときにも、パルストランス３１の一次側巻線３１＿１に発生した電圧に基づき受信パルス信号ＲＰ１を生成することになる。
【００８５】
復元部１２０は、一次側受信部１１０から提供される受信パルス信号ＲＰ１が送信パルス信号ＴＰ２及び補正パルス信号ＴＰ２＿Ｃの何れに基づいているのかを区別することなく（認識することなく）、受信パルス信号ＲＰ１を受けるたびに信号ＳＰＷＭ１のレベルをローレベル及びハイレベル間で切り替える、即ち信号ＳＰＷＭ１にて指定される区間をオン制御区間とオフ制御区間との間で切り替える。これにより、一時的に崩れていた信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２との整合性が再び確保されることになる。
【００８６】
このように本実施形態では、通信異常が発生したとしても自己復帰することが可能となる。つまり例えば、ノイズＮＰの発生に基づき信号ＳＰＷＭ１のレベルが信号ＳＰＷＭ２のレベルから見て逆転する現象が発生したとしても、その現象は一時的なものに留まり、速やかに正常な制御状態に復帰させることができる。結果、当該現象による二次側電圧ＶＳの異常低下又は異常上昇を回避することができる。尚、信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２間のレベル逆転現象の要因としてノイズに注目したが、本来伝達されるべきパルス信号の伝達不良によっても同様の現象が生じ、この場合にも本実施形態の構成は有効に機能する。
【００８７】
整合判定部２３０による二次側整合判定処理について説明する。整合判定部２３０は、ＰＷＭ制御部２１０にて生成される信号ＳＰＷＭ２と、トランジスタＭ１のスイッチングに応答して変動する電圧ＶＤＲに基づいて、信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の整合性（整合性の有無）を判定する。信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合している場合と整合していない場合とで電圧ＶＤＲに大きな相違があるため（図１０及び図１１参照）、信号ＳＰＷＭ２と共に電圧ＶＤＲを参照すれば、容易に信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の整合性（整合性の有無）を判定可能である。整合判定部２３０は、所定の不整合条件が成立するとき、信号ＳＰＷＭ１が信号ＳＰＷＭ２に整合していないと判定し、それ以外では、信号ＳＰＷＭ１が信号ＳＰＷＭ２に整合していると判定する。
【００８８】
具体的には例えば、整合判定部２３０は、信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間における電圧ＶＡを所定の正の第１判定電圧と比較し、信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間における電圧ＶＡが第１判定電圧以下であれば（詳細には例えば、信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間において電圧ＶＡが第１判定電圧以下となる状態が所定時間以上継続して観測されれば）、不整合条件が成立すると判断する。
【００８９】
或いは例えば、整合判定部２３０は、信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間における電圧ＶＡを所定の正の第２判定電圧と比較し、信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間における電圧ＶＡが第２判定電圧以上であれば（詳細には例えば、信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間において電圧ＶＡが第２判定電圧以上となる状態が所定時間以上継続して観測されれば）、不整合条件が成立すると判断する。
【００９０】
また、図５に示す構成とは異なるが、整合判定部２３０は、ＰＷＭ制御部２１０にて生成される信号ＳＰＷＭ２と、二次側電流ＩＳとに基づいて、信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の整合性（整合性の有無）を判定する変形方法を採用しても良い。この場合、二次側電流ＩＳに比例する電圧（以下、電圧ＶＩＳと称する）を発生させる抵抗（不図示）を二次側巻線Ｗ２に直列に接続しておき、その電圧ＶＩＳを信号ＳＰＷＭ２と共に整合判定部２３０に与えれば良い。この場合においても、整合判定部２３０は、所定の不整合条件が成立するとき、信号ＳＰＷＭ１が信号ＳＰＷＭ２に整合していないと判定し、それ以外では、信号ＳＰＷＭ１が信号ＳＰＷＭ２に整合していると判定する。
【００９１】
具体的には例えば、変形方法に係る整合判定部２３０は、信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間において、電圧ＶＩＳにて示される二次側電流ＩＳの大きさが所定値以上であるとき（詳細には例えば、信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間において二次側電流ＩＳの大きさが所定値以上となる状態が所定時間以上継続して観測されれば）、不整合条件が成立すると判断する。信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間は、本来、トランジスタＭ１のオン区間であって、二次側電流ＩＳが流れないはずだからである。
