(57)【要約】【課題】絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの安全性を高める。【解決手段】トランスの一次側にスイッチングトランジスタ（Ｍ１）が設けられ、トランスの二次側に同期整流トランジスタ（Ｍ２）が設けられる。一次側制御部（１０）はスイッチングトランジスタをスイッチング駆動し、二次側制御部（２０）は同期整流トランジスタのオン、オフを制御する。一次側制御部及び二次側制御部間の双方向通信を実現するためのパルストランス部（３０）が一次側と二次側に亘って設けられる。例えば、スイッチングトランジスタのターンオン及びターンオフに関わる信号がパルストランス部を介し一次側制御部及び二次側制御部間で送受信される。【選択図】図１
2020089033.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に配置された一次側回路と二次側回路と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駆動することにより、前記一次側回路における一次側電圧から前記二次側回路にて二次側電圧を得る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
一次側に配置されて前記スイッチングトランジスタを制御する一次側制御部と、
二次側に配置される二次側制御部と、
前記一次側制御部及び前記二次側制御部間の双方向通信を実現する通信用トランスと、を備えた
ことを特徴とする絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】
当該絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは絶縁同期整流型ＤＣ／ＤＣコンバータであって、
同期整流を実現するために二次側に配置される同期整流トランジスタが前記二次側制御部により制御され、
前記スイッチングトランジスタのターンオン及びターンオフに関わる信号が前記通信用トランスを介し前記一次側制御部及び前記二次側制御部間で送受信される
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】
前記一次側制御部は、前記スイッチングトランジスタのターンオンする際に所定の第１信号を前記通信用トランスを介して前記二次側制御部に送信し、前記スイッチングトランジスタのターンオフする際に所定の第２信号を前記通信用トランスを介して前記二次側制御部に送信し、
前記二次側制御部は、受信した前記第１信号及び前記第２信号に基づき、前記同期整流トランジスタのオン／オフを制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項４】
前記二次側制御部は、前記第１信号の受信に応答して所定の第１応答信号を前記通信用トランスを介して前記一次側制御部に送信し、且つ、前記第２信号の受信に応答して所定の第２応答信号を前記通信用トランスを介して前記一次側制御部に送信するように構成されており、
前記一次側制御部は、前記第１信号の送信に対して前記第１応答信号の返信が得られないとき、又は、前記第２信号の送信に対して前記第２応答信号の返信が得られないとき、前記スイッチングトランジスタをオン状態にすることを禁止する処理を含む所定の通信エラー処理を実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項５】
前記二次側制御部は、前記スイッチングトランジスタのターンオンを指示する所定の第１信号及び前記スイッチングトランジスタのターンオフを指示する所定の第２信号を前記通信用トランスを介して前記一次側制御部に送信可能であり、
前記一次側制御部は、前記第１信号に受信に応答して前記スイッチングトランジスタをターンオンし、前記第２信号に受信に応答して前記スイッチングトランジスタをターンオフする
ことを特徴とする請求項２に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項６】
前記一次側制御部は、前記第１信号の受信に応答して所定の第１応答信号を前記通信用トランスを介して前記二次側制御部に送信し、且つ、前記第２信号の受信に応答して所定の第２応答信号を前記通信用トランスを介して前記二次側制御部に送信するように構成されており、
前記二次側制御部は、前記第１信号の送信に対して前記第１応答信号の返信が得られないとき、又は、前記第２信号の送信に対して前記第２応答信号の返信が得られないとき、前記同期整流トランジスタをオン状態にすることを禁止する処理を含む所定の通信エラー処理を実行する
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】
前記一次側制御部への電力供給の開始により前記一次側制御部が起動したとき、前記二次側電圧の値に関係なく前記スイッチングトランジスタのスイッチング駆動を行う初期動作が実行され、
前記初期動作により前記二次側電圧が所定電圧以上となることで前記二次側制御部が起動すると、前記通信用トランスを介し前記一次側制御部及び前記二次側制御部間で所定のハンドシェイク通信が行われ、前記ハンドシェイク通信の正常完了後に、前記二次側電圧に応じて前記スイッチングトランジスタのスイッチング駆動を行う通常動作が実行可能とされる
ことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項８】
前記一次側制御部は、前記一次側回路内における所定の異常の有無を検出する一次側異常検出部を有して、前記一次側回路内に前記異常が検出されたとき、前記スイッチングトランジスタのスイッチング駆動を停止するとともに所定の一次側異常検出信号を前記通信用トランスを介して前記二次側制御部に送信する
ことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項９】
前記二次側制御部は、前記二次側回路内における所定の異常の有無を検出する二次側異常検出部を有して、前記二次側回路内に前記異常が検出されたとき、所定の二次側異常検出信号を前記通信用トランスを介して前記一次側制御部に送信し、
前記一次側制御部は、前記二次側異常検出信号を受信すると、前記スイッチングトランジスタのスイッチング駆動を停止する
ことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項１０】
前記一次側制御部及び前記二次側制御部の内、一方の制御部から他方の制御部に対し所定信号が前記通信用トランスを介して送信され且つ前記他方の制御部にて前記所定信号が受信されたとき、前記他方の制御部は前記所定信号の受信に応答する信号を前記通信用トランスを介して前記一方の制御部に送信する
ことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項１１】
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１〜１０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１２】
交流電圧を受けるプラグと、
請求項１１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１３】
請求項１１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】
トランスを用いた絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの一種では、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、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駆動することにより、二次側電圧の安定化を図る。
【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】
この種の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータでは、二次側電圧の情報が一方的に一次側に伝達されるだけであり、二次側回路における他の情報を一次側回路で知ることができないし、一次側回路における情報を二次側回路で知ることもできない。このため例えば、二次側回路で何らかの問題が発生していても、それに関係無く一次側回路はスイッチングトランジスタの駆動を継続するしかないし、逆に一次側回路で何らかの問題が発生していても、それに関係無く二次側回路は二次側での動作（例えば同期整流トランジスタのオン、オフ制御）を継続するしかない。このような動作の継続が行われたとしても、ＤＣ／ＤＣコンバータが安全に停止するような仕組みが組み込まれることが多いが、停止までに相応の時間がかかることで問題が深刻化するといったことも有りえる。
【０００５】
また、二次側に同期整流トランジスタを配置して同期整流を行う場合にあっては、同期整流トランジスタのオン、オフタイミングの制御が重要となる。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の同時オンはシステムの破壊等に繋がりうるため、回避されるべきである。この点に関し、トランスの二次側巻線における電圧を監視することにより、二次側で一次側の情報を推測し同期整流トランジスタの制御を行う方法があるが、同期整流方式を採用する場合にあっては、同時オンの回避を含むトランジスタ制御を、より確実に又は安定して実現させうる技術の開発が期待される。尚、同期整流に関わる事情を説明したが、当該事情は説明の具体化のための例示に過ぎず、本発明は同期整流型のＤＣ／ＤＣコンバータに限定されない。
【０００６】
本発明は、一次側及び二次側の動作の安全性向上等に寄与する絶縁型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に配置された一次側回路と二次側回路と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駆動することにより、前記一次側回路における一次側電圧から前記二次側回路にて二次側電圧を得る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、一次側に配置されて前記スイッチングトランジスタを制御する一次側制御部と、二次側に配置される二次側制御部と、前記一次側制御部及び前記二次側制御部間の双方向通信を実現する通信用トランスと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
具体的には例えば、当該絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは絶縁同期整流型ＤＣ／ＤＣコンバータであって、同期整流を実現するために二次側に配置される同期整流トランジスタが前記二次側制御部により制御され、前記スイッチングトランジスタのターンオン及びターンオフに関わる信号が前記通信用トランスを介し前記一次側制御部及び前記二次側制御部間で送受信されて良い。
【０００９】
より具体的には例えば、前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記一次側制御部は、前記スイッチングトランジスタのターンオンする際に所定の第１信号を前記通信用トランスを介して前記二次側制御部に送信し、前記スイッチングトランジスタのターンオフする際に所定の第２信号を前記通信用トランスを介して前記二次側制御部に送信し、前記二次側制御部は、受信した前記第１信号及び前記第２信号に基づき、前記同期整流トランジスタのオン／オフを制御すると良い。
【００１０】
この際例えば、前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記二次側制御部は、前記第１信号の受信に応答して所定の第１応答信号を前記通信用トランスを介して前記一次側制御部に送信し、且つ、前記第２信号の受信に応答して所定の第２応答信号を前記通信用トランスを介して前記一次側制御部に送信するように構成されており、前記一次側制御部は、前記第１信号の送信に対して前記第１応答信号の返信が得られないとき、又は、前記第２信号の送信に対して前記第２応答信号の返信が得られないとき、前記スイッチングトランジスタをオン状態にすることを禁止する処理を含む所定の通信エラー処理を実行しても良い。
