(57)【要約】【課題】トランスの２次側への電力供給の効率を向上することが可能なスイッチング電源装置を提供する。【解決手段】起動時には、参照電圧が最初に基準電圧に達するまで、電圧調整回路は、定電流で充電される第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、参照電圧が基準電圧に達した後、電源制御回路は、電圧調整回路を、参照電圧がソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、バーストモード制御時において負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、第１の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において第１の調整用キャパシタの充電時は参照電圧がソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧が供給される電源入力端子と、
一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第１のスイッチ素子と、
一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第２のスイッチ素子と、
前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された１次側コイルと、
前記１次側コイルとトランスを構成する２次側コイルと、
負荷に接続され、前記トランスの前記２次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、
参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第１の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、
前記参照電圧の上昇に伴って、前記第１及び第２のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を交互にオン／オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備え、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、  
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第１の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第１の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続された前記第１の調整用キャパシタと、
一端が前記第１の調整用キャパシタの他端に接続され、他端が前記固定電位に接続された電圧調整用抵抗と、
前記第１の調整用キャパシタの他端と前記固定電位との間に接続された電圧調整用スイッチ素子と、を備え、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整用スイッチ素子をオンすることで、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定し、一方、前記電圧調整用スイッチ素子をオフすることで、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された第２の調整用キャパシタを、さらに備える
ことを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記電源制御回路は、
前記スイッチング電源装置の異常動作を検出した場合、又は、過電流の保護機能動作を実行する場合には、前記電圧調整回路を前記初期状態にリセットする
ことを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記電源制御回路は、
前記停止期間において、前記第１の調整用キャパシタの電荷を放電させることにより、前記参照電圧端子の電圧を強制的に前記固定電位にし、前記第１及び第２のスイッチ素子のスイッチングを停止させる
ことを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
前記電源制御回路は、
前記参照電圧端子に第１の定電流を供給する第１の定電流源と、
前記参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された停止用スイッチ素子と、をさらに備え、
前記停止期間において、前記停止用スイッチ素子をオンし、
前記発振期間では、前記停止用スイッチ素子をオフする
ことを特徴とする請求項５に記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された前記第１の調整用キャパシタと、
第２の定電流を出力する第２の定電流源と、
一端が前記第２の定電流源の出力に接続され、他端が前記参照電圧端子に接続された電流調整用スイッチ素子と、を備え、
前記電源制御回路は、
前記電流調整用スイッチ素子をオンすることで、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定し、一方、前記電流調整用スイッチ素子をオフすることで、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定する
ことを特徴とする請求項６に記載のスイッチング電源装置。
【請求項８】
前記電源制御回路は、
前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子を制御するスイッチングパルスを生成するための発振信号を出力する発振器と、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第１の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するように前記電圧を設定するバーストモード切換回路と、
前記発振器が出力する前記発振信号から生成したスイッチングパルスにより前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子を制御する制御部と、
前記電源電圧に基づいた検出電圧を検出し、前記検出電圧に応じて、前記発振器の動作をオン／オフさせる電圧検出回路と、
前記参照電圧端子の前記参照電圧に応じて、前記発振器の発振周波数を高い周波数から徐々に低い周波数に設定して、ソフトスタートを実行するソフトスタート回路と、を備える
ことを特徴とする請求項７に記載のスイッチング電源装置。
【請求項９】
前記負荷電圧を検出する出力検出回路と、
前記出力検出回路が検出した前記負荷電圧に応じた検出電流をフィードバック端子に流すフォトカプラと、をさらに備え、
前記発振器は、前記負荷電圧端子の前記負荷電圧に基づき、前記フォトカプラを介して印加された前記フィードバック端子の検出電流に応じた発振周波数で、前記スイッチングパルスの発振周波数が制御される
ことを特徴とする請求項８に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１０】
一端が前記１次側コイルに接続された共振キャパシタと、
一端が前記共振キャパシタの他端に接続され、他端が前記固定電位に接続された電流検出用抵抗と、をさらに備え、
前記電源制御回路は、
前記電流検出用抵抗に流れる電流に基づいて、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子に流れる電流を検出する過電流保護回路をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１１】
前記ソフトスタート回路は、
前記参照電圧端子に前記第１の定電流を供給する前記第１の定電流源と、