【００９２】
＜＜第２実施形態＞＞
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態及び後述の第３〜第５実施形態は第１実施形態を基礎とする実施形態であり、第２〜第５実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾の無い限り、第１実施形態の記載が第２〜第５実施形態にも適用される。第２実施形態の記載を解釈するにあたり、第１及び第２実施形態間で矛盾する事項については第２実施形態の記載が優先されて良い（後述の第３〜第５実施形態についても同様）。矛盾の無い限り、第１〜第５実施形態の内、任意の複数の実施形態を組み合わせても良い。
【００９３】
第１実施形態は、二次側制御回路２０がマスタとして機能し且つ一次側制御回路１０がスレーブとして機能する二次側マスタ方式が採用されているが、一次側制御回路１０がマスタとして機能し且つ二次側制御回路２０がスレーブとして機能する一次側マスタ方式が採用されても良く、一次側マスタ方式の採用時にも第１実施形態で述べた技術を適用できる。第２実施形態では一次側マスタ方式が採用されることを前提として、第１実施形態で述べた技術の適用例を説明する。
【００９４】
図１２は、第２実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ４（図２参照）の一部構成図である。第２実施形態では、図２の一次側制御回路１０として図１２の一次側制御回路１０Ｂが用いられ、且つ、図２の二次側制御回路２０として図１２の二次側制御回路２０Ｂが用いられる。また、第２実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ４には、図２を参照して上述したものに加えて、図１２のコンデンサ１２、フィードバック回路４０及びフォトカプラ４１が設けられる。コンデンサ１２は一次側制御回路に設けられ、フィードバック回路４０は二次側回路に設けられ、フォトカプラ４１は一次側回路と二次側回路とに亘って設けられる。
【００９５】
フォトカプラ４１は、二次側回路に配置された発光素子と、一次側回路に配置された受光素子と、を有する。フィードバック回路４０は、二次側電圧ＶＳに応じた電流をフォトカプラ４１の発光素子に供給する。フィードバック回路４０には、二次側電圧ＶＳそのものが入力されていても良いし、二次側電圧ＶＳの分圧である電圧ＶＢ（図２参照）が入力されていても良い。一次側制御回路１０Ｂはフォトカプラ４１の受光素子に接続され、フォトカプラ４１の受光素子に流れるフィードバック電流ＩＦＢに応じたフィードバック電圧ＶＦＢが一次側制御回路１０Ｂに入力される。コンデンサ１２はフォトカプラ４１の受光素子に並列接続され、コンデンサ１２の両端子間にフィードバック電圧ＶＦＢが生じる。
【００９６】
この際、フィードバック電流ＩＦＢの増大に伴ってフィードバック電圧ＶＦＢが低下し、フィードバック電流ＩＦＢの減少に伴ってフィードバック電圧ＶＦＢが上昇する。例えば、コンデンサ１２とフォトカプラ４１の受光素子との並列回路に対し定電流を供給する電流源（不図示）が一次側制御回路１０Ｂに備えられる。そうすると、フィードバック電流ＩＦＢが増大すればするほどフィードバック電圧ＶＦＢが低下し、フィードバック電流ＩＦＢが減少すればするほどフィードバック電圧ＶＦＢが上昇することになる（但し、フィードバック電圧ＶＦＢには上下限が存在する）。
【００９７】
負荷ＬＤの消費電流の低減に伴って二次側電圧ＶＳが目標電圧ＶＴＧよりも高くなると、フィードバック回路４０は、フォトカプラ４１の発光素子への供給電流を増大させる。これに伴って、フィードバック電流ＩＦＢが増大してフィードバック電圧ＶＦＢが低下する。逆に、負荷ＬＤの消費電流の増大に伴って二次側電圧ＶＳが目標電圧ＶＴＧよりも低くなると、フィードバック回路４０は、フォトカプラ４１の発光素子への供給電流を減少させる。これに伴って、フィードバック電流ＩＦＢが減少してフィードバック電圧ＶＦＢが上昇する。
【００９８】
第２実施形態では図４の動作が以下のように変形される。第２実施形態において図４のステップＳＴＰ５及びＳＴＰ６の動作は実行されず、図４のステップＳＴＰ３において、一次側制御回路１０Ｂがバースト動作を行う。バースト動作の開始直後では、二次側電圧ＶＳが０Ｖ近辺であることからフィードバック電圧ＶＦＢが速やかにフィードバック電圧ＶＦＢの上限電圧に達する。バースト動作の実行により二次側電圧ＶＳが目標電圧ＶＴＧ近辺まで上昇することでフィードバック電圧ＶＦＢが上記の上限電圧から低下し、その後は、フィードバック電圧ＶＦＢに基づく一次側制御が一次側制御回路１０により実行される。バースト動作の実行により二次側電圧ＶＳが目標電圧ＶＴＧに向けて上昇する過程において二次側制御回路２０Ｂが起動する。以下、第２実施形態では、一次側制御の内容及び一次側制御を行うための構成について説明する。