【００１１】
或いは例えば、前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記二次側制御部は、前記スイッチングトランジスタのターンオンを指示する所定の第１信号及び前記スイッチングトランジスタのターンオフを指示する所定の第２信号を前記通信用トランスを介して前記一次側制御部に送信可能であり、前記一次側制御部は、前記第１信号に受信に応答して前記スイッチングトランジスタをターンオンし、前記第２信号に受信に応答して前記スイッチングトランジスタをターンオフしても良い。
【００１２】
この際例えば、前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記一次側制御部は、前記第１信号の受信に応答して所定の第１応答信号を前記通信用トランスを介して前記二次側制御部に送信し、且つ、前記第２信号の受信に応答して所定の第２応答信号を前記通信用トランスを介して前記二次側制御部に送信するように構成されており、前記二次側制御部は、前記第１信号の送信に対して前記第１応答信号の返信が得られないとき、又は、前記第２信号の送信に対して前記第２応答信号の返信が得られないとき、前記同期整流トランジスタをオン状態にすることを禁止する処理を含む所定の通信エラー処理を実行しても良い。
【００１３】
また例えば、前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記一次側制御部への電力供給の開始により前記一次側制御部が起動したとき、前記二次側電圧の値に関係なく前記スイッチングトランジスタのスイッチング駆動を行う初期動作が実行され、前記初期動作により前記二次側電圧が所定電圧以上となることで前記二次側制御部が起動すると、前記通信用トランスを介し前記一次側制御部及び前記二次側制御部間で所定のハンドシェイク通信が行われ、前記ハンドシェイク通信の正常完了後に、前記二次側電圧に応じて前記スイッチングトランジスタのスイッチング駆動を行う通常動作が実行可能とされて良い。
【００１４】
また例えば、前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記一次側制御部は、前記一次側回路内における所定の異常の有無を検出する一次側異常検出部を有して、前記一次側回路内に前記異常が検出されたとき、前記スイッチングトランジスタのスイッチング駆動を停止するとともに所定の一次側異常検出信号を前記通信用トランスを介して前記二次側制御部に送信しても良い。
【００１５】
また例えば、前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記二次側制御部は、前記二次側回路内における所定の異常の有無を検出する二次側異常検出部を有して、前記二次側回路内に前記異常が検出されたとき、所定の二次側異常検出信号を前記通信用トランスを介して前記一次側制御部に送信し、前記一次側制御部は、前記二次側異常検出信号を受信すると、前記スイッチングトランジスタのスイッチング駆動を停止しても良い。
【００１６】
また例えば、前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記一次側制御部及び前記二次側制御部の内、一方の制御部から他方の制御部に対し所定信号が前記通信用トランスを介して送信され且つ前記他方の制御部にて前記所定信号が受信されたとき、前記他方の制御部は前記所定信号の受信に応答する信号を前記通信用トランスを介して前記一方の制御部に送信しても良い。
【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前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えたことを特徴とする。
【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、前記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。
【００１９】
本発明に係る電気機器は、前記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。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一次側及び二次側の動作の安全性向上等に寄与する絶縁型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実施形態に係る絶縁同期整流型ＤＣ／ＤＣコンバータの全体構成図である。
【図２】図１に示されるパルストランス部の構成図である。
【図３】一次側制御部及び二次側制御部間における双方向通信の信号の説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係り、ＤＣ／ＤＣコンバータ内の各部の波形を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係り、スイッチングトランジスタの状態と双方向通信の信号との関係例を示す図である（実施例ＥＸ２＿１）。
【図６】本発明の第２実施形態に係り、スイッチングトランジスタの状態と双方向通信の信号との関係例を示す図である（実施例ＥＸ２＿１）。
【図７】本発明の第２実施形態に係り、スイッチングトランジスタ及び同期整流トランジスタの状態と双方向通信の信号との関係例を示す図である（実施例ＥＸ２＿２）。
【図８】本発明の第２実施形態に係り、スイッチングトランジスタ及び同期整流トランジスタの状態と双方向通信の信号との関係例を示す図である（実施例ＥＸ２＿２）。
【図９】本発明の第２実施形態に係り、スイッチングトランジスタ及び同期整流トランジスタの状態と双方向通信の信号との関係例を示す図である（実施例ＥＸ２＿３）。
【図１０】本発明の第３実施形態に係り、ＤＣ／ＤＣコンバータの起動時における動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係り、ハンドシェイク通信の一例の説明図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係り、ハンドシェイク通信の他の例の説明図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係り、一次側制御部及び二次側制御部の夫々に異常検出部が設けられる様子を示した図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係るＡＣ／ＤＣコンバータの構成を示す図である。
【図１５】本発明の第６実施形態に係る電源アダプタの構成を示す図である。
【図１６】本発明の第６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、素子又は部材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、素子又は部材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１参照）、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。周期的にレベルがローレベルとハイレベルとの間で切り替わる任意の信号又は電圧について、当該信号又は電圧の１周期分の区間の長さに対する、当該信号又は電圧のレベルがハイレベルとなる区間の長さの割合を、デューティと称する。
【００２４】
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。以下、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。
【００２５】
＜＜第１実施形態＞＞
本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る絶縁同期整流型ＤＣ／ＤＣコンバータ１（以下、ＤＣ／ＤＣコンバータ１と略記され得る）の全体構成図である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、フライバック方式のＤＣ／ＤＣコンバータであり、直流の一次側電圧ＶＰから所定の目標電圧ＶＴＧに安定化された直流の二次側電圧ＶＳを生成する。
【００２６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の一次側に配置された一次側回路とＤＣ／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。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はグランドＧＮＤ１を基準とする電圧であり、二次側電圧ＶＳ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。
【００２７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１における一対の入力端子ＴＭ１Ａ及びＴＭ１Ｂの内、入力端子ＴＭ１ＢがグランドＧＮＤ１に接続され、入力端子ＴＭ１Ａに対し入力端子ＴＭ１Ｂの電位を基準として一次側電圧ＶＰが加わる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１における一対の出力端子ＴＭ２Ａ及びＴＭ２Ｂの内、出力端子ＴＭ２ＢがグランドＧＮＤ２に接続され、出力端子ＴＭ２Ａに対し出力端子ＴＭ２Ｂの電位を基準として二次側電圧ＶＳが加わる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、出力端子ＴＭ２Ａ及びＴＭ２Ｂ間に接続された任意の負荷（不図示）に二次側電圧ＶＳを供給することができる。
【００２８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１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。
【００２９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１には特徴的な要素として通信用トランスであるパルストランス部３０が設けられており、パルストランス部３０を用いて様々な動作を実現することができるが、まずパルストランス部３０以外の要素について説明する。尚、パルストランス部３０を用いることで後述のフィードバック回路４０及びフォトカプラ４１を省略することも可能となり得るが、それについては他の実施形態で後述するものとし、原則としてフィードバック回路４０及びフォトカプラ４１がＤＣ／ＤＣコンバータ１に設けられていると考える。
【００３０】
ＤＣ／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、一次側制御部１０と、一次側電源回路１１と、入力コンデンサに相当するコンデンサＣ１と、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。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ＴＭ１Ａ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。入力端子ＴＭ１Ａ及びＴＭ１Ｂ間にコンデンサＣ１が設けられ、故にコンデンサＣ１の両端間に一次側電圧ＶＰが加わる。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部１０に供給する。一次側制御部１０は電源電圧ＶＣＣに基づいて駆動する。
【００３１】
ＤＣ／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、二次側制御部２０と、フィードバック回路４０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、出力コンデンサに相当するコンデンサ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。
【００３２】
二次側巻線Ｗ２の一端は出力端子ＴＭ２Ａ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ＴＭ２Ａ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。