前記参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された前記停止用スイッチ素子と、
非反転入力端子が前記参照電圧端子に接続され、反転入力端子に前記基準電圧が供給され、前記参照電圧端子の前記参照電圧と前記基準電圧とを比較した結果に応じた比較結果信号を、前記バーストモード切換回路に出力するコンパレータと、を備え、
前記バーストモード切換回路は、
前記参照電圧が前記基準電圧未満であることを前記比較結果信号が示す間は、前記電圧調整用スイッチ素子をオンに制御して、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定し、
その後、前記参照電圧が前記基準電圧以上であることを前記比較結果信号が示した後には、前記電圧調整用スイッチ素子をオフに制御して、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定し、
その後、前記スイッチング電源装置の異常動作を検出した場合、又は、過電流の保護機能動作を実行する場合には、前記電圧調整用スイッチ素子をオンに制御して、前記電圧調整回路Ｙを強制的に前記調整状態から前記初期状態にリセットする
ことを特徴とする請求項８に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１２】
前記バーストモード切換回路は、
前記コンパレータが出力した前記比較結果信号が入力されるセット端子と、前記スイッチング電源装置の異常動作を検出したことを示す第１のリセット信号が入力される第１のリセット端子と、過電流の保護機能動作を実行することを示す第２のリセット信号が入力される第２のリセット端子と、論理信号を出力する出力端子と、を有するフリップフロップ回路と、
前記フリップフロップ回路が出力した前記論理信号が入力され、前記論理信号に基づいた調整信号を出力するドライバ回路と、を備え、
前記電圧調整回路は、前記調整信号に応じて前記電圧調整用スイッチ素子が制御されて、前記初期状態又は前記調整状態に設定される
ことを特徴とする請求項１１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１３】
前記発振器は、前記負荷の状態が軽負荷である場合には、軽負荷検出信号を出力し、
前記ソフトスタート回路の前記停止用スイッチ素子は、前記軽負荷検出信号によりオンする
ことを特徴とする請求項１１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１４】
電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第１のスイッチ素子と、一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第２のスイッチ素子と、前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された１次側コイルと、前記１次側コイルとトランスを構成する２次側コイルと、負荷に接続され、前記トランスの前記２次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第１の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、を備えるスイッチング電源装置に適用される電源制御回路であって、
前記参照電圧の上昇に伴って、前記第１及び第２のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を交互にオン／オフするように所定のスイッチング周波数で制御するようになっており、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、  
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第１の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第１の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とする電源制御回路。
【請求項１５】
電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第１のスイッチ素子と、一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第２のスイッチ素子と、前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された１次側コイルと、前記１次側コイルとトランスを構成する２次側コイルと、負荷に接続され、前記トランスの前記２次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第１の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、前記参照電圧の上昇に伴って、前記第１及び第２のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を交互にオン／オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備えたスイッチング電源装置の制御方法であって、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、  
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第１の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第１の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とするスイッチング電源装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源装置、電源制御回路、及び、スイッチング電源装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチング用のＭＯＳＦＥＴを流れる電流の位相を検出して、動作モードが通常モードであるか、スタンバイモードであるかを判別し、スタンバイモードであると判定した場合には、バーストモードの動作を開始するスイッチング電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来のスイッチング電源装置は、起動時において、フィードバック電流が増加したときに、発振器をバースト動作させることで、消費電力の抑制を図っている。
【０００４】
しかしながら、この従来のスイッチング電源装置では、このようなバースト動作の際には、ソフトスタート時間が長くなる。このため、スイッチング損失が十分に低減できずにスイッチング周波数が高くなりトランスの２次側への電力供給の効率が低下する問題があるため、ソフトスタートの状態が短くなるように外部信号により切り替える必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０６９４９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、起動直後のタイミングにおいてソフトスタートの状態が短くなるように調整切り替えを行い、バーストモードの軽負荷検出時において、ソフトスタート時間を短くして、スイッチング周波数を素早く低下させることで、トランスの２次側への電力供給の効率を向上することが可能なスイッチング電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係るスイッチング電源装置は、
電源電圧が供給される電源入力端子と、
一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第１のスイッチ素子と、