【００９９】
図１３は一次側制御回路１０Ｂの一部構成図であり、図１４は二次側制御回路２０Ｂの一部構成図である。
【０１００】
図１３に示す如く、一次側制御回路１０Ｂは、ＰＷＭ制御部（制御信号生成部）１５０と、駆動部１６０と、一次側送信部１７０と、整合判定部１８０と、を備える。図１４に示す如く、二次側制御回路２０Ｂは、二次側受信部２５０と、復元部２６０と、同期整流駆動部２７０と、を備える。整合判定部１８０についての説明は後に設けるものとし、図１３及び図１４に示す部位の内、整合判定部１８０以外の部位の機能及び動作について説明する。
【０１０１】
ＰＷＭ制御部１５０は、二次側電圧ＶＳに応じたフィードバック信号の例であるフィードバック電圧ＶＦＢに基づいて、信号ＳＰＷＭ１を生成する。第２実施形態における信号ＳＰＷＭ１は、第１実施形態における信号ＳＰＷＭ１と同様に、スイッチングトランジスタＭ１に対するＰＷＭ信号である。但し、第２実施形態において、信号ＳＰＷＭ１は、復元スイッチング制御信号ではなく、原スイッチング制御信号の例である。ＰＷＭ制御部１５０は生成した信号ＳＰＷＭ１を駆動部１６０及び一次側送信部１７０に出力する。
【０１０２】
駆動部１６０は、ＰＷＭ制御部１５０からの信号ＳＰＷＭ１に基づいて駆動信号ＤＲＶを生成することでスイッチングトランジスタＭ１をスイッチングさせる。
【０１０３】
一次側送信部１７０は、ＰＷＭ制御部１５０にて生成された信号ＳＰＷＭ１に基づく信号をパルストランス部３０に出力する。図１５を参照し、信号ＳＰＷＭ１に基づく信号の、一次側制御回路１０Ｂから二次側制御回路２０Ｂへの伝達の流れを説明する。パルストランス部３０には、一次側制御回路１０Ｂから二次側制御回路２０Ｂへの信号伝達を可能とするパルストランス３２が設けられている。パルストランス３２は、互いに絶縁されつつ磁気結合された一次側巻線３２＿１及び二次側巻線３２＿２から成る。一次側巻線３２＿１は一次側回路内に配置され、二次側巻線３２＿２は二次側回路内に配置される。
【０１０４】
一次側送信部１７０は、信号ＳＰＷＭ１に基づきパルストランス３２に対し、送信信号として送信パルス信号ＴＰ１に出力する。パルストランス３２に対する送信パルス信号ＴＰ１の出力とは、詳細には、送信パルス信号ＴＰ１をパルストランス３２の一次側巻線３２＿１に供給することを指す。送信パルス信号ＴＰ１をパルストランス３２の一次側巻線３２＿１に供給するとは、送信パルス信号ＴＰ１よるパルス状の電圧を一次側巻線３２＿１に供給することで一次側巻線３２＿１に流れる電流に変化を与えることを意味し、一次側巻線３２＿１に流れる電流に変化が生じる限りパルス状の電圧の供給の仕方は任意である。上記電流の変化により二次側巻線３２＿２にて電圧が発生する。
【０１０５】
二次側受信部２５０は、送信パルス信号ＴＰ１の上記供給に伴って二次側巻線３２＿２に発生した電圧に基づき、受信信号としての受信パルス信号ＲＰ２を生成する。二次側受信部２５０は、例えば、コンパレータを用いて二次側巻線３２＿２の両端子間電圧の大きさを所定の判定電圧と比較し、二次側巻線３２＿２の両端子間電圧の大きさが判定電圧以上であるときに、１つのパルス信号を受信パルス信号ＲＰ２として生成する。二次側受信部２５０は生成した受信パルス信号ＲＰ２を復元部２６０に出力する(図１４参照)。
【０１０６】
復元部２６０は、二次側受信部２５０にて生成された受信パルス信号ＲＰ２に基づき、信号ＳＰＷＭ２を生成する。第２実施形態に係る信号ＳＰＷＭ２は、信号ＳＰＷＭ１を二次側制御回路２０Ｂ内で復元した信号（復元スイッチング制御信号）に相当する。復元部２６０にて生成された信号ＳＰＷＭ２は同期整流駆動部２７０に送られる。
【０１０７】
同期整流駆動部２７０は、復元部２６０から提供される信号ＳＰＷＭ２に基づき、信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間にてＳＲトランジスタＭ２をオフ状態とし、信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間の全部又は一部にてＳＲトランジスタＭ２をオン状態とする。同期整流駆動部２７０は、ＳＲトランジスタＭ２にハイレベルのゲート電圧を与えることでＳＲトランジスタＭ２をオン状態にすることができ、ＳＲトランジスタＭ２にローレベルのゲート電圧を与えることでＳＲトランジスタＭ２をオフ状態にすることができる。
【０１０８】
詳細には、同期整流駆動部２７０は、トランジスタＭ１及びＭ２の同時オンを回避すべく、信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間の全部においてＳＲトランジスタＭ２をオフ状態とする。同期整流駆動部２７０は、信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間の全部においてＳＲトランジスタＭ２をオン状態としても良い。或いは、同期整流駆動部２７０は、信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間の一部においてのみＳＲトランジスタＭ２をオン状態としても良い。この場合、同期整流駆動部２７０は、信号ＳＰＷＭ２のダウンエッジの発生に応答してＳＲトランジスタＭ２をターンオンし、電圧ＶＡが所定の負のターンオフ判定電圧（例えば−１０ｍＶ）以上となったことを受けてＳＲトランジスタＭ２をターンオフすることができる。