【００３３】
ＳＲトランジスタＭ２のソースはグランドＧＮＤ２に接続される。また、出力端子ＴＭ２Ａ及びＴＭ２Ｂ間にコンデンサＣ２が設けられ、故にコンデンサＣ２の両端間に二次側電圧ＶＳが加わる。コンデンサＣ２とＤＣ／ＤＣコンバータ１の負荷（不図示）との間に、過電流の発生を検知するための抵抗が挿入されても良い。
【００３４】
二次側制御部２０は二次側電圧ＶＳを電源電圧として用いて駆動する。二次側制御部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。二次側制御部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。ＳＲトランジスタＭ２の制御方法として公知の方法を含む任意の方法を利用でき、例えば、以下のコンパレータ方式を用いても構わない。ＳＲトランジスタＭ２がオフとなっている状態を起点に考えると、コンパレータ方式において、二次側制御部２０は、電圧ＶＡが所定の負のターンオン判定電圧（例えば−１００ｍＶ）以下となったことを受けてＳＲトランジスタＭ２をターンオンし、その後、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。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。
【００３５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１において、一次側回路と二次側回路とに亘ってフォトカプラ４１が設けられている。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。フォトカプラ４１の発光素子は、二次側電圧ＶＳにて又は二次側電圧ＶＳの分圧にてバイアスされており、フィードバック回路４０は、一次側制御部１０と協働して、二次側電圧ＶＳが所定の目標電圧ＶＴＧに追従するように（即ち電圧ＶＳ及びＶＴＧ間の差がゼロに向かうように）フォトカプラ４１の発光素子を駆動する。例えば、フィードバック回路４０は、図１に示す如く分圧抵抗Ｒ３及びＲ４間の接続ノードに接続され、二次側電圧ＶＳに応じた電圧ＶＢに基づき、二次側電圧ＶＳ及び目標電圧ＶＴＧ間の誤差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はシャントレギュレータやエラーアンプ等にて構成される。
【００３６】
一次側制御部１０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信号ＶＦＢが一次側制御部１０に入力される。また、センス抵抗ＲＣＳでの電圧降下に相当する電流検出信号ＶＣＳも一次側制御部１０に入力される。
【００３７】
一次側制御部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のゲートにパルス信号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。パルス信号は、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。一次側制御部１０の構成及び制御方式は特に限定されない。例えば、一次側制御部１０は、ＰＷＭ（パルス幅変調）を利用してフィードバック信号ＶＦＢに応じたデューティを有するパルス信号をスイッチングトランジスタＭ１のゲートに供給しても良いし、ＰＦＭ（パルス周波数変調）を利用してフィードバック信号ＶＦＢに応じた周波数を有するパルス信号をスイッチングトランジスタＭ１のゲートに供給しても良い。また例えば一次側制御部１０は電流検出信号ＶＣＳに基づいて（即ちスイッチングトランジスタＭ１に流れる電流に応じて）上記パルス信号のデューティを調節しても良い。
【００３８】
一次側制御部１０には複数の端子が設けられており、一次側制御部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、フィードバック信号ＶＦＢを受ける端子ＴＭ１４と、電流検出信号ＶＣＳを受ける端子ＴＭ１５と、パルストランス部３０に接続される端子ＴＭ１６及びＴＭ１７と、が含まれる。端子ＴＭ１６は後述の信号Ｓ１を送出するための出力端子であり、端子ＴＭ１７は後述の信号Ｓ２を受けるための入力端子である。
【００３９】
二次側制御部２０には複数の端子が設けられており、二次側制御部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、パルストランス部３０に接続される端子ＴＭ２６及びＴＭ２７と、が含まれる。端子ＴＭ２６は後述の信号Ｓ１を受けるための入力端子であり、端子ＴＭ２７は後述の信号Ｓ２を送出するための出力端子である。
【００４０】
このように構成されたＤＣ／ＤＣコンバータ１では、スイッチングトランジスタＭ１をスイッチング駆動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、スイッチングトランジスタＭ１のオフ区間において蓄積されたエネルギが二次側巻線Ｗ２から放出されることによりコンデンサ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。
【００４１】
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部１０の電源電圧ＶＣＣが生成されるようにしても良い。また、一次側回路において、入力端子ＴＭ１Ａから一次側巻線Ｗ１を通じてグランドＧＮＤ１へと流れる電流を一次側電流と称し、記号“ＩＰ”にて表す。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ＴＭ２Ａへと流れる電流を二次側電流と称し、記号“ＩＳ”にて表す。
【００４２】
パルストランス部３０について説明する。パルストランス部３０は、一次側制御部１０及び二次側制御部２０間の双方向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。以下の説明において、特に断りなく記される双方向通信とは、一次側制御部１０及び二次側制御部２０間の双方向通信を指す。
【００４３】
一次側制御部１０から二次側制御部２０に対しパルストランス部３０を介して送信される信号を記号“Ｓ１”により参照する。信号Ｓ１の内、一次側回路内を伝搬する信号を特に記号“Ｓ１ａ”によって参照し、二次側回路内を伝搬する信号を特に記号“Ｓ１ｂ”によって参照する。信号Ｓ１ａ及びＳ１ｂの形態は任意であるが、パルス信号等のデジタル信号であって良い。
二次側制御部２０から一次側制御部１０に対しパルストランス部３０を介して送信される信号を記号“Ｓ２”により参照する。信号Ｓ２の内、一次側回路内を伝搬する信号を特に記号“Ｓ２ａ”によって参照し、二次側回路内を伝搬する信号を特に記号“Ｓ２ｂ”によって参照する。信号Ｓ２ａ及びＳ２ｂの形態は任意であるが、パルス信号等のデジタル信号であって良い。
【００４４】
パルストランス部３０には複数の端子が設けられており、パルストランス部３０に設けられた複数の端子には、一次側制御部１０からの信号Ｓ１ａを受けるための端子ＴＭ３１と、二次側制御部２０に対し信号Ｓ１ｂを送出するための端子ＴＭ３２と、二次側制御部２０からの信号Ｓ２ｂを受けるための端子ＴＭ３３と、一次側制御部１０に対し信号Ｓ２ａを送出するための端子ＴＭ３４と、が含まれる。
【００４５】
図２にパルストランス部３０の構成例を示す。図２の構成例において、パルストランス部３０は、パルストランス３１及び３２と、一次側送信部３３、一次側受信部３４、二次側送信部３５及び二次側受信部３６とを備える。パルストランス３１及び３２は、各々に、一次側回路内に配置された一次側巻線と二次側回路内に配置された二次側巻線とを備える。
【００４６】
一次側制御部１０及び二次側制御部２０の内、まず一次側制御部１０から信号（Ｓ１）を送信するケースを一次側送信ケースと称する。一次側送信ケースにおいて、一次側送信部３３は、一次側制御部１０からの信号Ｓ１ａに基づくパルス信号を生成し、生成したパルス信号をパルストランス３１の一次側巻線に印加する。この印加によりパルストランス３１の二次側巻線に生じた電圧に基づき、二次側受信部３６は信号Ｓ１ｂを生成する。信号Ｓ１ａに含まれる情報は信号Ｓ１ｂにも含まれ、信号Ｓ１ａと信号Ｓ１ｂは互いに等価であると考えて良い。信号Ｓ１の送信とは厳密には信号Ｓ１ａの送信を意味し、信号Ｓ１の受信とは厳密には信号Ｓ１ｂの受信を意味するが、以下では、特に必要の無い限り、信号Ｓ１ａ及びＳ１ｂをまとめて信号Ｓ１と表現する。
【００４７】
一次側制御部１０及び二次側制御部２０の内、まず二次側制御部２０から信号（Ｓ２）を送信するケースを二次側送信ケースと称する。二次側送信ケースにおいて、二次側送信部３５は、二次側制御部２０からの信号Ｓ２ｂに基づくパルス信号を生成し、生成したパルス信号をパルストランス３２の二次側巻線に印加する。この印加によりパルストランス３２の一次側巻線に生じた電圧に基づき、一次側受信部３４は信号Ｓ２ａを生成する。信号Ｓ２ｂに含まれる情報は信号Ｓ２ａにも含まれ、信号Ｓ２ｂと信号Ｓ２ａは互いに等価であると考えて良い。信号Ｓ２の送信とは厳密には信号Ｓ２ｂの送信を意味し、信号Ｓ２の受信とは厳密には信号Ｓ２ａの受信を意味するが、以下では、特に必要の無い限り、信号Ｓ２ａ及びＳ２ｂをまとめて信号Ｓ２と表現する。
【００４８】
尚、ここでは、一次側送信部３３、一次側受信部３４、二次側送信部３５及び二次側受信部３６がパルストランス部３０内に設けられていると考えたが、一次側送信部３３及び一次側受信部３４の内、少なくとも一方は一次側制御部１０内に設けられていると考えても構わないし、二次側送信部３５及び二次側受信部３６の内、少なくとも一方は二次側制御部２０内に設けられていると考えても構わない。
【００４９】
このようなパルストランス部３０を設けておくことで、一次側の情報及び二次側の情報を一次側制御部１０及び二次側制御部２０で共有することが可能となる。これにより例えば、制御部１０及び２０の内、何れか一方に何らかの異常が発生した場合に、一次側回路及び二次側回路の動作を直ちに停止させて安全性を確保するといったことが可能となる。また、パルストランス部３０を用いた双方向通信を通じ、トランジスタＭ１及びＭ２のオン／オフタイミングを適正にする制御を行ったりすることが可能となるなど、様々なメリットが得られる。
【００５０】
図３（ａ）に示す如く、一次側送信ケースにおいて、一次側制御部１０から送信される所定の信号Ｓ１を特に基準信号ＣＭＤ１と称することがある（基準信号をコマンド信号と読み替えても良い）。一次側送信ケースにおいて、二次側制御部２０は、基準信号ＣＭＤ１を受信したとき、基準信号ＣＭＤ１の受信に応答する所定の信号Ｓ２を遅滞なく送信することができる。基準信号ＣＭＤ１の受信に応答する信号Ｓ２を特に応答信号ＡＣＫ２と称する。応答信号ＡＣＫ２の送信は基準信号ＣＭＤ１に対する返信に相当する。一次側制御部１０は、この応答信号ＡＣＫ２を受信することで二次側制御部２０にて基準信号ＣＭＤ１が正常に受信されたと認識できる。
【００５１】
一次側送信ケースにおいて、一次側制御部１０が基準信号ＣＭＤ１（Ｓ１）を送信してから所定のタイムアウト時間が経過しても一次側制御部１０にて応答信号ＡＣＫ２（Ｓ２）が受信されない場合、一次側制御部１０は所定の通信エラー処理を実行することができる。一次側制御部１０が行う通信エラー処理は、通信エラーフラグＦＬＧ１に“１”を設定する処理を含み、更に通信エラー報知処理などを含みうる。
通信エラーフラグＦＬＧ１は一次側制御部１０が保持するフラグであって、“０”又は“１”の値をとる。通信エラーフラグＦＬＧ１の初期値は“１”であり、後述のハンドシェイク通信が正常完了する際に通信エラーフラグＦＬＧ１に“０”が設定される。一次側制御部１０において、フラグＦＬＧ１に“１”が設定されているときスイッチングトランジスタＭ１をオン状態にすることが禁止され（故にトランジスタＭ１がオフ状態に維持され）、フラグＦＬＧ１に“０”が設定されているときに限りスイッチングトランジスタＭ１をオン状態とすることが許可される（但し、後述のバースト充電動作の実行時を除く）。故に、一次側制御部１０が行う通信エラー処理は、スイッチングトランジスタＭ１をオン状態にすることを禁止する処理（換言すればトランジスタＭ１をターンオフする又はオフ状態に維持する処理）を含むと言え、トランジスタＭ１がオンであるときに当該通信エラー処理が実行されるとトランジスタＭ１が直ちにターンオフされる。
【００５２】