一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第２のスイッチ素子と、
前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された１次側コイルと、
前記１次側コイルとトランスを構成する２次側コイルと、
負荷に接続され、前記トランスの前記２次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、
参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第１の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、
前記参照電圧の上昇に伴って、前記第１及び第２のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を交互にオン／オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備え、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、  
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第１の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第１の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とする。
【０００８】
前記スイッチング電源装置において、
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続された前記第１の調整用キャパシタと、
一端が前記第１の調整用キャパシタの他端に接続され、他端が前記固定電位に接続された電圧調整用抵抗と、
前記第１の調整用キャパシタの他端と前記固定電位との間に接続された電圧調整用スイッチ素子と、を備え、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整用スイッチ素子をオンすることで、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定し、一方、前記電圧調整用スイッチ素子をオフすることで、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定する
ことを特徴とする。
【０００９】
前記スイッチング電源装置において、
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された第２の調整用キャパシタを、さらに備える
ことを特徴とする。
【００１０】
前記スイッチング電源装置において、
前記電源制御回路は、
前記スイッチング電源装置の異常動作を検出した場合、又は、過電流の保護機能動作を実行する場合には、前記電圧調整回路を前記初期状態にリセットする
ことを特徴とする。
【００１１】
前記スイッチング電源装置において、
前記電源制御回路は、
前記停止期間において、前記第１の調整用キャパシタの電荷を放電させることにより、前記参照電圧端子の電圧を強制的に前記固定電位にし、前記第１及び第２のスイッチ素子のスイッチングを停止させる
ことを特徴とする。
【００１２】
前記スイッチング電源装置において、
前記電源制御回路は、
前記参照電圧端子に第１の定電流を供給する第１の定電流源と、
前記参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された停止用スイッチ素子と、をさらに備え、
前記停止期間において、前記停止用スイッチ素子をオンし、
前記発振期間では、前記停止用スイッチ素子をオフする
ことを特徴とする。
【００１３】
前記スイッチング電源装置において、
前記電圧調整回路は、
一端が前記参照電圧端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された前記第１の調整用キャパシタと、
第２の定電流を出力する第２の定電流源と、
一端が前記第２の定電流源の出力に接続され、他端が前記参照電圧端子に接続された電流調整用スイッチ素子と、を備え、
前記電源制御回路は、
前記電流調整用スイッチ素子をオンすることで、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定し、一方、前記電流調整用スイッチ素子をオフすることで、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定する
ことを特徴とする。
【００１４】
前記スイッチング電源装置において、
前記電源制御回路は、
前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子を制御するスイッチングパルスを生成するための発振信号を出力する発振器と、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第１の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するように前記電圧を設定するバーストモード切換回路と、
前記発振器が出力する前記発振信号から生成したスイッチングパルスにより前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子を制御する制御部と、
前記電源電圧に基づいた検出電圧を検出し、前記検出電圧に応じて、前記発振器の動作をオン／オフさせる電圧検出回路と、
前記参照電圧端子の前記参照電圧に応じて、前記発振器の発振周波数を高い周波数から徐々に低い周波数に設定して、ソフトスタートを実行するソフトスタート回路と、を備える
ことを特徴とする。
【００１５】
前記スイッチング電源装置において、
前記負荷電圧を検出する出力検出回路と、
前記出力検出回路が検出した前記負荷電圧に応じた検出電流をフィードバック端子に流すフォトカプラと、をさらに備え、
前記発振器は、前記負荷電圧端子の前記負荷電圧に基づき、前記フォトカプラを介して印加された前記フィードバック端子の検出電流に応じた発振周波数で、前記スイッチングパルスの発振周波数が制御される
ことを特徴とする。
【００１６】
前記スイッチング電源装置において、
一端が前記１次側コイルに接続された共振キャパシタと、
一端が前記共振キャパシタの他端に接続され、他端が前記固定電位に接続された電流検出用抵抗と、をさらに備え、
前記電源制御回路は、
前記電流検出用抵抗に流れる電流に基づいて、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子に流れる電流を検出する過電流保護回路をさらに備える
ことを特徴とする。
【００１７】
前記スイッチング電源装置において、
前記ソフトスタート回路は、
前記参照電圧端子に前記第１の定電流を供給する前記第１の定電流源と、
前記参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された前記停止用スイッチ素子と、
非反転入力端子が前記参照電圧端子に接続され、反転入力端子に前記基準電圧が供給され、前記参照電圧端子の前記参照電圧と前記基準電圧とを比較した結果に応じた比較結果信号を、前記バーストモード切換回路に出力するコンパレータと、を備え、
前記バーストモード切換回路は、
前記参照電圧が前記基準電圧未満であることを前記比較結果信号が示す間は、前記電圧調整用スイッチ素子をオンに制御して、前記電圧調整回路を前記初期状態に設定し、
その後、前記参照電圧が前記基準電圧以上であることを前記比較結果信号が示した後には、前記電圧調整用スイッチ素子をオフに制御して、前記電圧調整回路を前記調整状態に設定し、
その後、前記スイッチング電源装置の異常動作を検出した場合、又は、過電流の保護機能動作を実行する場合には、前記電圧調整用スイッチ素子をオンに制御して、前記電圧調整回路Ｙを強制的に前記調整状態から前記初期状態にリセットする