【０１０９】
図１６に、第２実施形態に係る、信号ＳＰＷＭ１と、送信パルス信号ＴＰ１と、受信パルス信号ＲＰ２と、信号ＳＰＷＭ２と、トランジスタＭ１の状態と、電圧ＶＤＲ（ＶＡ）との関係を示す。第１実施形態と同様、信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の夫々は、ハイレベル又はローレベルの信号レベルをとる二値化信号である。但し、第２実施形態では、一次側制御において、トランジスタＭ１を所定のＰＷＭ周波数でスイッチングさせるＰＷＭ制御を実施する。
【０１１０】
信号ＳＰＷＭ１において、互いに隣接する２つのアップエッジの発生間隔はＰＷＭ周波数の逆数に相当するＰＷＭ周期の長さに等しい。第１実施形態と同様、信号ＳＰＷＭ１（又は信号ＳＰＷＭ２）において、或る１つのアップエッジの発生タイミングから次のアップエッジの発生タイミングまでの区間が単位制御区間に相当する。各単位制御区間の長さはＰＷＭ周期の長さに等しい。ＰＷＭ制御が行われるとき、時系列上に並ぶ複数の単位制御区間が順次発生する。
【０１１１】
一次側送信部１７０は、信号ＳＰＷＭ１にてアップエッジが生じるたびに且つ信号ＳＰＷＭ１にてダウンエッジが生じるたびに、パルストランス３２に対して１つの送信パルス信号ＴＰ１を出力する（即ち１つの送信パルス信号ＴＰ１をパルストランス３２の一次側巻線３２＿１に供給する）。このため、二次側受信部２５０では、信号ＳＰＷＭ１にてアップエッジが生じるたびに且つ信号ＳＰＷＭ１にてダウンエッジが生じるたびに、１つの受信パルス信号ＲＰ２が生成されて復元部２６０に送られることになる。
【０１１２】
復元部２６０は、二次側受信部２５０から受信パルス信号ＲＰ２を受けるたびに信号ＳＰＷＭ２のレベルをローレベル及びハイレベル間で切り替える。ここで、一次側制御の開始時点における信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の初期レベルは共にローレベルであるとする。故に、信号ＳＰＷＭ２は信号ＳＰＷＭ１を復元した信号となり、信号ＳＰＷＭ１の波形と実質的に同じ波形を有する。厳密には、信号遅延分だけ、信号ＳＰＷＭ１のアップエッジタイミングから信号ＳＰＷＭ２のアップエッジタイミングが遅れるが、ここでは、その信号遅延が微小であるとして無視する（ダウンエッジタイミングについても同様）。
【０１１３】
駆動部１６０は、信号ＳＰＷＭ１のハイレベル区間においてハイレベルの駆動信号ＤＲＶをトランジスタＭ１のゲートに供給することでトランジスタＭ１をオン状態とし、信号ＳＰＷＭ１のローレベル区間においてローレベルの駆動信号ＤＲＶをトランジスタＭ１のゲートに供給することでトランジスタＭ１をオフ状態とする。トランジスタＭ１の状態に応じてＳＲトランジスタＭ２のドレイン電圧に相当する電圧ＶＤＲが変動する（図１６参照）。
【０１１４】
第１実施形態で述べたように、信号ＳＰＷＭ１のハイレベル区間及び信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間は夫々にオン制御区間に相当し、信号ＳＰＷＭ１のローレベル区間及び信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間は夫々にオフ制御区間に相当する。各単位制御区間は１つのオン制御区間と１つのオフ制御区間との合計に相当する。第１実施形態で述べたように、オン制御区間はトランジスタＭ１がオン状態に制御されるべき区間（第１区間）であり、オフ制御区間はトランジスタＭ１がオフ状態に制御されるべき区間（第２区間）である。
【０１１５】
ＰＷＭ制御では、信号ＳＰＷＭ１又はＳＰＷＭ２によってオン制御区間とオフ制御区間が交互に指定されることになる。但し、一次側制御回路１０Ｂでは信号ＳＰＷＭ１（原スイッチング制御信号）によりオン制御区間及びオフ制御区間が指定され、二次側制御回路２０Ｂでは信号ＳＰＷＭ２（復元スイッチング制御信号）によりオン制御区間及びオフ制御区間が指定されることになる。故に、一次側制御回路１０Ｂにおける駆動部１６０は、信号ＳＰＷＭ１にて指定されるオン制御区間（信号ＳＰＷＭ１のハイレベル区間）にてトランジスタＭ１をオン状態とし、信号ＳＰＷＭ１にて指定されるオフ制御区間（信号ＳＰＷＭ１のローレベル区間）にてトランジスタＭ１をオフ状態とすることになる。一方で、二次側制御回路２０Ｂにおける同期整流駆動部２７０は、信号ＳＰＷＭ２にて指定されるオン制御区間（信号ＳＰＷＭ２のハイレベル区間）にてＳＲトランジスタＭ２をオフ状態とし、信号ＳＰＷＭ２にて指定されるオフ制御区間（信号ＳＰＷＭ２のローレベル区間）の全部又は一部にてＳＲトランジスタＭ２をオン状態とすることになる。
【０１１６】