図３（ｂ）に示す如く、二次側送信ケースにおいて、二次側制御部２０から送信される所定の信号Ｓ２を特に基準信号ＣＭＤ２と称することがある（基準信号をコマンド信号と読み替えても良い）。二次側送信ケースにおいて、一次側制御部１０は、基準信号ＣＭＤ２を受信したとき、基準信号ＣＭＤ２の受信に応答する所定の信号Ｓ１を遅滞なく送信することができる。基準信号ＣＭＤ２の受信に応答する信号Ｓ１を特に応答信号ＡＣＫ１と称する。応答信号ＡＣＫ１の送信は基準信号ＣＭＤ２に対する返信に相当する。二次側制御部２０は、この応答信号ＡＣＫ１を受信することで一次側制御部１０にて基準信号ＣＭＤ２が正常に受信されたと認識できる。
【００５３】
二次側送信ケースにおいて、二次側制御部２０が基準信号ＣＭＤ２（Ｓ２）を送信してから所定のタイムアウト時間が経過しても二次側制御部２０にて応答信号ＡＣＫ１（Ｓ１）が受信されない場合、二次側制御部２０は所定の通信エラー処理を実行することができる。二次側制御部２０が行う通信エラー処理は、通信エラーフラグＦＬＧ２に“１”を設定する処理を含み、更に通信エラー報知処理などを含みうる。
通信エラーフラグＦＬＧ２は二次側制御部２０が保持するフラグであって、“０”又は“１”の値をとる。通信エラーフラグＦＬＧ２の初期値は“１”であり、後述のハンドシェイク通信が正常完了する際に通信エラーフラグＦＬＧ２に“０”が設定される。二次側制御部２０において、フラグＦＬＧ２に“１”が設定されているときＳＲトランジスタＭ２をオン状態にすることが禁止され（故にトランジスタＭ２がオフ状態に維持され）、フラグＦＬＧ２に“０”が設定されているときに限り二次側制御部２０にてＳＲトランジスタＭ２をオン状態とすることが許可される。故に、二次側制御部２０が行う通信エラー処理は、ＳＲトランジスタＭ２をオン状態にすることを禁止する処理（換言すればトランジスタＭ２をターンオフする又はオフ状態に維持する処理）を含むと言え、トランジスタＭ２がオンであるときに当該通信エラー処理が実行されるとトランジスタＭ２が直ちにターンオフされる。
【００５４】
上記の通信エラー報知処理は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１に内蔵された又はＤＣ／ＤＣコンバータ１に接続された所定の報知部（発光素子、画像表示部、スピーカ等）を用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の外部に対し所定の通信エラー報知を行う処理であって良い。通信エラー報知は、双方向通信に異常が発生している旨を示す視覚的又は聴覚的な報知であって良い。
【００５５】
後述の幾つかの実施形態の中で、パルストランス部３０を利用した具体的な動作及び制御の方法を説明する。尚、一次側制御部１０及び二次側制御部２０が双方向通信を介して協調動作を行う際、所謂マスタ／スレーブ方式を採用して、一次側制御部１０及び二次側制御部２０の内、何れか一方をマスタとして機能させ且つ他方をスレーブとして機能させることが可能である。
【００５６】
＜＜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７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７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７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７実施形態についても同様）。矛盾の無い限り、第１〜第７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。
【００５７】
第２実施形態は以下の実施例ＥＸ２＿１〜ＥＸ２＿３を含む。パルストランス部３０を用いてトランジスタＭ１及びＭ２のオン／オフ制御に関わる信号を送受信することができ、この送受信の例を以下の実施例ＥＸ２＿１〜ＥＸ２＿３の中で説明する。尚、第２実施形態で示される各動作は、後述のハンドシェイク動作が正常完了した後の動作であって、特に記述無き限り、通信エラーフラグＦＬＧ１及びＦＬＧ２に“０”が設定された状態での動作であるとする。
【００５８】
［実施例ＥＸ２＿１］
実施例ＥＸ２＿１を説明する。実施例ＥＸ２＿１では、一次側制御部１０がマスタとして機能し且つ二次側制御部２０がスレーブとして機能する。実施例ＥＸ２＿１に係る一次側制御部１０は、第１実施形態で述べた方法によりフィードバック信号ＶＦＢ又は電流検出信号ＶＣＳに基づき、スイッチングトランジスタＭ１のオン、オフを制御して良い。また、実施例ＥＸ２＿１では、二次側制御部２０にてコンパレータ方式が採用されていることを想定する。コンパレータ方式は、電圧ＶＤＲに基づいて（詳細には電圧ＶＤＲに応じた電圧ＶＡとターンオン判定電圧及びターンオフ判定電圧との比較結果に基づいて）、ＳＲトランジスタＭ２のターンオン及びターンオフタイミングを決定する方式である。
【００５９】
図４を参照してコンパレータ方式を具体的に説明する。図４は実施例ＥＸ２＿１の想定下におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１の不連続モードでのタイミングチャートである。一次側制御部１０の制御により、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。スイッチングトランジスタＭ１のオン区間においてＳＲトランジスタＭ２がオフ状態となるように、ＳＲトランジスタＭ２のオン区間においてスイッチングトランジスタＭ１がオフ状態となるように、トランジスタＭ１及びＭ２が制御される。
【００６０】
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。誘起電圧ＶＯＲ２は一次側電圧ＶＰとトランスＴＲの巻き数比ｎを用いて、“ＶＯＲ２＝ＶＰ／ｎ”にて表される。ここで、巻き数比ｎは“ｎ＝ＮＰ／ＮＳ”で表される。ＮＰは一次側巻線Ｗ１の巻き数であり、ＮＳは二次側巻線Ｗ２の巻き数である。
【００６１】
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。その結果として、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部２０にて検知されると、二次側制御部２０はＳＲトランジスタＭ２をターンオンする。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。
【００６２】
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、二次側制御部２０は、ＳＲトランジスタＭ２をターンオフする。例えば、二次側制御部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。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。ＳＲトランジスタＭ２のターンオフタイミングｔＡ４は電圧ＶＢをも参照して決定されるものであっても良い。その後、一次側制御部１０の制御の下、タイミングｔＡ５にてスイッチングトランジスタＭ１がターンオンする。以後、同様の動作が繰り返される。
【００６３】
上述のようなコンパレータ方式によるＳＲトランジスタＭ２の制御を前提としつつ、パルストランス部３０を用いた双方向通信が以下のように行われる。
【００６４】
図５はタイミングｔＡ１及びｔＡ２近辺のタイミングチャートである。一次側制御部１０は、タイミングｔＡ１にてスイッチングトランジスタＭ１をターンオンすると、それに同期して信号Ｓ１としての基準信号ＣＭＤ１（この基準信号ＣＭＤ１を基準信号２１１と称する）を送信する。基準信号２１１は、トランジスタＭ１がターンオンしたことを通知する信号として機能する。基準信号２１１（ＣＭＤ１）を受信した二次側制御部２０は、遅滞なく信号Ｓ２としての応答信号ＡＣＫ２（この応答信号ＡＣＫ２を応答信号２１２と称する）を送信する。基準信号２１１の送信タイミングはタイミングｔＡ１と一致していると考えて良いが、タイミングｔＡ２から若干ずれることが有りえて良い。二次側制御部２０は、原則として上述のコンパレータ方式にてＳＲトランジスタＭ２のターンオン及びターンオフタイミングを決定して良いが、ＳＲトランジスタＭ２がオンとされている状態で基準信号２１１を受信したとき、電圧ＶＡに依らず直ちにＳＲトランジスタＭ２をターンオフする。即ち、基準信号２１１（ＣＭＤ１）を受信した二次側制御部２０はＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を確保する。ＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を確保するとは、ＳＲトランジスタＭ２がオン状態であるならばＳＲトランジスタＭ２をターンオフし、ＳＲトランジスタＭ２が既にオフ状態であるならばＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を維持することを指す。条件によっては、電圧ＶＡがターンオフ判定電圧以上となることが検知される前にスイッチングトランジスタＭ１がターンオンされることもあり得るが、本方式によりトランジスタＭ１及びＭ２の同時オンによる不具合を抑制することが可能となる。
【００６５】
また、一次側制御部１０は、タイミングｔＡ２にてスイッチングトランジスタＭ１をターンオフすると、それに同期して信号Ｓ１としての基準信号ＣＭＤ１（この基準信号ＣＭＤ１を基準信号２１３と称する）を送信する。基準信号２１３は、トランジスタＭ１がターンオフしたことを通知する信号として機能する。基準信号２１３（ＣＭＤ１）を受信した二次側制御部２０は、遅滞なく信号Ｓ２としての応答信号ＡＣＫ２（この応答信号ＡＣＫ２を応答信号２１４と称する）を送信する。基準信号２１３の送信タイミングはタイミングｔＡ２と一致していると考えて良いが、タイミングｔＡ２から若干ずれることが有りえて良い。二次側制御部２０は、原則として上述のコンパレータ方式にてＳＲトランジスタＭ２のターンオン及びターンオフタイミングを決定して良いが、ＳＲトランジスタＭ２がオフとされている状態で基準信号２１３を受信したとき、電圧ＶＡに依らず直ちにＳＲトランジスタＭ２をターンオンして良い。これにより二次側回路での損失を更に低減することが可能となる。
【００６６】
尚、基準信号ＣＭＤ１（図５では２１１、２１３）の送信に対して応答信号ＡＣＫ２（図５では２１２、２１４）の返信がないとき、一次側制御部１０が通信エラー処理を実行して良いことは第１実施形態で述べた通りである。
【００６７】
ところで、図５の方法では、短時間であってもトランジスタＭ１及びＭ２が同時にオン状態となることが有り得る。トランジスタＭ１及びＭ２が同時にオン状態となる区間の長さが十分に短ければ実質的な問題は生じないこともあるが、トランジスタＭ１及びＭ２の同時オンを確実に回避すべく図６に示すような改良方法を採用しても良い。
【００６８】
図６は当該改良方法に係るタイミングｔＡ１近辺のタイミングチャートである。当該改良方法において、一次側制御部１０は、スイッチングトランジスタＭ１のターンオンに先立ち、タイミングｔＡ０にて信号Ｓ１としての基準信号ＣＭＤ１（この基準信号ＣＭＤ１を基準信号２１１ａと称する）を送信する。基準信号２１１ａは、スイッチングトランジスタＭ１のターンオンを予告する信号として機能すると共にＳＲトランジスタＭ２のオフ状態の確保を指示する信号として機能する。基準信号２１１ａ（ＣＭＤ１）を受信した二次側制御部２０は、ＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を確保すると共に信号Ｓ２としての応答信号ＡＣＫ２（この応答信号ＡＣＫ２を応答信号２１２ａと称する）を送信する。一次側制御部１０は、応答信号２１２ａを受信するとタイミングｔＡ１にてスイッチングトランジスタＭ１をターンオンする。一次側制御部１０は応答信号２１２ａを受信しない限りスイッチングトランジスタＭ１をターンオンせずにオフ状態に維持する。これにより、トランジスタＭ１及びＭ２の同時オンを確実に回避することができ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の安全性を高めることができる。
【００６９】