ことを特徴とする。
【００１８】
前記スイッチング電源装置において、
前記バーストモード切換回路は、
前記コンパレータが出力した前記比較結果信号が入力されるセット端子と、前記スイッチング電源装置の異常動作を検出したことを示す第１のリセット信号が入力される第１のリセット端子と、過電流の保護機能動作を実行することを示す第２のリセット信号が入力される第２のリセット端子と、論理信号を出力する出力端子と、を有するフリップフロップ回路と、
前記フリップフロップ回路が出力した前記論理信号が入力され、前記論理信号に基づいた調整信号を出力するドライバ回路と、を備え、
前記電圧調整回路は、前記調整信号に応じて前記電圧調整用スイッチ素子が制御されて、前記初期状態又は前記調整状態に設定される
ことを特徴とする。
【００１９】
前記スイッチング電源装置において、
前記発振器は、前記負荷の状態が軽負荷である場合には、軽負荷検出信号を出力し、
前記ソフトスタート回路の前記停止用スイッチ素子は、前記軽負荷検出信号によりオンする
ことを特徴とする。
【００２０】
本発明の一態様に係る電源制御回路は、
電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第１のスイッチ素子と、一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第２のスイッチ素子と、前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された１次側コイルと、前記１次側コイルとトランスを構成する２次側コイルと、負荷に接続され、前記トランスの前記２次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第１の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、を備えるスイッチング電源装置に適用される電源制御回路であって、
前記参照電圧の上昇に伴って、前記第１及び第２のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を交互にオン／オフするように所定のスイッチング周波数で制御するようになっており、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、  
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第１の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第１の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とする。
【００２１】
本発明の一態様に係るスイッチング電源装置の制御方法は、
電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が前記電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第１のスイッチ素子と、一端が前記出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第２のスイッチ素子と、前記出力電圧ノードと前記固定電位との間に接続された１次側コイルと、前記１次側コイルとトランスを構成する２次側コイルと、負荷に接続され、前記トランスの前記２次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と前記固定電位との間に接続された第１の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を前記参照電圧端子に印加するとともに、前記参照電圧端子の前記参照電圧を調整する電圧調整回路と、前記参照電圧の上昇に伴って、前記第１及び第２のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、前記参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、前記負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を交互にオン／オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備えたスイッチング電源装置の制御方法であって、
起動時には、前記参照電圧が最初に前記基準電圧に達するまで、前記電圧調整回路は、定電流で充電される前記第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた前記参照電圧を前記参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、  
前記参照電圧が前記基準電圧に達した後、
前記電源制御回路は、
前記電圧調整回路を、前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、
バーストモード制御時において前記負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、前記第１の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、
前記負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において前記第１の調整用キャパシタの充電時は前記参照電圧が前記ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一態様に係るスイッチング電源装置は、電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第１のスイッチ素子と、一端が出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第２のスイッチ素子と、出力電圧ノードと固定電位との間に接続された１次側コイルと、１次側コイルとトランスを構成する２次側コイルと、負荷に接続され、トランスの２次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と固定電位との間に接続された第１の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子に印加するとともに、参照電圧端子の参照電圧を調整する電圧調整回路と、参照電圧の上昇に伴って、第１及び第２のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、第１のスイッチ素子および第２のスイッチ素子を交互にオン／オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備える。
【００２３】
そして、起動時には、参照電圧が最初に基準電圧に達するまで、電圧調整回路は、定電流で充電される第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、参照電圧が基準電圧に達した後、電源制御回路は、電圧調整回路を、参照電圧がソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、バーストモード制御時において負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、第１の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において第１の調整用キャパシタの充電時は参照電圧がソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする。
【００２４】