一次側制御回路１０ＢにてＰＷＭ制御が行われる際、ＰＷＭ制御部１５０は、フィードバック電圧ＶＦＢの上昇に伴って信号ＳＰＷＭ１のデューティが増大するように、フィードバック電圧ＶＦＢの低下に伴って信号ＳＰＷＭ１のデューティが減少するように、信号ＳＰＷＭ１を生成すれば良い。信号ＳＰＷＭ１は、電流センス電圧ＶＣＳも考慮されて生成されても良い。
【０１１７】
［整合判定部による補正］
通信エラー等が発生しなければ信号ＳＰＷＭ２は正確に信号ＳＰＷＭ１を復元したものとなるが、通信エラー等が発生したとき、信号ＳＰＷＭ２の波形が信号ＳＰＷＭ１の波形と相違することがある。この現象を図１７を参照して説明する。
【０１１８】
図１７では、パルストランス３２の周辺でノイズＮＰが発生し、ノイズＮＰに基づく受信パルス信号ＲＰ２が発生したことが想定されている。ノイズＮＰに基づく受信パルス信号ＲＰ２は、送信パルス信号ＴＰ１に基づくパルス信号では無く、信号ＳＰＷＭ２とは関係のないものであるが、ノイズＮＰに基づく受信パルス信号ＲＰ２が発生すると、信号ＳＰＷＭ２のレベルが信号ＳＰＷＭ１のレベルから見て逆転する。
【０１１９】
図１７では、図１３の整合判定部１８０が設けられていない仮想構成での各種波形が示されており、仮想構成では、一旦信号ＳＰＷＭ２のレベルが信号ＳＰＷＭ１のレベルから見て逆転すると、以後、その逆転状態が継続することになる。結果、同期整流が正しく行われなくなり、スイッチングトランジスタＭ１が過電流状態になることもある。
【０１２０】
これを考慮し、図１３に示す如く、二次側制御回路２０Ｂには整合判定部１８０が設けられている。整合判定部１８０は、信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の整合性（整合性の有無）を判定する一次側整合判定処理を実行し、信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合していないと判断したとき一次側補正処理を実行する。信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の整合性の判定とは、信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合しているか否かの判定を指す。一次側補正処理は信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合していないと判断された場合に限り実行される。
【０１２１】
信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合していることの意義、及び、信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合していないことの意義は、第１実施形態で述べた通りである。
【０１２２】
図１８は、整合判定部１８０が設けられた本実施形態の構成における各種信号及び電圧波形の例を示している。
【０１２３】
一次側補正処理において、整合判定部１８０は、一次側送信部１７０に対し所定の補正指示信号を出力する。補正指示信号を受けた一次側送信部１７０は、信号ＳＰＷＭ１とは関係なく、補正信号としての補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃを出力する（図１８参照）。つまり、一次側補正処理において、整合判定部１８０は、一次側送信部１７０を用い、パルストランス３２に対して補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃに出力する、と言える。パルストランス３２に対する補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃの出力とは、詳細には、補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃをパルストランス３２の一次側巻線３２＿１に供給することを指す。補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃをパルストランス３２の一次側巻線３２＿１に供給するとは、補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃよるパルス状の電圧を一次側巻線３２＿１に供給することで一次側巻線３２＿１に流れる電流に変化を与えることを意味し、一次側巻線３２＿１に流れる電流に変化が生じる限りパルス状の電圧の供給の仕方は任意である。上記電流の変化により二次側巻線３２＿２にて電圧が発生する。補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃは、信号ＳＰＷＭ１に基づく送信パルス信号ＴＰ１と同じ波形を有するパルス状の信号であって良い。
【０１２４】
結果、一次側送信部１７０は、信号ＳＰＷＭ１（原スイッチング制御信号）にて指定されるオフ制御区間からオン制御区間への遷移タイミング及びオン制御区間からオフ制御区間への遷移タイミングの夫々において（信号ＳＰＷＭ１のアップエッジタイミング及びダウンエッジタイミングの夫々において）送信パルス信号ＴＰ１（送信信号）をパルストランス３２（通信用トランス）の一次側巻線３２＿１に供給し、これとは別に、信号ＳＰＷＭ２（復元スイッチング制御信号）が信号ＳＰＷＭ１（原スイッチング制御信号）と整合していないと判断されたときには補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃ（補正信号）をパルストランス３２の一次側巻線３２＿１に供給することになる。