実施例ＥＸ２＿１の方法によれば、コンパレータ方式を基礎としつつも、双方向通信を利用して損失低減や安全性向上を図ることができる。コンパレータ方式ではＳＲトランジスタＭ２のターンオン／ターンオフタイミングを決定するための回路の応答性が重要になることが多いが、実施例ＥＸ２＿１の方法によれば、一次側制御部１０からの信号Ｓ１（ＣＭＤ１）を利用してＳＲトランジスタＭ２のターンオン／ターンオフタイミングを決定することもできるため、上記回路の応答性に対する要求を緩和することができ、以ってコンパレータ方式に関わる電力消費を低減することも可能となる。
【００７０】
［実施例ＥＸ２＿２］
実施例ＥＸ２＿２を説明する。実施例ＥＸ２＿２においても、実施例ＥＸ２＿１と同様に、一次側制御部１０がマスタとして機能し且つ二次側制御部２０がスレーブとして機能する。実施例ＥＸ２＿２に係る一次側制御部１０は、第１実施形態で述べた方法によりフィードバック信号ＶＦＢ又は電流検出信号ＶＣＳに基づき、スイッチングトランジスタＭ１のオン、オフを制御して良い。実施例ＥＸ２＿２では、二次側制御部２０においてコンパレータ方式が採用されず、一次側制御部１０からの指示の下でＳＲトランジスタＭ２が制御される。図７を参照して、これを具体的に説明する。
【００７１】
図７は、実施例ＥＸ２＿２に係るＤＣ／ＤＣコンバータ１のタイミングチャートである。図７の例において、タイミングｔＢ０においてトランジスタＭ１、Ｍ２が、夫々、オフ状態、オン状態となっており、その直後のタイミングｔＢ１において一次側制御部１０がスイッチングトランジスタＭ１をターンオンするものとする。
【００７２】
一次側制御部１０は、タイミングｔＢ１にてスイッチングトランジスタＭ１をターンオンすると、それに同期して信号Ｓ１としての基準信号ＣＭＤ１（この基準信号ＣＭＤ１を基準信号２２１と称する）を送信する。基準信号２２１は、トランジスタＭ１がターンオンしたことを通知する信号として機能すると共にＳＲトランジスタＭ２のターンオフを指示する信号として機能する。基準信号２２１（ＣＭＤ１）を受信した二次側制御部２０は、遅滞なくＳＲトランジスタＭ２をターンオフすると共に信号Ｓ２としての応答信号ＡＣＫ２（この応答信号ＡＣＫ２を応答信号２２２と称する）を送信する。尚、図７の例では、基準信号２２１の受信に基づきＳＲトランジスタＭ２がターンオフされているが、二次側制御部２０の制御の下、電圧ＶＡに基づきタイミングｔＢ１以前にＳＲトランジスタＭ２がターンオフされていても良い。
【００７３】
一次側制御部１０は、タイミングｔＢ１より後のタイミングｔＢ２にてスイッチングトランジスタＭ１をターンオフすると、それに同期して信号Ｓ１としての基準信号ＣＭＤ１（この基準信号ＣＭＤ１を基準信号２２３と称する）を送信する。基準信号２２３は、トランジスタＭ１がターンオフしたことを通知する信号として機能すると共にＳＲトランジスタＭ２のターンオンを指示する信号として機能する。基準信号２２３（ＣＭＤ１）を受信した二次側制御部２０は、遅滞なくＳＲトランジスタＭ２をターンオンすると共に信号Ｓ２としての応答信号ＡＣＫ２（この応答信号ＡＣＫ２を応答信号２２４と称する）を送信する。
【００７４】
以後、スイッチングトランジスタＭ１をターンオンタイミング及びターンオフタイミングの到来に対して、上述と同様の動作が繰り返される。尚、基準信号ＣＭＤ１（図７では２２１、２２３）の送信に対して応答信号ＡＣＫ２（図７では２２２、２２４）の返信がないとき、一次側制御部１０が通信エラー処理を実行して良いことは第１実施形態で述べた通りである。
【００７５】
実施例ＥＸ２＿２の方法によれば、実施例ＥＸ２＿１と同様、安全性が確保された適正な同期整流を行うことができ、更に、コンパレータ方式の実現に必要な回路を省略することが可能となるため、二次側回路における回路規模の縮小及びコンパレータ方式に関わる電力消費の削減を実現できる。
【００７６】
ところで、図７の方法では、短時間であってもトランジスタＭ１及びＭ２が同時にオン状態となることが有り得る。トランジスタＭ１及びＭ２が同時にオン状態となる区間の長さが十分に短ければ実質的な問題は生じないこともあるが、トランジスタＭ１及びＭ２の同時オンを確実に回避すべく図８に示すような改良方法を採用しても良い。
【００７７】
図８は、当該改良方法に係るタイミングｔＢ１近辺のタイミングチャートである。当該改良方法において、一次側制御部１０は、スイッチングトランジスタＭ１のターンオンに先立ち、タイミングｔＢ０にて信号Ｓ１としての基準信号ＣＭＤ１（この基準信号ＣＭＤ１を基準信号２２１ａと称する）を送信する。基準信号２２１ａは、スイッチングトランジスタＭ１のターンオンを予告する信号として機能すると共に、ＳＲトランジスタＭ２のターンオフを指示する信号（又はＳＲトランジスタＭ２のオフ状態の確保を指示する信号）として機能する。図８の例では、タイミングｔＢ０において、トランジスタＭ１、Ｍ２が、夫々、オフ状態、オン状態となっているが、二次側制御部２０の制御の下、電圧ＶＡに基づきタイミングｔＢ０以前にＳＲトランジスタＭ２がターンオフされていても良い。基準信号２２１ａ（ＣＭＤ１）を受信した二次側制御部２０は、ＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を確保すると共に信号Ｓ２としての応答信号ＡＣＫ２（この応答信号ＡＣＫ２を応答信号２２２ａと称する）を送信する。一次側制御部１０は、応答信号２２２ａを受信するとタイミングｔＢ１にてスイッチングトランジスタＭ１をターンオンする。一次側制御部１０は応答信号２２２ａを受信しない限りスイッチングトランジスタＭ１をターンオンせずにオフ状態に維持する。これにより、トランジスタＭ１及びＭ２の同時オンを確実に回避することができ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の安全性を高めることができる。
【００７８】
［実施例ＥＸ２＿３］
実施例ＥＸ２＿３を説明する。実施例ＥＸ２＿３では、二次側制御部２０がマスタとして機能し且つ一次側制御部１０がスレーブとして機能することを想定する。そして、実施例ＥＸ２＿３に係る二次側制御部２０は、二次側電圧ＶＳに基づき（図１の構成例においては電圧ＶＢに基づき）基準信号ＣＭＤ２の送信を通じて一次側制御部１０にスイッチングトランジスタＭ１のターンオン及びターンオフを指示することでスイッチングトランジスタＭ１のオン、オフを制御する。例えば、二次側制御部２０は、ＰＷＭ（パルス幅変調）を利用して二次側電圧ＶＳに応じたデューティを有するパルス信号がスイッチングトランジスタＭ１のゲートに供給されるよう基準信号ＣＭＤ２の送信を行っても良いし、ＰＦＭ（パルス周波数変調）を利用して二次側電圧ＶＳに応じた周波数を有するパルス信号がスイッチングトランジスタＭ１のゲートに供給されるよう基準信号ＣＭＤ２の送信を行っても良い。この際、二次側制御部２０は、二次側電圧ＶＳに応じた電圧ＶＢに基づき、二次側電圧ＶＳが所定の目標電圧ＶＴＧに追従するように（即ち電圧ＶＳ及びＶＴＧ間の差がゼロに向かうように）、基準信号ＣＭＤ２の送信を通じ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る。
【００７９】
実施例ＥＸ２＿３では、二次側制御部２０が主体となって二次側電圧ＶＳに応じたスイッチングトランジスタＭ１の制御が行われるので、フィードバック信号ＶＦＢの一次側制御部１０への伝達は不要であり、故にフィードバック回路４０及びフォトカプラ４１はＤＣ／ＤＣコンバータ１から削除されて良い。
【００８０】
図９は、実施例ＥＸ２＿３に係るＤＣ／ＤＣコンバータ１のタイミングチャートである。図９の例では、タイミングｔＣ０の直前にてトランジスタＭ１、Ｍ２が、夫々、オフ状態、オン状態となっている。ＰＷＭ又はＰＦＭによる制御の下、スイッチングトランジスタＭ１をターンオンすべきタイミングに至ると、タイミングｔＣ０にて二次側制御部２０はＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を確保すると共に信号Ｓ２としての基準信号ＣＭＤ２（この基準信号ＣＭＤ２を基準信号２３１と称する）を送信する。図９の例では、タイミングｔＣ０にてＳＲトランジスタＭ２がターンオフされているが、二次側制御部２０の制御の下、電圧ＶＡに基づきタイミングｔＣ０以前にＳＲトランジスタＭ２がターンオフされていても良い。基準信号２３１は、スイッチングトランジスタＭ１のターンオンを指示する信号として機能する。基準信号２３１（ＣＭＤ２）を受信した一次側制御部１０は、遅滞なくスイッチングトランジスタＭ１をターンオンすると共に信号Ｓ１としての応答信号ＡＣＫ１（この応答信号ＡＣＫ１を応答信号２３２と称する）を送信する。タイミングｔＣ０より後のタイミングｔＣ１はスイッチングトランジスタＭ１のターンオンタイミングを表している。
【００８１】
その後、ＰＷＭ又はＰＦＭによる制御の下、スイッチングトランジスタＭ１をターンオフすべきタイミングに至ると、タイミングｔＣ２にて二次側制御部２０は信号Ｓ２としての基準信号ＣＭＤ２（この基準信号ＣＭＤ２を基準信号２３３と称する）を送信する。基準信号２３３は、スイッチングトランジスタＭ１のターンオフを指示する信号として機能する。基準信号２３３（ＣＭＤ２）を受信した一次側制御部１０は、遅滞なくスイッチングトランジスタＭ１をターンオフすると共に信号Ｓ１としての応答信号ＡＣＫ１（この応答信号ＡＣＫ１を応答信号２３４と称する）を送信する。タイミングｔＣ２より後のタイミングｔＣ３はスイッチングトランジスタＭ１のターンオフタイミングを表している。
【００８２】
二次側制御部２０は、応答信号２３４の受信を契機にしてＳＲトランジスタＭ２をターンオンする。二次側制御部２０は応答信号２３４を受信しない限りＳＲトランジスタＭ２をターンオンせずにオフ状態に維持する。二次側制御部２０は、応答信号２３４が受信され且つ電圧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部２０にて検知されたときに限り、ＳＲトランジスタＭ２をターンオンするようにしても良い。以後、スイッチングトランジスタＭ１をターンオンすべきタイミング及びターンオフすべきタイミングの到来に対して、上述と同様の動作が繰り返される。
【００８３】
尚、基準信号ＣＭＤ２（図９では２３１、２３３）の送信に対して応答信号ＡＣＫ１（図９では２３２、２３４）の返信がないとき、二次側制御部２０が通信エラー処理を実行して良いことは第１実施形態で述べた通りである。
【００８４】
実施例ＥＸ２＿３によれば、トランジスタＭ１及びＭ２の同時オンを確実に回避することができ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の安全性を高めることができる。また、二次側電圧ＶＳを直接観測できる二次側制御部２０に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るため、一次側制御部１０がフィードバック信号ＶＦＢに応じてスイッチングトランジスタＭ１のオン、オフを制御する方式との比較において、二次側電圧ＶＳの安定性や負荷応答性の向上が期待される。
【００８５】
＜＜第３実施形態＞＞
本発明の第３実施形態を説明する。第１及び第２実施形態において説明したＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作は、基本的に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１が正常に起動した後における動作（後述の通常動作）に相当する。第３実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の起動時における動作を説明する。
【００８６】
図１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の起動時における動作の流れを示すフローチャートである。ＤＣ／ＤＣコンバータ１に対して電圧が入力されておらず、一次側電圧ＶＰ及び二次側電圧ＶＳが０Ｖである状態を起点として、ステップＳＴＰ１１にてＤＣ／ＤＣコンバータ１に必要な電圧が入力されると（即ち一次側電圧ＶＰが所定の正の電圧にまで上昇すると）、一次側電源回路１１の起動を通じて一次側制御部１０に必要な電源電圧ＶＣＣが入力され、これによって一次側制御部１０が起動する。一次側制御部１０の起動直後において上述の通信エラーフラグＦＬＧ１（図３（ａ）参照）には“１”が設定される。
【００８７】