これにより、本発明のスイッチング電源装置によれば、起動直後のタイミングにおいてソフトスタートの状態が短くなるように調整切り替えを行い、バーストモードの軽負荷検出時において、ソフトスタート時間を短くして、スイッチング周波数を素早く低下させることで、トランスの２次側への電力供給の効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本実施形態に係るスイッチング電源装置１００の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示すスイッチング電源装置１００の電源制御回路７の構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施例１に係る電圧調整回路Ｙ、図２に示すソフトスタート回路ＳＦ及びバーストモード切換回路ＢＭの近傍の構成を含む構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施例１に係るスイッチング電源装置１００の通常モードにおける動作の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施例１に係るスイッチング電源装置１００のバーストモードにおける動作の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施例２に係る電圧調整回路Ｙ、ソフトスタート回路ＳＦ及びバーストモード切換回路ＢＭの構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施例２に係る参照電圧端子ＳＳＴの参照電圧ＶＹの波形の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施例３に係る電圧調整回路Ｙ、ソフトスタート回路ＳＦ及びバーストモード切換回路ＢＭの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
【実施例１】
【００２７】
図１は、実施例１に係るスイッチング電源装置１００の構成の一例を示す図である。また、図２は、図１に示すスイッチング電源装置１００の電源制御回路７の構成の一例を示す図である。また、図３は、実施例１に係る電圧調整回路Ｙ、図２に示すソフトスタート回路ＳＦ及びバーストモード切換回路ＢＭの近傍の構成を含む構成の一例を示す図である。
【００２８】
スイッチング電源装置１００は、例えば、図１に示すように、電源入力端子１ａ、１ｂと、平滑キャパシタ２と、入力電源ライン３と、トランス４（１次側コイルＮｐ１、２次側コイルＮｓ１、Ｎｓ２）と、共振キャパシタ５と、電流検出用抵抗６と、電源制御回路７と、分圧回路Ｂ（第１の分圧抵抗８、第２の分圧抵抗９）と、第１のスイッチ素子１１と、第２のスイッチ素子１２と、ダイオード１３、１４と、出力電源ライン１５、１６と、平滑キャパシタ１７と、負荷電圧端子ＴＬと、電圧調整回路Ｙと、出力検出回路２１と、フォトカプラ２２と、発振調整用のキャパシタ２３と、発振調整用の抵抗２４と、を備える。
【００２９】
そして、電源入力端子１ａは、例えば、図１に示すように、電源電圧ＶＩＮが供給されるようになっている。この電源入力端子１ａは、入力電源ライン３に接続されている。
【００３０】
そして、電源入力端子１ｂは、例えば、図１に示すように、固定電位（接地電位）に接続されている。すなわち、電源入力端子１ｂは接地されている。
【００３１】
また、平滑キャパシタ２は、電源入力端子１ａと電源入力端子１ｂとの間に、接続されている。
【００３２】
また、第１のスイッチ素子１１は、一端が電源入力端子１ａに接続され、他端が出力電圧ノードＡに接続されている。
【００３３】
この第１のスイッチ素子１１は、例えば、図１に示すように、ＭＯＳＦＥＴである。第１のスイッチ素子１１のゲートには、電源制御回路７のＶＧＨ端子から、ハイサイド側のスイッチングパルスＶＧＨが供給される。
【００３４】
また、第２のスイッチ素子１２は、一端が出力電圧ノードＡに接続され、他端が固定電位（接地電位）に接続されている。
【００３５】
この第２のスイッチ素子１２は、例えば、図１に示すように、ＭＯＳＦＥＴである。第２のスイッチ素子１２のゲートには、電源制御回路７のＶＧＬ端子から、ローサイド側のスイッチングパルスＶＧＬが供給される。
【００３６】
このように、入力電源ライン３と接地間に、第１のスイッチ素子１１と、第２のスイッチ素子１２とが直列に接続されている。
【００３７】
そして、例えば、図１に示すように、第１のスイッチ素子１１と第２のスイッチ素子１２との接続点（出力電圧ノードＡ）は、電源制御回路７の端子Ｖｓに接続されている。
【００３８】
また、１次側コイルＮｐ１は、出力電圧ノードＡと固定電位（接地電位）との間に接続されている。
【００３９】
また、共振キャパシタ５は、例えば、図１に示すように、一端が１次側コイルＮｐ１に接続されている。
【００４０】
また、電流検出用抵抗６は、例えば、図１に示すように、一端が共振キャパシタ５の他端に接続され、他端が固定電位（接地電位）に接続されている。
【００４１】
このように、第１のスイッチ素子１１と第２のスイッチ素子１２との接続点（出力電圧ノードＡ）がトランス４の一次側コイルＮｐ１の一端に接続されており、トランス４の一次側コイルＮｐ１の他端は、共振キャパシタ５、電流検出用抵抗６を介して接地されている。
【００４２】
また、２次側コイルＮｓ１、Ｎｓ２は、例えば、図１に示すように、１次側コイルＮｐ１とトランス４を構成している。
【００４３】
そして、トランス４の２次側コイルＮｓ１の一端は、例えば、図１に示すように、ダイオード１３のアノードに接続され、トランス４の２次側コイルＮｓ２の一端は、ダイオード１４のアノードに接続されている。
【００４４】
また、ダイオード１３のカソードとダイオード１４のカソードとが出力電源ライン１５に接続されている。
【００４５】
そして、トランス４の２次側コイルＮｓ１と２次側コイルＮｓ２との接続点は、出力電源ライン１６に接続されている。そして、出力電源ライン１５と出力電源ライン１６との間に、平滑キャパシタ１７が接続されている。
【００４６】
また、出力電源ライン１５と出力電源ライン１６との間（負荷電圧端子ＴＬと接地電位との間）に、負荷２０が接続されている。
【００４７】
このように、負荷電圧端子ＴＬは、例えば、図１に示すように、負荷２０に接続され、トランス４の２次側コイルＮｓ１、Ｎｓ２の電圧を整流した電圧が供給されるようになっている。
【００４８】
また、分圧回路Ｂは、例えば、図１に示すように、第１の分圧抵抗８と、第２の分圧抵抗９と、を備える。
【００４９】
すなわち、分圧回路Ｂは、電圧分圧端子における分圧電圧を、検出電圧として電圧検出回路ＶＤ（図２）に出力するようになっている。
【００５０】
そして、第１の分圧抵抗８は、一端が電源入力端子１ａに接続され、他端が電圧分圧端子（電源制御回路７の端子Ｖｓｅｎ）に接続されている。
【００５１】
また、第２の分圧抵抗９は、一端が当該電圧分圧端子（電源制御回路７の端子Ｖｓｅｎ）に接続され、他端が固定電位に接続されている。
【００５２】
このように、入力電源ライン３と接地間には、第１の分圧抵抗８と第２の分圧抵抗９とが直列接続されている。
【００５３】
このように、例えば、図１に示すように、第１の分圧抵抗８と第２の分圧抵抗９との接続点（電圧分圧端子）からの入力検出電圧が電源制御回路７の端子Ｖｓｅｎに供給されている。
【００５４】
また、出力検出回路２１は、例えば、図１に示すように、負荷電圧端子ＴＬの負荷電圧ＶＬを検出するようになっている。
【００５５】
また、フォトカプラ２２は、例えば、図１に示すように、出力検出回路２１が検出した負荷電圧ＶＬに応じた検出電流を電源制御回路７のフィードバック端子ＦＢに流すようになっている。
【００５６】
このように、出力電源ライン１５と出力電源ライン１６との間の出力は、出力検出回路２１で検出される。そして、出力検出回路２１からの検出出力は、フォトカプラ２２を介して、電源制御回路７のＦＢ端子にフィードバックされる。
【００５７】
また、発振調整用のキャパシタ２３は、例えば、図１に示すように、電源制御回路７の端子Ｃｔと接地間に、接続されている。