【０１２５】
二次側受信部２５０は、補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃの上記供給に伴って二次側巻線３２＿２に発生した電圧に基づき受信パルス信号ＲＰ２を生成する（図１８参照）。故に、二次側受信部２５０は、パルストランス３２の一次側巻線３２＿１に対し、信号ＳＰＷＭ１に基づく送信パルス信号ＴＰ１が供給されたときにも、一次側補正処理に基づく補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃが供給されたときにも、パルストランス３２の二次側巻線３２＿２に発生した電圧に基づき受信パルス信号ＲＰ２を生成することになる。
【０１２６】
復元部２６０は、二次側受信部２５０から提供される受信パルス信号ＲＰ２が送信パルス信号ＴＰ１及び補正パルス信号ＴＰ１＿Ｃの何れに基づいているのかを区別することなく（認識することなく）、受信パルス信号ＲＰ２を受けるたびに信号ＳＰＷＭ２のレベルをローレベル及びハイレベル間で切り替える、即ち信号ＳＰＷＭ２にて指定される区間をオン制御区間とオフ制御区間との間で切り替える。これにより、一時的に崩れていた信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２との整合性が再び確保されることになる。
【０１２７】
このように本実施形態では、通信異常が発生したとしても自己復帰することが可能となる。つまり例えば、ノイズＮＰの発生に基づき信号ＳＰＷＭ２のレベルが信号ＳＰＷＭ１のレベルから見て逆転する現象が発生したとしても、その現象は一時的なものに留まり、速やかに正常な制御状態に復帰させることができる。尚、信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２間のレベル逆転現象の要因としてノイズに注目したが、本来伝達されるべきパルス信号の伝達不良によっても同様の現象が生じ、この場合にも本実施形態の構成は有効に機能する。
【０１２８】
整合判定部１８０による一次側整合判定処理について説明する。整合判定部１８０は、一次側巻線Ｗ１及びスイッチングトランジスタＭ１に流れる電流、即ち一次側電流ＩＰに基づいて、信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の整合性（整合性の有無）を判定することができる。信号ＳＰＷＭ１と信号ＳＰＷＭ２とが整合しない場合、トランジスタＭ１及びＭ２の同時オンが発生するが、トランジスタＭ１及びＭ２が同時にオンとされているとき、相当に大きな電流がトランジスタＭ１に流れるからである。整合判定部１８０は、所定の不整合条件が成立するとき、信号ＳＰＷＭ２が信号ＳＰＷＭ１に整合していないと判定し、それ以外では、信号ＳＰＷＭ２が信号ＳＰＷＭ１に整合していると判定する。
【０１２９】
具体的には例えば、整合判定部１８０は、一次側電流ＩＰに応じた電流センス電圧ＶＣＳを参照し、信号ＳＰＷＭ１のハイレベル区間において、所定の閾電圧以上の電流センス電圧ＶＣＳが観測されたとき、不整合条件が成立すると判断する。電流センス電圧ＶＣＳが所定の閾電圧以上となることは、所定値以上の大きさを持つ一次側電流ＩＰが流れたことに相当する。尚、スイッチングに伴うサージ電圧の影響を排除するべく、信号ＳＰＷＭ１のアップエッジタイミングから所定のマスク時間が経過するまでは不整合条件の成否を判定せず、マスク時間の経過後にのみ不整合条件の成否を判定するようにしても良い。
【０１３０】
＜＜第３実施形態＞＞
本発明の第３実施形態を説明する。ＡＣ／ＤＣコンバータ１に含まれるＤＣ／ＤＣコンバータ４として絶縁同期整流型ＤＣ／ＤＣコンバータの構成を上述したが、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、一次側巻線Ｗ１に加わる一次側電圧ＶＰからスイッチング方式によりトランスＴＲの二次側において二次側電圧ＶＳを生成する絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであれば任意である。
【０１３１】
例えば、図２に示したＤＣ／ＤＣコンバータ４では、いわゆるローサイドアプリケーションが採用されているが、ハイサイドアプリケーションが採用されても良い。ハイサイドアプリケーションが採用されたＤＣ／ＤＣコンバータ４では、ＳＲトランジスタＭ２が出力端子ＴＭ２Ｈ側に設けられ、二次側電圧ＶＳが加わる出力端子ＴＭ２ＨとトランスＴＲの二次側巻線Ｗ２との間にＳＲトランジスタＭ２が直列に挿入される。この他、本発明の主旨を損なわない形態で、二次側回路におけるＳＲトランジスタＭ２の配置位置を変更することが可能である。
【０１３２】