一次側制御部１０が起動すると、ステップＳＴＰ１２において一次側制御部１０はバースト充電動作（初期動作）を行う。バースト充電動作において、一次側制御部１０は、二次側電圧ＶＳの値に関係なくスイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動を行う。つまり例えば、通常動作において実施例ＥＸ２＿１又はＥＸ２＿２の如くフィードバック信号ＶＦＢに応じてスイッチングトランジスタＭ１のオン、オフを制御する構成にあっては、バースト充電動作においてフィードバック信号ＶＦＢに関係なくスイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動を行う。また例えば、通常動作において実施例ＥＸ２＿３の如く二次側制御部２０からの基準信号ＣＭＤ２（二次側電圧ＶＳに基づく基準信号ＣＭＤ２）に従ってスイッチングトランジスタＭ１のオン、オフを制御する構成にあっては、バースト充電動作において基準信号ＣＭＤ２に関係なくスイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動を行う。
【００８８】
バースト充電動作では、スイッチングトランジスタＭ１に流れる電流に応じた信号である電流検出信号ＶＣＳが利用されると良い。即ち例えば、バースト充電動作において、一次側制御部１０は、スイッチングトランジスタＭ１をターンオンした後、電流検出信号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単位動作を周期的に繰り返し実行すると良い。単位動作が所定回数だけ実行されると又は単位動作の繰り返しが所定のバースト充電時間だけ実行されると、バースト充電動作は終了する。或いは、一次側制御部１０にて後述の二次側起動信号が受信されたときにバースト充電動作が終了されるようにしても良い。
【００８９】
バースト充電動作の実行により二次側電圧ＶＳが所定電圧以上になるまで上昇すると、ステップＳＴＰ１３にて二次側制御部２０が起動する。二次側制御部２０の起動直後において上述の通信エラーフラグＦＬＧ２（図３（ｂ）参照）には“１”が設定される。二次側制御部２０が起動したとき、二次側制御部２０は所定の二次側起動信号を信号Ｓ２として一次側制御部１０に送信するようにしても良い。
【００９０】
二次側制御部２０の起動後、ステップＳＴＰ１４にてハンドシェイク通信が実行される。ハンドシェイク通信は、バースト充電動作の終了後に開始されることがあっても良いし、バースト充電動作の実行中に開始されることがあっても良い。二次側制御部２０の起動に連動して上述の二次側起動信号が送信される構成にあっては、二次側制御部２０による二次側起動信号の送信を契機にして、又は、一次側制御部１０による二次側起動信号の受信を契機にして、ハンドシェイク通信が実行されて良い。また例えば、バースト充電動作が一定時間だけ実行されたことを条件にハンドシェイク通信が実行されるようにしても良い（この場合には、ハンドシェイク通信における最初の信号の送信主体は一次側制御部１０となる）。
【００９１】
ハンドシェイク通信は、一次側制御部１０及び二次側制御部２０間における、パルストランス部３０を介した１往復以上の信号のやりとりにて構成される。
【００９２】
図１１にハンドシェイク通信の一例としてのハンドシェイク通信ＨＳ１の流れを示す。ハンドシェイク通信ＨＳ１は、一次側制御部１０がマスタとして機能すると共に二次側制御部２０がスレーブとして機能するときに利用される（但し二次側制御部２０がマスタとして機能する場合にハンドシェイク通信ＨＳ１が実行されることがあり得ても良い）。
【００９３】
図１１のハンドシェイク通信ＨＳ１では、まず一次側制御部１０が二次側制御部２０に対し信号３１１を信号Ｓ１として送信し、信号３１１を受信した二次側制御部２０が一次側制御部１０に対し信号３１２を信号Ｓ２として送信し、信号３１２を受信した一次側制御部１０が二次側制御部２０に対し信号３１３を信号Ｓ１として送信し、信号３１３を受信した二次側制御部２０が一次側制御部１０に対し信号３１４を信号Ｓ２として送信する。信号３１１及び３１３が基準信号ＣＭＤ１として機能し、信号３１２及び３１４が応答信号ＡＣＫ２として機能する。一次側制御部１０にて信号３１４が受信されることでハンドシェイク通信ＨＳ１は正常完了する。二次側制御部２０の起動に連動して上述の二次側起動信号が送信される構成にあっては、一次側制御部１０による二次側起動信号の受信を契機にして信号３１１の送信が行われても良い。
【００９４】
信号３１１〜３１３は、制御部１０及び２０間の双方向通信が可能であるかを確認するためのチェック信号である。一次側制御部１０は、信号３１２の受信により、制御部１０及び２０間の双方向通信が可能となっていると認識できる。二次側制御部２０は、信号３１１及び３１３の受信により、制御部１０及び２０間の双方向通信が可能となっていると認識できる。二次側制御部２０は信号３１４を送信する際に自身が保持する通信エラーフラグＦＬＧ２に“０”を設定し、一次側制御部１０は信号３１４を受信したときに自身が保持する通信エラーフラグＦＬＧ１に“０”を設定する。故に、ハンドシェイク通信ＨＳ１が正常完了した段階ではフラグＦＬＧ１及びＦＬＧ２の夫々に“０”が設定されていることになる。フラグＦＬＧ１及びＦＬＧ２の双方が“０”であることは制御部１０及び２０間の双方向通信を正常に行うことができることを示す。
【００９５】
図１２にハンドシェイク通信の他の例としてのハンドシェイク通信ＨＳ２の流れを示す。ハンドシェイク通信ＨＳ２は、二次側制御部２０がマスタとして機能すると共に一次側制御部１０がスレーブとして機能するときに利用される（但し一次側制御部１０がマスタとして機能する場合にハンドシェイク通信ＨＳ２が実行されることがあり得ても良い）。
【００９６】
図１２のハンドシェイク通信ＨＳ２では、まず二次側制御部２０が一次側制御部１０に対し信号３２１を信号Ｓ２として送信し、信号３２１を受信した一次側制御部１０が二次側制御部２０に対し信号３２２を信号Ｓ１として送信し、信号３２２を受信した二次側制御部２０が一次側制御部１０に対し信号３２３を信号Ｓ２として送信し、信号３２３を受信した一次側制御部１０が二次側制御部２０に対し信号３２４を信号Ｓ１として送信する。信号３２１及び３２３が基準信号ＣＭＤ２として機能し、信号３２２及び３２４が応答信号ＡＣＫ１として機能する。二次側制御部２０にて信号３２４が受信されることでハンドシェイク通信ＨＳ２は正常完了する。二次側制御部２０の起動に連動して上述の二次側起動信号が送信される構成にあっては、二次側起動信号が信号３２１として機能しても良い。
【００９７】
信号３２１〜３２３は、制御部１０及び２０間の双方向通信が可能であるかを確認するためのチェック信号である。二次側制御部２０は、信号３２２の受信により、制御部１０及び２０間の双方向通信が可能となっていると認識できる。一次側制御部１０は、信号３２１及び３２３の受信により、制御部１０及び２０間の双方向通信が可能となっていると認識できる。一次側制御部１０は信号３２４を送信する際に自身が保持する通信エラーフラグＦＬＧ１に“０”を設定し、二次側制御部２０は信号３２４を受信したときに自身が保持する通信エラーフラグＦＬＧ２に“０”を設定する。故に、ハンドシェイク通信ＨＳ２が正常完了した段階ではフラグＦＬＧ１及びＦＬＧ２の夫々に“０”が設定されていることになる。
【００９８】
図１０の説明に戻る。ハンドシェイク通信（例えばＨＳ１又はＨＳ２）が正常完了するとステップＳＴＰ１６に進んで、通常動作が開始される。即ち、第１又は第２実施形態に示した、二次側電圧ＶＳを参照しつつ二次側電圧ＶＳを目標電圧ＶＴＧにて安定化させるためのスイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動が開始される。例えば、実施例ＥＸ２＿１、ＥＸ２＿２又はＥＸ２＿３に示した、トランジスタＭ１及びＭ２のオン、オフ制御を含む動作が通常動作として開始される。尚、ステップＳＴＰ１６にて通常動作が開始されるまではＳＲトランジスタＭ２はオフに維持されている。
【００９９】
一方、ハンドシェイク通信が正常完了しない場合にあっては、通常動作は開始されずにステップＳＴＰ１５からステップＳＴＰ１７に移行する。ステップＳＴＰ１７では、一次側制御部１０により所定時間だけスイッチングトランジスタＭ１がオフ状態に維持され、その後、ステップＳＴＰ１２に戻って、再度、バースト充電動作が行われる。尚、ステップＳＴＰ１７に移行した後は、ステップＳＴＰ１２に戻ることなく、一次側制御部１０への電源電圧ＶＣＣの供給が遮断されるまでトランジスタＭ１のオフ状態が継続されるようにしても良い（この場合、プラグを通じて供給される商用交流電圧を元に一次側電圧ＶＰが生成されるのであれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の再起動に、プラグの挿抜が必要となる）。
【０１００】
例えば、図１１のハンドシェイク通信ＨＳ１を行う場合にあっては、一次側制御部１０より信号３１１を送信してから所定のタイムアウト時間が経過しても一次側制御部１０にて信号３１２が受信されないとき、又は、一次側制御部１０より信号３１３を送信してから所定のタイムアウト時間が経過しても一次側制御部１０にて信号３１４が受信されないとき、ハンドシェイク通信が正常完了しないと判断されて、ステップＳＴＰ１５からステップＳＴＰ１７への移行が発生する。
【０１０１】
或いは例えば、図１２のハンドシェイク通信ＨＳ２を行う場合にあっては、一次側制御部１０より信号３２２を送信してから所定のタイムアウト時間が経過しても一次側制御部１０にて信号３２３が受信されないとき、ハンドシェイク通信が正常完了しないと判断されて、ステップＳＴＰ１５からステップＳＴＰ１７への移行が発生する。
【０１０２】
また例えば、図１２のハンドシェイク通信ＨＳ２が行われる場合において、二次側制御部２０より信号３２１を送信してから所定のタイムアウト時間が経過しても二次側制御部２０にて信号３２２が受信されないとき、又は、二次側制御部２０より信号３２３を送信してから所定のタイムアウト時間が経過しても二次側制御部２０にて信号３２４が受信されないとき、双方向通信が正常に機能しておらず、二次側制御部２０は一次側回路の状態を知ることができないが、この際には、通信エラーフラグＦＬＧ２に“１”が設定されているのでＳＲトランジスタＭ２がオン状態とならず、トランジスタＭ１及びＭ２の同時オンは回避される。また、この際、二次側制御部２０がマスタとして機能するのであれば実施例ＥＸ２＿３に示す方法によりスイッチングトランジスタＭ１はターンオンされないし、一次側制御部１０がマスタとして機能する場合であっても速やかに通信エラー処理が実行されてトランジスタＭ１、Ｍ２のオフ状態が確保される。
【０１０３】
上記のような方法により、双方向通信が正常であることが担保された状態で通常動作を開始することができる。即ち、双方向通信が不完全な状態で通常動作が開始されることが抑止され、安全性に関わるような予期せぬ事象の発生を予防することが可能となる。
【０１０４】
また、一次側制御部１０の起動後、一次側制御部１０にて何らかの異常が検出された場合、一次側制御部１０は、ハンドシェイク通信の中で、その旨を示す信号を二次側制御部２０に送信すると良く、この場合にはステップＳＴＰ１７への移行が発生すると良い。同様に例えば、二次側制御部２０の起動後、二次側制御部２０にて何らかの異常が検出された場合、二次側制御部２０は、ハンドシェイク通信の中で、その旨を示す信号を一次側制御部１０に送信すると良く、この場合にもステップＳＴＰ１７への移行が発生すると良い。尚、ここにおける異常については後述の他の実施形態でも説明される。
【０１０５】
制御部１０及び２０の一方で異常が発生しているときに、他方が当該異常の発生に関係なく普段通りの動作（例えば、スイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動、又は、ＳＲトランジスタＭ２のオン、オフ制御）を行うことは好ましくなく、異常の内容によってはＤＣ／ＤＣコンバータ１自体や負荷に劣化や破損を招き得る。上記の方法によれば、このような不具合を回避することができる。
【０１０６】
＜＜第４実施形態＞＞
本発明の第４実施形態を説明する。第４実施形態では、一次側制御部１０又は二次側制御部２０にて異常が発生した場合の対応について説明する
【０１０７】
図１３に示す如く、一次側制御部１０には一次側回路内（特に例えば一次側制御部１０内）における異常の有無を検出する一次側異常検出部１５が設けられ、二次側制御部２０には二次側回路内（特に例えば二次側制御部２０内）における異常の有無を検出する二次側異常検出部２５が設けられる。