【００５８】
また、発振調整用の抵抗２４は、例えば、図１に示すように、電源制御回路７のＲｔ端子と接地間に、接続されている。
【００５９】
なお、電源制御回路７の接地端子ＧＮＤは接地されている。
【００６０】
ここで、スイッチング電源装置１００では、電源制御回路７の端子ＶＧＨ及び端子ＶＧＬから、ハイサイド側の第１のスイッチ素子１１及びローサイド側の第２のスイッチ素子１２に対するスイッチングパルスＶＧＨ、ＶＧＬが出力される。
【００６１】
このスイッチングパルスＶＧＨ、ＶＧＬにより、ハイサイド側の第１のスイッチ素子１１及びローサイド側の第２のスイッチ素子１２が交互にスイッチングされ、トランス４の一次側コイルＮｐ１に電磁エネルギーが蓄えられ、この電磁エネルギーが２次側コイルＮｓ１、Ｎｓ２に伝えられる。
【００６２】
そして、トランス４の２次側の出力は、ダイオード１３、１４で整流され、負荷２０に送られる。
【００６３】
また、トランス４の２次側の出力は、出力検出回路２１で検出される。この検出出力は、フォトカプラ２２を介して、電源制御回路７のフィードバック端子ＦＢにフィードバックされる。
【００６４】
そして、電源制御回路７では、このフィードバック端子ＦＢにフィードバックされてきた検出電流に基づいて、スイッチングパルスの周波数が制御される。
【００６５】
また、電圧調整回路Ｙは、例えば、図１、図３に示すように、参照電圧端子ＳＳＴと固定電位（接地電位）との間に接続された第１の調整用キャパシタＣｓｓ１を有する。
【００６６】
この電圧調整回路Ｙは、定電流で充電される第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子ＳＳＴに印加するとともに、参照電圧端子ＳＳＴの参照電圧ＶＹを調整するようになっている。
【００６７】
また、電源制御回路７は、参照電圧ＶＹの上昇に伴って、第１及び第２のスイッチ素子１１、１２のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するようになっている。
【００６８】
この電源制御回路７は、参照電圧ＶＹが予め設定された基準電圧ＶＺに達した状態では、負荷電圧端子ＴＬの負荷電圧ＶＬが予め設定された目標電圧になるように、第１のスイッチ素子１１および第２のスイッチ素子１２を交互にオン／オフするように既述のスイッチング周波数で制御するようになっている。
【００６９】
ここで、例えば、スイッチング電源装置１００（電源制御回路７）の起動時には、参照電圧ＶＹが最初に基準電圧ＶＺに達するまで、電圧調整回路Ｙは、定電流で充電される第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の充電電圧に基づいた参照電圧ＶＹを参照電圧端子ＳＳＴに印加する初期状態に設定されている。  
そして、参照電圧ＶＹが基準電圧ＶＺに達した後、電源制御回路７は、電圧調整回路Ｙを、参照電圧ＶＹが該ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定（セット）し、バーストモード制御時において負荷電圧端子ＴＬへの電力の供給を停止させる停止期間では、第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の電荷を強制的に放電させ、負荷電圧端子ＴＬへの電力を供給する発振期間において第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の充電時は参照電圧ＶＹが該ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにするようになっている。
【００７０】
ここで、この電圧調整回路Ｙは、例えば、図１、図３に示すように、既述の第１の調整用キャパシタＣｓｓ１と、電圧調整用抵抗Ｒｓｓと、電圧調整用スイッチ素子ＳＷＲと、を備える。
【００７１】
そして、第１の調整用キャパシタＣｓｓ１は、一端が参照電圧端子ＳＳＴに接続されている。
【００７２】
また、電圧調整用抵抗Ｒｓｓは、一端が第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の他端に接続され、他端が固定電位（接地電位）に接続されている。
【００７３】
また、電圧調整用スイッチ素子ＳＷＲは、第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の他端と固定電位（接地電位）との間に接続されている。
【００７４】
例えば、電源制御回路７は、端子ＳＳＣを介して調整信号を出力して、電圧調整用スイッチ素子ＳＷＲをオンすることで、電圧調整回路Ｙを初期状態に設定するようになっている。
【００７５】
一方、電源制御回路７は、端子ＳＳＣを介して調整信号を出力して、電圧調整用スイッチ素子ＳＷＲをオフすることで、電圧調整回路Ｙを調整状態に設定するようになっている。
【００７６】
また、この電源制御回路７は、例えば、スイッチング電源装置１００の異常動作を検出した場合、又は、スイッチング電源装置１００の過電流の保護機能動作を実行する場合には、電圧調整回路Ｙを既述の初期状態にリセットするようになっている。
【００７７】
また、この電源制御回路７は、既述の停止期間において、第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の電荷を放電させることにより、参照電圧端子ＳＳＴの電圧を強制的に固定電位（接地電位）にし、第１及び第２のスイッチ素子１１、１２のスイッチングを停止させるようになっている。
【００７８】
このような電源制御回路７は、例えば、図２に示すように、発振器ＯＳＣと、バーストモード切換回路ＢＭと、ソフトスタート回路ＳＦと、制御回路（制御部）ＣＯＮと、電圧検出回路ＶＤと、過電流保護回路Ｘと、を備える。
【００７９】
そして、電圧検出回路ＶＤは、例えば、図２に示すように、電源電圧ＶＩＮに基づいた検出電圧Ｖｓｅｎを検出し、検出電圧Ｖｓｅｎに応じて、発振器ＯＳＣの動作をオン／オフさせるようになっている。
【００８０】
また、過電流保護回路Ｘは、電流検出用抵抗６に流れる電流に基づいて、第１のスイッチ素子１１及び第２のスイッチ素子１２に流れる電流を検出するようになっている。
【００８１】
なお、過電流保護回路Ｘは、第１及び第２のスイッチ素子１１、１２に流れる電流の位相を検出して、負荷２０の状態が重負荷（通常モード）か、若しくは軽負荷（スタンバイモード）か、を判別するようになっている。
【００８２】
また、発振器ＯＳＣは、例えば、図２に示すように、第１のスイッチ素子１１及び第２のスイッチ素子１２を制御するスイッチングパルスＶＧＨ、ＶＧＬを生成するための発振信号を出力するようになっている。
【００８３】
この発振器ＯＳＣは、負荷電圧端子ＴＬの負荷電圧ＶＬに基づき、フォトカプラ２２を介して印加されたフィードバック端子ＦＢの検出電流に応じた発振周波数で、スイッチングパルスＶＧＨ、ＶＧＬの発振周波数が制御される。
【００８４】
また、例えば、この発振器ＯＳＣは、負荷２０の状態が軽負荷である場合には、軽負荷検出信号ＳＲを出力するようになっている。
【００８５】
一方、この発振器ＯＳＣは、負荷２０の状態が重負荷である（軽負荷では無い）場合には、軽負荷検出信号ＳＲを出力しないようになっている。
【００８６】
この発振器ＯＳＣの時定数は、端子Ｃｔに接続されるキャパシタ２３と、端子ＲＴに接続される抵抗２４により設定できるようになっている。
【００８７】
そして、制御回路ＣＯＮは、例えば、図２に示すように、発振器ＯＳＣが出力する発振信号から生成したスイッチングパルスＶＧＨ及びＶＧＬにより第１のスイッチ素子１１及び第２のスイッチ素子１２を制御するようになっている。
【００８８】
また、ソフトスタート回路ＳＦは、例えば、参照電圧端子ＳＳＴの参照電圧ＶＹに応じて（ここでは参照電圧ＶＹの上昇に伴って）、発振器ＯＳＣの発振周波数を高い周波数から徐々に低い周波数に設定して、ソフトスタートを実行するようになっている。
【００８９】