また例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、ダイオード整流方式を採用したＤＣ／ＤＣコンバータ（絶縁ダイオード整流型ＤＣ／ＤＣコンバータ）であっても良い（但し第２実施形態を除く）。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ４において、図２のＳＲトランジスタＭ２及び寄生ダイオードＤ２の代わりに、整流ダイオードを二次側回路に設ける。整流ダイオードは二次側巻線Ｗ２とコンデンサＣ２との間に挿入され、一次側巻線Ｗ１から二次側巻線Ｗ２に伝搬された電力を整流する。
【０１３３】
また例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を、フォワード方式の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータとして構成しても良く、この場合にも、同期整流方式及びダイオード整流方式の何れが採用されて良い。
【０１３４】
＜＜第４実施形態＞＞
本発明の第４実施形態を説明する。
【０１３５】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１を用いて電源アダプタを構成しても良い。図１９は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１を備える電源アダプタ６２０を示す図である。電源アダプタ６２０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１、プラグ６２１、筐体６２２及び出力コネクタ６２３を備え、筐体６２２内にＡＣ／ＤＣコンバータ１が収容及び配置される。プラグ６２１は図示されないコンセントから商用交流電圧ＶＡＣを受け、ＡＣ／ＤＣコンバータ１はプラグ６２１を通じて入力された商用交流電圧ＶＡＣから直流の二次側電圧ＶＳを生成する。二次側電圧ＶＳが、出力コネクタ６２３を通じ、図示されない任意の電気機器に供給される。電気機器としては、ノート型パーソナルコンピュータ、情報端末機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機（スマートフォンに分類されるものを含む）、携帯オーディオプレイヤなどが例示される。
【０１３６】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１を備える電気機器を構成しても良い。図２０（ａ）及び（ｂ）は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１を備える電気機器６４０を示す図である。図２０（ａ）及び（ｂ）に示される電気機器６４０はディスプレイ装置であるが、電気機器６４０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、ＡＣ／ＤＣコンバータを内蔵する機器であれば任意である。電気機器６４０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１、プラグ６４１、筐体６４２及び負荷６４３を備え、筐体６４２内にＡＣ／ＤＣコンバータ１及び負荷６４３が収容及び配置される。プラグ６４１は図示されないコンセントから商用交流電圧ＶＡＣを受け、ＡＣ／ＤＣコンバータ１はプラグ６４１を通じて入力された商用交流電圧ＶＡＣから直流の二次側電圧ＶＳを生成する。生成された二次側電圧ＶＳは負荷６４３に供給される。負荷６４３は図１の負荷ＬＤに相当する。負荷６４３は、二次側電圧ＶＳに基づいて駆動する任意の負荷であって良く、例えば、マイコンコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、電源回路、照明機器、アナログ回路又はデジタル回路である。
【０１３７】
＜＜第５実施形態＞＞
本発明の第５実施形態を説明する。第５実施形態では、第１〜第４実施形態に適用可能な応用技術、変形技術などを説明する。
【０１３８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４をＡＣ／ＤＣコンバータ１の構成要素として用いることを上述したが、本発明は、これに限定されない。即ち例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、直流電圧を生成する任意の電圧源（例えばバッテリ）の出力電圧を一次側電圧ＶＰとして受けて、二次側電圧ＶＳを生成するものであっても構わない。
【０１３９】
上述の信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２はスイッチング制御信号の例である。トランジスタＭ１に対するスイッチング制御として、トランジスタＭ１を所定のＰＷＭ周波数にてスイッチングするＰＷＭ制御を例示したが、本発明はこれに限定されない。即ち例えば、オンタイム制御方式を利用したＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation）制御にてトランジスタＭ１をスイッチングするようにしても良い。この場合、スイッチング制御信号ＳＰＷＭ１及びＳＰＷＭ２の周波数の可変調整を通じて、二次側電圧ＶＳの目標電圧ＶＴＧへの安定化が図られる。