【０１０８】
一次側異常検出部１５は複数種類の異常を個別に検出可能であっても良い。一次側異常検出部１５にて検出可能な異常の例として、一次側過熱異常、一次側電圧過大異常、一次側電圧過小異常、電流センス異常、オフ不全異常が挙げられる。
【０１０９】
一次側過熱異常は、一次側制御部１０の温度又はスイッチングトランジスタＭ１の温度が所定温度Ｔ１＿ＵＬ以上となる状態を指す。一次側制御部１０の温度又はスイッチングトランジスタＭ１の温度に応じた信号を出力する温度センサを用いて、異常検出部１５は一次側過熱異常の有無を検出できる。
一次側電圧過大異常、一次側電圧過小異常は、夫々、一次側電圧ＶＰが所定の上限電圧ＶＰ＿ＵＬ以上となる状態、又は、一次側電圧ＶＰが所定の下限電圧ＶＰ＿ＬＬ以下となる状態を指す。一次側制御部１０は、一次側電圧ＶＰそのもの又は一次側電圧ＶＰの分圧に基づいて、一次側電圧過大異常及び一次側電圧過小異常の有無を検出できる。尚、一次側電圧ＶＰの過渡期を考慮し、一次側制御部１０の起動後、一定時間は一次側電圧過小異常の検出がマスクされると良い。
電流センス異常は、スイッチングトランジスタＭ１がターンオンしてから所定時間が経過したタイミングにおける電流検出信号ＶＣＳの値（即ちセンス抵抗ＲＣＳの電圧降下）が所定の閾値ＶＣＳ１以下である状態を指す（そのタイミングにおいてトランジスタＭ１はオン状態であるとする）。センス抵抗ＲＣＳが短絡しているとき電流センス異常が検出される。
オフ不全異常は、スイッチングトランジスタＭ１がオフとなるように制御しているにも関わらず（トランジスタＭ１のゲート電圧をローレベルにしているにも関わらず）、電流検出信号ＶＣＳの値（即ちセンス抵抗ＲＣＳの電圧降下）が所定の閾値以上である状態を指す。トランジスタＭ１のドレイン−ソース間が短絡された状態となっているときにオフ不全異常が検出される。
【０１１０】
二次側異常検出部２５は複数種類の異常を個別に検出可能であっても良い。二次側異常検出部２５にて検出可能な異常の例として、二次側過熱異常、二次側電圧過大異常、二次側電圧過小異常が挙げられる。
【０１１１】
二次側過熱異常は、二次側制御部２０の温度又はＳＲトランジスタＭ２の温度が所定温度Ｔ２＿ＵＬ以上となる状態を指す。二次側制御部２０の温度又はＳＲトランジスタＭ２の温度に応じた信号を出力する温度センサを用いて、異常検出部２５は二次側過熱異常の有無を検出できる。
二次側電圧過大異常、二次側電圧過小異常は、夫々、二次側電圧ＶＳが所定の上限電圧ＶＳ＿ＵＬ以上となる状態、又は、二次側電圧ＶＳが所定の下限電圧ＶＳ＿ＬＬ以下となる状態を指す。二次側制御部２０は、二次側電圧ＶＳに基づいて（図１の構成では電圧ＶＢに基づいて）、二次側電圧過大異常及び二次側電圧過小異常の有無を検出できる。定常状態において、本来、二次側電圧過大異常又は二次側電圧過小異常は発生しないはずであるが、何らかの部品の故障等により、それらの異常が発生することが有りえる。尚、二次側電圧ＶＳの過渡期を考慮し、二次側制御部２０の起動後、一定時間は二次側電圧過小異常の検出がマスクされると良い。
【０１１２】
異常検出部１５又は２５にて異常が検出されたときの動作の例を、第４実施形態に属する以下の実施例ＥＸ４＿１〜ＥＸ４＿４の中で説明する。尚、実施例ＥＸ４＿１〜ＥＸ４＿４に示される各動作は、上述の通常動作の開始後の動作であると解して良い。尚、異常が検出されるとは、詳細には、異常が発生していることが検出されることを指す。
【０１１３】
［実施例ＥＸ４＿１］
実施例ＥＸ４＿１を説明する。実施例ＥＸ４＿１では、一次側制御部１０がマスタとして且つ二次側制御部２０がスレーブとして機能している状況で、一次側の異常検出部１５にて任意の異常（便宜上、この異常を異常ＡＢ１と称する）が検出されたことを想定する。
【０１１４】
異常ＡＢ１が検出されたときの一次側制御部１０の動作について説明する。異常ＡＢ１が検出されると、一次側制御部１０は、スイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動を停止する。スイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動の停止とは、トランジスタＭ１がオン状態であるならばトランジスタＭ１を直ちにターンオフしてオフ状態に保持し、トランジスタＭ１が既にオフ状態であるならばトランジスタＭ１をそのままオフ状態で保持することを指す。スイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動の停止は、異常ＡＢ１の解消が検知されるまで継続される。また、異常ＡＢ１が検出されると、一次側制御部１０は、異常ＡＢ１が検出されたことを示す所定の異常検出信号Ｓ１（一次側異常検出信号）を二次側制御部２０に送信し、通常動作を実現するための信号送信を停止する。ここにおける通常動作を実現するための信号送信の停止とは、上述の実施例ＥＸ２＿１を利用する場合にあっては基準信号ＣＭＤ１（２１１、２１３、２１１ａ；図５及び図６）の送信を行わないことを意味し、上述の実施例ＥＸ２＿２を利用する場合にあっては基準信号ＣＭＤ１（２２１、２２３、２２１ａ；図７及び図８）の送信を行わないことを意味する。
【０１１５】
異常ＡＢ１の検出後、異常検出部１５により異常ＡＢ１が解消したか否かが監視され、異常ＡＢ１の解消が検知されたとき、一次側制御部１０は、所定の回復信号Ｓ１を二次側制御部２０に送信する。この後、所定のタイムアウト時間内に、回復信号Ｓ１に応答する、二次側制御部２０からの応答信号が一次側制御部１０にて受信されたならば、一次側制御部１０は通常動作を再開して良い。一方、所定のタイムアウト時間内に、回復信号Ｓ１に応答する、二次側制御部２０からの応答信号が一次側制御部１０にて受信されなかったならば、二次側制御部２０の駆動が停止する程度に二次側電圧ＶＳが低下していると考えられるので、一次側制御部１０は、図１０のステップＳＴＰ１２のバースト充電動作から第３実施形態に示す処理を実行すると良い。
【０１１６】
異常ＡＢ１が検出されたときの二次側制御部２０の動作について説明する。二次側制御部２０は、異常ＡＢ１が検出されたことを示す異常検出信号Ｓ１を受信すると、その受信に応答する応答信号を一次側制御部１０に送信すると共に、ＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を確保し、以後、一次側制御部１０から回復信号が送信されてくるのを待機する。待機の過程で、二次側電圧ＶＳが所定のリセット電圧を下回るまで低下すると二次側制御部２０の駆動は停止される。
【０１１７】
［実施例ＥＸ４＿２］
実施例ＥＸ４＿２を説明する。実施例ＥＸ４＿２では、二次側制御部２０がマスタとして且つ一次側制御部１０がスレーブとして機能している状況で、一次側の異常検出部１５にて任意の異常ＡＢ１が検出されたことを想定する。
【０１１８】
異常ＡＢ１が検出されたときの一次側制御部１０の動作について説明する。異常ＡＢ１が検出されると、一次側制御部１０は、スイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動を停止する。スイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動の停止は、異常ＡＢ１の解消が検知されるまで継続される。また、異常ＡＢ１が検出されると、一次側制御部１０は、異常ＡＢ１が検出されたことを示す所定の異常検出信号Ｓ１（一次側異常検出信号）を二次側制御部２０に送信する。
【０１１９】
異常ＡＢ１の検出後、異常検出部１５により異常ＡＢ１が解消したか否かが監視され、異常ＡＢ１の解消が検知されたとき、一次側制御部１０は、所定の回復信号Ｓ１を二次側制御部２０に送信する。この後、所定のタイムアウト時間内に、回復信号Ｓ１に応答する、二次側制御部２０からの応答信号が一次側制御部１０にて受信されたならば、スイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動の停止を解消し、以後、マスタである二次側制御部２０の制御の下で、当該スイッチング駆動を再開して良い。一方、所定のタイムアウト時間内に、回復信号Ｓ１に応答する、二次側制御部２０からの応答信号が一次側制御部１０にて受信されなかったならば、二次側制御部２０の駆動が停止する程度に二次側電圧ＶＳが低下していると考えられるので、一次側制御部１０は、図１０のステップＳＴＰ１２のバースト充電動作から第３実施形態に示す処理を実行すると良い。
【０１２０】
異常ＡＢ１が検出されたときの二次側制御部２０の動作について説明する。二次側制御部２０は、異常ＡＢ１が検出されたことを示す異常検出信号Ｓ１を受信すると、その受信に応答する応答信号を一次側制御部１０に送信すると共にＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を確保し、以後、通常動作を実現するための信号送信を停止すると共に一次側制御部１０から回復信号が送信されてくるのを待機する。ここにおける通常動作を実現するための信号送信の停止とは、上述の実施例ＥＸ２＿３を利用する場合にあっては基準信号ＣＭＤ２（２３１、２３３；図９）の送信を行わないことを意味する。待機の過程で、二次側電圧ＶＳが所定のリセット電圧を下回るまで低下すると二次側制御部２０の駆動は停止される。
【０１２１】
［実施例ＥＸ４＿３］
実施例ＥＸ４＿３を説明する。実施例ＥＸ４＿３では、一次側制御部１０がマスタとして且つ二次側制御部２０がスレーブとして機能している状況で、二次側の異常検出部２５にて任意の異常（便宜上、この異常を異常ＡＢ２と称する）が検出されたことを想定する。
【０１２２】
異常ＡＢ２が検出されたときの二次側制御部２０の動作について説明する。異常ＡＢ２が検出されると、二次側制御部２０は、ＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を確保し、以後は、異常ＡＢ２の解消が検知されない限りＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を維持する。また、異常ＡＢ２が検出されると、二次側制御部２０は、異常ＡＢ２が検出されたことを示す所定の異常検出信号Ｓ２（二次側異常検出信号）を一次側制御部１０に送信する。
【０１２３】
異常ＡＢ２の検出後、異常検出部２５により異常ＡＢ２が解消したか否かが監視され、異常ＡＢ２の解消が検知されたとき、二次側制御部２０は、所定の回復信号Ｓ２を一次側制御部１０に送信する。異常ＡＢ２の解消が検知されることなく二次側電圧ＶＳが所定のリセット電圧を下回るまで低下すると二次側制御部２０の駆動は停止される。
【０１２４】
異常ＡＢ２が検出されたときの一次側制御部１０の動作について説明する。一次側制御部１０は、二次側制御部２０からの異常検出信号Ｓ２を受信すると、その受信に応答する応答信号を二次側制御部２０に送信すると共にスイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動を停止し、これに連動して通常動作を実現するための信号送信を停止する。ここにおける通常動作を実現するための信号送信の停止とは、上述の実施例ＥＸ２＿１を利用する場合にあっては基準信号ＣＭＤ１（２１１、２１３、２１１ａ；図５及び図６）の送信を行わないことを意味し、上述の実施例ＥＸ２＿２を利用する場合にあっては基準信号ＣＭＤ１（２２１、２２３、２２１ａ；図７及び図８）の送信を行わないことを意味する。
【０１２５】
スイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動の停止は、原則として、二次側制御部２０からの回復信号Ｓ２が受信されるまで継続される。但し、異常検出信号Ｓ２の受信後、所定時間が経過しても回復信号Ｓ２が受信されない場合、二次側制御部２０の駆動が停止する程度に二次側電圧ＶＳが低下していることも考えられるので、一次側制御部１０は、図１０のステップＳＴＰ１２のバースト充電動作から第３実施形態に示す処理を実行すると良い。
【０１２６】
［実施例ＥＸ４＿４］
実施例ＥＸ４＿４を説明する。実施例ＥＸ４＿４では、二次側制御部２０がマスタとして且つ一次側制御部１０がスレーブとして機能している状況で、二次側の異常検出部２５にて任意の異常ＡＢ２が検出されたことを想定する。
【０１２７】