なお、このソフトスタート回路ＳＦの時定数は、参照電圧端子ＳＳＴの参照電圧ＶＹに接続される電圧調整回路Ｙにより設定される。
【００９０】
ここで、このソフトスタート回路ＳＦは、例えば、図３に示すように、第１の定電流源Iｓｓ１と、停止用スイッチ素子ＳＷＣ１と、コンパレータＣＯＭＰと、を備える。
【００９１】
そして、第１の定電流源Iｓｓ１は、参照電圧端子ＳＳＴに第１の定電流を供給するようになっている。
【００９２】
そして、停止用スイッチ素子ＳＷＣ１は、参照電圧端ＳＳＴ子と固定電位（接地電位）との間に接続されている。
【００９３】
この停止用スイッチ素子ＳＷＣ１は、既述の発振器ＯＳＣが出力する軽負荷検出信号ＳＲによりオンするようになっている。
【００９４】
すなわち、このソフトスタート回路ＳＦは、既述の停止期間において、停止用スイッチ素子ＳＷＣ１をオンするようになっている。
【００９５】
これにより、第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の電荷が放電され、参照電圧端子ＳＳＴの電圧を強制的に固定電位（接地電位）になる。
【００９６】
一方、停止用スイッチ素子ＳＷＣ１は、発振器ＯＳＣから軽負荷検出信号ＳＲが供給されていない場合には、オフするようになっている。
【００９７】
すなわち、ソフトスタート回路ＳＦは、既述の発振期間では、停止用スイッチ素子ＳＷＣ１をオフするようになっている。
【００９８】
これにより、第１の定電流源Iｓｓ１の第１の定電流により第１の調整用キャパシタＣｓｓ１が充電され、参照電圧端子ＳＳＴの電圧が上昇する状態になる。
【００９９】
また、コンパレータＣＯＭＰは、非反転入力端子が参照電圧端子ＳＳＴに接続され、反転入力端子に基準電圧ＶＺが供給されるようになっている。
【０１００】
そして、このコンパレータＣＯＭＰは、参照電圧端子ＳＳＴの参照電圧ＶＹと基準電圧ＶＺとを比較した結果に応じた比較結果信号を、バーストモード切換回路ＢＭに出力するようになっている。
【０１０１】
また、バーストモード切換回路ＢＭは、例えば、図２に示すように、負荷電圧端子ＴＬへの電力を供給する発振期間において、第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の充電時は参照電圧ＶＹがソフトスタート動作よりも急峻に上昇するように、電圧を設定するようになっている。
【０１０２】
ここで、バーストモード切換回路ＢＭは、例えば、参照電圧ＶＹが基準電圧ＶＺ未満であることを当該比較結果信号が示す間は、電圧調整用スイッチ素子ＳＷＲをオンに制御して、電圧調整回路Ｙを初期状態に設定するようになっている。
【０１０３】
その後、このバーストモード切換回路ＢＭは、参照電圧ＶＹが基準電圧ＶＺ以上であることを当該比較結果信号が示した後には、電圧調整用スイッチ素子ＳＷＲをオフに制御して、電圧調整回路Ｙを調整状態に設定するようになっている。
【０１０４】
その後、このバーストモード切換回路ＢＭは、例えば、スイッチング電源装置１００の異常動作を検出した場合、又は、過電流の保護機能動作を実行する場合には、電圧調整用スイッチ素子ＳＷＲをオンに制御して、電圧調整回路Ｙを強制的に調整状態から初期状態にリセットするようになっている。
【０１０５】
このバーストモード切換回路ＢＭは、例えば、図３に示すように、フリップフロップ回路ＦＦと、ドライバ回路（バッファ）Ｄと、を備える。
【０１０６】
そして、フリップフロップ回路ＦＦは、コンパレータＣＯＭＰが出力した比較結果信号が入力されるセット端子Ｓと、スイッチング電源装置１００の異常動作を検出したことを示す第１のリセット信号ＳＩが入力される第１のリセット端子Ｒ１と、過電流の保護機能動作を実行することを示す第２のリセット信号ＳＨが入力される第２のリセット端子Ｒ２と、論理信号を出力する出力端子（反転出力）／Ｑと、を有する。
【０１０７】
また、ドライバ回路（バッファ）Ｄは、フリップフロップ回路ＦＦが出力した論理信号が入力され、当該論理信号に基づいた調整信号を端子ＳＳＣに出力するようになっている。
【０１０８】
なお、既述の電圧調整回路Ｙは、このドライバ回路Ｄが出力する調整信号（すなわち、バーストモード切換回路ＢＭの出力）に応じて調整用スイッチ素子ＳＷＲが制御されて、初期状態又は調整状態に設定されるようになっている。
【０１０９】
次に、以上のような構成を有するスイッチング電源装置１００の制御方法の例について説明する。
【０１１０】
ここで、図４は、実施例１に係るスイッチング電源装置１００の通常モードにおける動作の一例を示す図である。また、図５は、実施例１に係るスイッチング電源装置１００のバーストモードにおける動作の一例を示す図である。
【０１１１】
既述のように、スイッチング電源装置１００では、電源制御回路７の端子ＶＧＨ及び端子ＶＧＬから、ハイサイド側の第１のスイッチ素子１１及びローサイド側の第２のスイッチ素子１２に対するスイッチングパルスＶＧＨ、ＶＧＬが出力される。
【０１１２】
このスイッチングパルスＶＧＨ、ＶＧＬにより、ハイサイド側の第１のスイッチ素子１１及びローサイド側の第２のスイッチ素子１２が交互にスイッチングされ、トランス４の一次側コイルＮｐ１に電磁エネルギーが蓄えられ、この電磁エネルギーが２次側コイルＮｓ１、Ｎｓ２に伝えられる。
【０１１３】
そして、トランス４の２次側の出力は、ダイオード１３、１４で整流され、負荷２０に送られる。
【０１１４】
また、トランス４の２次側の出力は、出力検出回路２１で検出される。この検出出力は、フォトカプラ２２を介して、電源制御回路７のフィードバック端子ＦＢにフィードバックされる。
【０１１５】
そして、電源制御回路７では、このフィードバック端子ＦＢにフィードバックされてきた検出電流に基づいて、スイッチングパルスの周波数が制御される。
【０１１６】
ここで、スイッチング電源装置１００（電源制御回路７）の起動時には、例えば、図５、図６の時刻ｔ１〜時刻ｔ２に示すように、参照電圧ＶＹが最初に基準電圧ＶＺに達するまで、電圧調整回路Ｙは、定電流で充電される第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の充電電圧に基づいた参照電圧ＶＹを参照電圧端子ＳＳＴに印加する初期状態に設定される。
【０１１７】
これにより、電源制御回路７は、参照電圧ＶＹの上昇に伴って、第１及び第２のスイッチ素子１１、１２のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行する。
【０１１８】
そして、参照電圧ＶＹが基準電圧ＶＺに達した後（時刻ｔ２以降）、電源制御回路７は、電圧調整回路Ｙを、参照電圧ＶＹが該ソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定（セット）し、バーストモード制御時において負荷電圧端子ＴＬへの電力の供給を停止させる停止期間（例えば、図５の時刻ｔａ〜時刻ｔｂ）では、第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の電荷を強制的に放電させ、負荷電圧端子ＴＬへの電力を供給する発振期間（図５の時刻ｔｂ〜時刻ｔｃ）において第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の充電時は参照電圧ＶＹが該ソフトスタート動作（図５の時刻ｔ１〜時刻ｔ２）よりも急峻に上昇するようにする。
【０１１９】
そして、図５、図６の時刻ｔ３において、電源制御回路７は、例えば、スイッチング電源装置１００の異常動作を検出した場合、又は、スイッチング電源装置１００の過電流の保護機能動作を実行する場合には、電圧調整回路Ｙを既述の初期状態にリセットする。
【０１２０】
以降、同様の動作が繰り返し実行される。
【０１２１】