【０１４０】
一次側制御回路１０、二次側制御回路２０及びパルストランス部３０を１チップの半導体基板上に集積化した半導体装置ＳＭＣ１を構成するようにしても良い。一次側制御回路１０、二次側制御回路２０及びパルストランス部３０が集積化された１チップの半導体基板が樹脂にて構成されたパッケージ（筐体）に収容されて封止されることで半導体装置ＳＭＣ１が構成される。
【０１４１】
或いは、一次側制御回路１０を第１半導体基板上に集積化した第１チップと、二次側制御回路２０を第２半導体基板上に集積化した第２チップと、パルストランス部３０を第３半導体基板上に集積化した第３チップとを作成し、第１〜第３チップを共通のパッケージ（筐体）に収容して封止することで半導体装置ＳＭＣ２を構成しても良い。
【０１４２】
但し、一次側制御回路１０及び二次側制御回路２０を別々の半導体装置として構成するようにしても良い。即ち、一次側制御回路１０を第１半導体基板上に集積化した第１チップを第１パッケージに収容して封止することで半導体装置ＳＭＣ３Ａを構成し、これとは別に、二次側制御回路２０を第２半導体基板上に集積化した第２チップを第２パッケージに収容して封止することで半導体装置ＳＭＣ３Ｂを構成しても良い。この場合、パルストランス部３０は、半導体装置ＳＭＣ３Ａ及びＳＭＣ３Ｂとは別に設けられたディスクリート部品であって良いが、パルストランス部３０を第３半導体基板上に集積化した第３チップを第３パッケージに収容して封止することで半導体装置ＳＭＣ３Ｃを構成しても良い。半導体装置ＳＭ１、ＳＭＣ２及びＳＭＣ３Ｃにおいて、既存の集積回路プロセスを利用し、パルストランスを構成することが可能である。
【０１４３】
一次側制御回路１０が集積化された半導体装置（ＳＭ１、ＳＭＣ２又はＳＭＣ３Ａ）に、スイッチングトランジスタＭ１が更に集積化されて含まれていても良いし、センス抵抗ＲＣＳが更に集積化されて含まれていても良い。
【０１４４】
二次側制御回路２０が集積化された半導体装置（ＳＭ１、ＳＭＣ２又はＳＭＣ３Ｂ）に、ＳＲトランジスタＭ２が更に集積化されて含まれていても良いし、分圧抵抗Ｒ１及びＲ２が更に集積化されて含まれていても良いし、分圧抵抗Ｒ３及びＲ４が更に集積化されて含まれていても良い。
【０１４５】
上述の主旨を損なわない形で、任意の信号又は電圧に関して、それらのハイレベルとローレベルの関係を逆にしても良い。また、上述の主旨を損なわない形で、ＦＥＴのチャネル型を任意に変更可能である。即ち例えば、スイッチングトランジスタＭ１がＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして構成されるよう、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の構成が変形されても良い。
【０１４６】
上述の任意のトランジスタは、任意の種類のトランジスタであって良い。例えば、ＭＯＳＦＥＴとして上述された任意のトランジスタ（特に例えばスイッチングトランジスタＭ１）を、接合型ＦＥＴ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）又はバイポーラトランジスタに置き換えることも可能である。任意のトランジスタは第１電極、第２電極及び制御電極を有する。ＦＥＴにおいては、第１及び第２電極の内の一方がドレインで他方がソースであり且つ制御電極がゲートである。ＩＧＢＴにおいては、第１及び第２電極の内の一方がコレクタで他方がエミッタであり且つ制御電極がゲートである。ＩＧＢＴに属さないバイポーラトランジスタにおいては、第１及び第２電極の内の一方がコレクタで他方がエミッタであり且つ制御電極がベースである。
【０１４７】
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１  ＡＣ／ＤＣコンバータ
２  フィルタ
３  整流回路
４  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０  一次側制御回路
２０  二次側制御回路
３０  パルストランス部
Ｍ１  スイッチングトランジスタ
Ｍ２  同期整流トランジスタ
ＴＲ  トランス
Ｗ１  一次側巻線
Ｗ２  二次側巻線
２０Ａ  二次側制御回路
２１０  ＰＷＭ制御部（制御信号生成部）
２２０  二次側送信部
２３０  整合判定部
１０Ａ  一次側制御回路
１１０  一次側受信部
１２０  復元部
１３０  駆動部
３１  パルストランス（通信用トランス）
１０Ｂ  一次側制御回路
１５０  ＰＷＭ制御部（制御信号生成部）
１６０  駆動部
１７０  一次側送信部
１８０  整合判定部
２０Ｂ  二次側制御回路
２５０  二次側受信部
２６０  復元部
２７０  同期整流駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020205662.tif 000018
【図１７】
2020205662.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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