異常ＡＢ２が検出されたときの二次側制御部２０の動作について説明する。異常ＡＢ２が検出されると、二次側制御部２０は、ＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を確保し、以後は、異常ＡＢ２の解消が検知されない限りＳＲトランジスタＭ２のオフ状態を維持する。また、異常ＡＢ２が検出されると、二次側制御部２０は、異常ＡＢ２が検出されたことを示す所定の異常検出信号Ｓ２（二次側異常検出信号）を一次側制御部１０に送信し、以後、通常動作を実現するための信号送信を停止する。ここにおける通常動作を実現するための信号送信の停止とは、上述の実施例ＥＸ２＿３を利用する場合にあっては基準信号ＣＭＤ２（２３１、２３３；図９）の送信を行わないことを意味する。
【０１２８】
異常ＡＢ２の検出後、異常検出部２５により異常ＡＢ２が解消したか否かが監視され、異常ＡＢ２の解消が検知されたとき、二次側制御部２０は、所定の回復信号Ｓ２を一次側制御部１０に送信する。異常ＡＢ２の解消が検知されることなく二次側電圧ＶＳが所定のリセット電圧を下回るまで低下すると二次側制御部２０の駆動は停止される。
【０１２９】
異常ＡＢ２が検出されたときの一次側制御部１０の動作について説明する。一次側制御部１０は、二次側制御部２０からの異常検出信号Ｓ２を受信すると、その受信に応答する応答信号を二次側制御部２０に送信すると共にスイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動を停止する。
【０１３０】
スイッチングトランジスタＭ１のスイッチング駆動の停止は、原則として、二次側制御部２０からの回復信号Ｓ２が一次側制御部１０にて受信されるまで継続される。但し、異常検出信号Ｓ２の受信後、所定時間が経過しても回復信号Ｓ２が受信されない場合、二次側制御部２０の駆動が停止する程度に二次側電圧ＶＳが低下していることも考えられるので、一次側制御部１０は、図１０のステップＳＴＰ１２のバースト充電動作から第３実施形態に示す処理を実行すると良い。
【０１３１】
尚、実施例ＥＸ４＿１〜ＥＸ４＿４の何れの場合であっても、異常ＡＢ１又はＡＢ２が一旦検出された後には、一次側制御部１０への電源電圧ＶＣＣの供給が遮断されるまでトランジスタＭ１及びＭ２のオフ状態が継続されるようにしても良い（この場合、プラグを通じて供給される商用交流電圧を元に一次側電圧ＶＰが生成されるのであれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の再起動に、プラグの挿抜が必要となる）。
【０１３２】
＜＜第５実施形態＞＞
本発明の第５実施形態を説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１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、本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータ１は、一次側巻線Ｗ１に加わる一次側電圧ＶＰからトランス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。
【０１３３】
例えば、図１に示したＤＣ／ＤＣコンバータ１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１では、ＳＲトランジスタＭ２が出力端子ＴＭ２Ａ側に設けられ、二次側電圧ＶＳが加わる出力端子ＴＭ２Ａ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。
【０１３４】
また例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、整流ダイオードを用いた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。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１において、図１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。ＤＣ／ＤＣコンバータ１をダイオード整流方式のＤＣ／ＤＣコンバータとして構成する場合、第１〜第４実施形態で述べた、ＳＲトランジスタＭ２の制御に関わる説明は無視される。
【０１３５】
また例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１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も良い。
【０１３６】
＜＜第６実施形態＞＞
本発明の第６実施形態を説明する。第６実施形態では、本発明に係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの用途を説明する。
【０１３７】
図１４に示す如く、本発明に係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを用いたＡＣ／ＤＣコンバータ６００を構成して良い。ＡＣ／ＤＣコンバータ６００は、フィルタ６０１、整流回路６０２、平滑コンデンサ６０３及び絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ６０４を備える。フィルタ６０１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００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６０２は、フィルタ６０１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６０３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。絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ６０４は、平滑コンデンサ６０３にて生成された直流電圧を一次側電圧ＶＰとして受け、一次側電圧ＶＰを電力変換（直流−直流変換）することで二次側電圧ＶＳを生成する。二次側電圧ＶＳはＡＣ／ＤＣコンバータ６００の出力電圧に相当する。第１〜第５実施形態の何れかに示されたＤＣ／ＤＣコンバータ１を絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ６０４として用いることができる。この場合、図１のコンデンサＣ１は平滑コンデンサ６０３に相当する。
【０１３８】
ＡＣ／ＤＣコンバータ６００を用いて電源アダプタを構成しても良い。図１５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００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６００、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６００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６００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。
【０１３９】
ＡＣ／ＤＣコンバータ６００を備える電気機器を構成しても良い。図１６（ａ）及び（ｂ）は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００を備える電気機器６４０を示す図である。図１６（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６００、プラグ６４１、筐体６４２及び負荷６４３を備え、筐体６２２内にＡＣ／ＤＣコンバータ６００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６００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、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。
【０１４０】
＜＜第７実施形態＞＞
本発明の第７実施形態を説明する。第７実施形態では、第１〜第６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。
【０１４１】
図１の構成では、二次側電圧ＶＳに応じた情報を一次側制御部１０に伝達する機能がフォトカプラ４１を用いて実現されているが、その機能をパルストランス部３０を用いて実現するようにしても良い。この場合、図１の構成からフィードバック回路４０及びフォトカプラ４１を削除できる。即ち例えば、二次側制御部２０は、二次側電圧ＶＳに応じた情報を含んだ信号Ｓ２を、パルストランス部３０を介して一次側制御部１０に伝達するようにしても良い。
【０１４２】
パルストランス部３０に２つのパルストランスを含める構成を例示したが（図２参照）、パルストランス部３０に設けられるパルストランスの個数を１つとし、１つのパルストランスを時分割で用いることで制御部１０及び２０間の双方向通信を実現するようにしても良い。１つのパルストランスを用いて双方向通信を実現する方法として公知の方法を含む任意の方法（例えば特開２００７−２０９０８２号公報に記載の方法）を利用できる。
【０１４３】
一次側制御部１０、二次側制御部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。一次側制御部１０、二次側制御部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。
【０１４４】
或いは、一次側制御部１０を第１半導体基板上に集積化した第１チップと、二次側制御部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。
【０１４５】
但し、一次側制御部１０及び二次側制御部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、一次側制御部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、二次側制御部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。
【０１４６】
一次側制御部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。
【０１４７】
二次側制御部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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
上述の各トランジスタは、任意の種類のトランジスタであって良い。例えば、ＭＯＳＦＥＴとして上述されたトランジスタを、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。
【０１５０】
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】
【０１５１】
１    絶縁同期整流型ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０  一次側制御部
２０  二次側制御部
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
【図１】
2020089033.tif 000003
【図２】
2020089033.tif 000004
【図３】
2020089033.tif 000005
【図４】
2020089033.tif 000006
【図５】
2020089033.tif 000007
【図６】
2020089033.tif 000008
【図７】
2020089033.tif 000009
【図８】
2020089033.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2020089033.tif 000012
【図１１】
2020089033.tif 000013
【図１２】
2020089033.tif 000014
【図１３】
2020089033.tif 000015
【図１４】
2020089033.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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