以上のように、本実施例１に係るスイッチング電源装置は、電源電圧が供給される電源入力端子と、一端が電源入力端子に接続され、他端が出力電圧ノードに接続された第１のスイッチ素子と、一端が出力電圧ノードに接続され、他端が固定電位に接続された第２のスイッチ素子と、出力電圧ノードと固定電位との間に接続された１次側コイルと、１次側コイルとトランスを構成する２次側コイルと、負荷に接続され、トランスの２次側コイルの電圧を整流した電圧が供給される負荷電圧端子と、参照電圧端子と固定電位との間に接続された第１の調整用キャパシタを有し、定電流で充電される第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子に印加するとともに、参照電圧端子の参照電圧を調整する電圧調整回路と、参照電圧の上昇に伴って、第１及び第２のスイッチ素子のスイッチング周波数を減少させるソフトスタート動作を実行するとともに、参照電圧が予め設定された基準電圧に達した状態では、負荷電圧端子の負荷電圧が予め設定された目標電圧になるように、第１のスイッチ素子および第２のスイッチ素子を交互にオン／オフするように所定のスイッチング周波数で制御する電源制御回路と、を備える。
【０１２２】
そして、起動時には、参照電圧が最初に基準電圧に達するまで、電圧調整回路は、定電流で充電される第１の調整用キャパシタの充電電圧に基づいた参照電圧を参照電圧端子に印加する初期状態に設定されており、参照電圧が基準電圧に達した後、電源制御回路は、電圧調整回路を、参照電圧がソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定し、バーストモード制御時において負荷電圧端子への電力の供給を停止させる停止期間では、第１の調整用キャパシタの電荷を強制的に放電させ、負荷電圧端子への電力を供給する発振期間において第１の調整用キャパシタの充電時は参照電圧がソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする。
【０１２３】
すなわち、本実施例１に係るスイッチング電源装置によれば、起動直後のタイミングにおいてソフトスタートの状態が短くなるように調整切り替えを行い、バーストモードの軽負荷検出時において、ソフトスタート時間を短くして、スイッチング周波数を素早く低下させることで、トランスの２次側への電力供給の効率を向上することができる。
【実施例２】
【０１２４】
実施例２では、スイッチング電源装置１００の電圧調整回路Ｙの他の構成例について説明する。図６は、実施例２に係る電圧調整回路Ｙ、ソフトスタート回路ＳＦ及びバーストモード切換回路ＢＭの構成の一例を示す図である。図７は、実施例２に係る参照電圧端子ＳＳＴの参照電圧ＶＹの波形の一例を示す図である。
【０１２５】
この実施例２においては、電圧調整回路Ｙは、例えば、図６に示すように、実施例１（図３）と比較して、一端が参照電圧端子ＳＳＴに接続され、他端が固定電位（接地電位）に接続された第２の調整用キャパシタＣｓｓ２を、さらに備える。
【０１２６】
ここで、バーストモード切換回路ＢＭは、例えば、参照電圧ＶＹが基準電圧ＶＺ未満であることをソフトスタート回路ＳＦが出力する比較結果信号が示す間は、電圧調整用スイッチ素子ＳＷＲをオンに制御して、電圧調整回路Ｙを初期状態に設定する。
【０１２７】
これにより、参照電圧端子ＳＳＴの参照電圧ＶＹは、第１及び第２の調整用キャパシタＣｓｓ１、Ｃｓｓ２の合成容量が第１の定電流源Ｉｓｓ１が出力する第１の定電流で充電される電荷に基づくものとなる。
【０１２８】
その後、このバーストモード切換回路ＢＭは、参照電圧ＶＹが基準電圧ＶＺ以上であることを当該比較結果信号が示した後には、電圧調整用スイッチ素子ＳＷＲをオフに制御して、電圧調整回路Ｙを調整状態に設定する。
【０１２９】
これにより、参照電圧端子ＳＳＴの参照電圧ＶＹは、電圧調整用抵抗Ｒｓｓが直列に接続された第１の調整用キャパシタＣｓｓ１と第２の調整用キャパシタＣｓｓ２との合成容量が第１の定電流源Ｉｓｓ１が出力する第１の定電流で充電される電荷に基づくものとなる（図７）。
【０１３０】
なお、この実施例２におけるその他のスイッチング電源装置１００の構成は、実施例１と同様である。
【０１３１】
すなわち、実施例２に係るスイッチング電源装置によれば、起動直後のタイミングにおいてソフトスタートの状態が短くなるように調整切り替えを行い、バーストモードの軽負荷検出時において、ソフトスタート時間を短くして、スイッチング周波数を素早く低下させることで、トランスの２次側への電力供給の効率を向上することができる。
【実施例３】
【０１３２】
実施例３では、スイッチング電源装置１００の電圧調整回路Ｙのさらに他の構成例について説明する。図８は、実施例３に係る電圧調整回路Ｙ、ソフトスタート回路ＳＦ及びバーストモード切換回路ＢＭの構成の一例を示す図である。
【０１３３】
この実施例３においては、電圧調整回路Ｙは、例えば、図８に示すように、第１の調整用キャパシタＣｓｓ１と、第２の定電流源Ｉｓｓ２と、電流調整用スイッチ素子ＳＷＣ２と、を備える。
【０１３４】
そして、第１の調整用キャパシタＣｓｓ１は、例えば、図８に示すように、一端が参照電圧端子ＳＳＴに接続され、他端が固定電位（接地電位）に接続されている。
【０１３５】
また、第２の定電流源Ｉｓｓ２は、第２の定電流を出力するようになっている。
【０１３６】
また、電流調整用スイッチ素子ＳＷＣ２は、一端が第２の定電流源Ｉｓｓ２の出力に接続され、他端が参照電圧端子ＳＳＴに接続されている。
【０１３７】
ここで、電源制御回路７は、例えば、電流調整用スイッチ素子ＳＷＣ２をオンすることで、第１及び第２の定電流で第１の調整用キャパシタＣｓｓ１が充電するようにして、電圧調整回路Ｙを既述の調整状態に設定するようになっている。
【０１３８】
このため、第１の調整用キャパシタＣｓｓ１の充電時間が短くなり、ソフトスタートの時間が速くなる。
【０１３９】
これにより、電源制御回路７は、電圧調整回路Ｙを、参照電圧ＶＹがソフトスタート動作よりも急峻に上昇するようにする調整状態に保持するように設定（セット）することができる。
【０１４０】
一方、この電源制御回路７は、電流調整用スイッチ素子ＳＷＣ２をオフすることで、第１の定電流で第１の調整用キャパシタＣｓｓ１が充電するようにして、電圧調整回路Ｙを既述の初期状態に設定するようになっている。
【０１４１】
なお、この実施例３におけるその他のスイッチング電源装置１００の構成は、実施例１と同様である。
【０１４２】
すなわち、実施例３に係るスイッチング電源装置１００によれば、起動直後のタイミングにおいてソフトスタートの状態が短くなるように調整切り替えを行い、バーストモードの軽負荷検出時において、ソフトスタート時間を短くして、スイッチング周波数を素早く低下させることで、トランスの２次側への電力供給の効率を向上することができる。
【０１４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４４】
１００  スイッチング電源装置
１ａ、１ｂ  電源入力端子
２  平滑キャパシタ
３  入力電源ライン
４  トランス
５  共振キャパシタ
６  電流検出用抵抗
７  電源制御回路
８  第１の分圧抵抗
９  第２の分圧抵抗
１１  第１のスイッチ素子
１２  第２のスイッチ素子
１３、１４  ダイオード
１５、１６  出力電源ライン
１７  平滑キャパシタ
２１  出力検出回路
２２  フォトカプラ
２３  発振調整用のキャパシタ
２４  発振調整用の抵抗
Ｎｐ１  １次側コイル
Ｎｓ１、Ｎｓ２  ２次側コイル
ＴＬ  負荷電圧端子
Ｙ  電圧調整回路
Ｃｓｓ１  第１の調整用キャパシタ
Ｒｓｓ  電圧調整用抵抗
ＳＷＲ  電圧調整用スイッチ素子
Ｂ  分圧回路
ＯＳＣ  発振器
ＢＭ  バーストモード切換回路
ＦＦ  フリップフロップ回路
Ｄ  ドライバ回路（バッファ）
ＳＦ  ソフトスタート回路
Ｉｓｓ１  第１の定電流源
Ｉｓｓ２  第２の定電流源
ＳＷＣ１  停止用スイッチ素子
ＣＯＭＰ  コンパレータ
ＣＯＮ  制御回路（制御部）
ＶＤ  電圧検出回路
Ｘ  過電流保護回路
【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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