(57)【要約】【課題】出力電圧に生じる過渡的過電圧を大幅に低減する。【解決手段】出力電圧Ｖ２に応じた出力検出電圧Ｖｄ０を基準電圧Ｖｒｖと比較しつつ、出力検出電圧Ｖｄ０が基準電圧Ｖｒｖを上回るときには出力電圧Ｖ２を低下させ、出力検出電圧Ｖｄ０が基準電圧Ｖｒｖを下回るときには出力電圧Ｖ２を上昇させて出力電圧Ｖ２を目標電圧に制御する定電圧制御動作と、出力電流Ｉｏに基づき過負荷状態か否かを検出する過負荷検出動作と、出力電圧Ｖ２を低下させて負荷ＬＤへの供給電力を減少させる過負荷保護動作とを実行する構成であって、過負荷状態を検出しているときには、過負荷保護動作、および基準電圧Ｖｒｖと比較される出力検出電圧Ｖｄ０を一定電圧Ｖｖ２だけ高くする出力検出電圧嵩上げ動作を実行し、過負荷状態の終了を検出したときには、過負荷保護動作を停止し、かつ出力検出電圧嵩上げ動作については過負荷状態の終了時点から第１期間に亘って継続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に出力している出力電圧の電圧値に応じて電圧値が変化する出力検出電圧を予め規定された基準電圧と比較しつつ、当該出力検出電圧が当該基準電圧を上回るときには前記出力電圧を低下させ、当該出力検出電圧が当該基準電圧を下回るときには前記出力電圧を上昇させることで、前記出力電圧を目標電圧となるように制御する定電圧制御動作と、前記負荷に出力している出力電流に基づいて前記負荷が過負荷状態に移行したか否かを繰り返し検出する過負荷検出動作と、前記出力電圧を低下させることにより前記負荷への供給電力を減少させる過負荷保護動作とを実行するスイッチング電源装置であって、
前記過負荷検出動作において前記過負荷状態への移行を検出しているときには、前記過負荷保護動作、および前記基準電圧と比較される前記出力検出電圧を一定電圧だけ高くする出力検出電圧嵩上げ動作を実行し、
前記過負荷検出動作において前記過負荷状態の終了を検出したときには、前記過負荷保護動作については実行を停止すると共に、前記出力検出電圧嵩上げ動作については前記過負荷状態の終了を検出した時点から予め規定された第１期間に亘って実行を継続するスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記一定電圧は、前記過負荷検出動作において前記過負荷状態への移行を検出しているときの前記出力検出電圧が前記基準電圧よりも低くなるように設定されている請求項１記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記第１期間は、前記過負荷状態の終了を検出した時点からの経過時間であって、当該終了の検出の時点での前記過負荷保護動作の停止によって上昇する前記出力電圧に応じて上昇する前記出力検出電圧が前記基準電圧に達するまでの経過時間と同等に規定されている請求項１または２記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
スイッチング素子を含んで構成されて、入力電圧を前記出力電圧に変換して出力する電力変換部と、
前記出力電圧を検出すると共に当該出力電圧の電圧値に応じて電圧値が変化する第１検出電圧を出力する電圧検出部と、
前記出力電流を検出すると共に当該出力電流の電流値に応じて電圧値が変化する第２検出電圧を出力する電流検出部と、
前記定電圧制御動作、前記過負荷検出動作、前記過負荷保護動作および前記出力検出電圧嵩上げ動作を実行するスイッチング制御部とを備え、
前記スイッチング制御部は、
前記第２検出電圧に基づいて前記出力電流が予め規定された基準電流以上であるか否かを前記第１期間よりも短い周期で比較しつつ当該出力電流が当該基準電流以上のときに前記過負荷状態への移行を検出して過電流状態信号を出力する前記過負荷検出動作を実行する過電流検出回路と、
前記過電流検出回路から前記過電流状態信号が出力される都度、前記一定電圧の第１電圧を前記第１期間に亘って生成する信号生成動作を開始し、当該信号生成動作を停止しているときには当該第１電圧をゼロ電圧レベルで生成する信号生成回路、および前記第１検出電圧と前記第１電圧とを入力すると共に加算して前記出力検出電圧として出力する加算回路を備えて、前記出力検出電圧嵩上げ動作を実行する出力検出電圧嵩上げ回路と、
前記出力検出電圧嵩上げ回路から出力される前記出力検出電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して誤差信号として出力する誤差増幅回路と、
前記第２検出電圧、前記過電流状態信号および前記誤差信号に基づいて前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御信号を出力することにより、前記定電圧制御動作および前記過負荷保護動作を実行する制御回路とを備えている請求項１から３のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記信号生成回路は、前記第１期間を計測する計測動作を実行するタイマ回路、および当該タイマ回路による前記計測動作の実行時には前記第１電圧を前記一定電圧で生成し、当該計測動作の停止時には前記第１電圧をゼロ電圧レベルで生成する電圧生成回路を備え、当該タイマ回路は、当該計測動作の停止時に前記過電流状態信号を入力したときには当該計測動作の実行を開始し、当該計測動作の動作時に前記過電流状態信号を入力したときには当該計測動作の実行を新たに開始する請求項４記載のスイッチング電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力電圧のオーバーシュートを抑制する機能を備えたスイッチング電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のスイッチング電源装置として、下記の特許文献１に開示されたスイッチング電源装置が知られている。このスイッチング電源装置は、一次巻線と二次巻線と補助巻線とを有するスイッチング用のトランスと、この一次巻線を介して入力直流をスイッチングすることにより二次巻線側に所定電圧の供給電力（直流電力）を生成するためのＦＥＴと、ＦＥＴのスイッチングを制御するスイッチング制御部と、生成された供給電力に基づいて装置外部に出力される出力電流が所定電流値以下のときに供給電力の直流電圧を第１の電圧値に安定化するためにスイッチング制御部を介してＦＥＴをフィードバック制御する定電圧制御部と、出力電流が所定電流値を超えるときに出力電流を所定電流値に制限するためにスイッチング制御部を介してＦＥＴをフィードバック制御する定電流制御部と、補助巻線の誘起電圧に基づいて供給電力の直流電圧を第１の電圧値よりも高電圧の第２の電圧値以下に制限するためにスイッチング制御部を介してＦＥＴをフィードバック制御する電圧制限部とを備えている。
【０００３】
この場合、定電圧制御部および定電流制御部は、出力電圧や出力電流を検出しつつ、出力電流が所定電流値に達するまでは出力電圧を第１の電圧値に維持し、出力電流が所定電流値に達したときには、出力電流を所定電流値に維持した状態で出力電圧を低下させるフィードバック制御を行うための制御信号（シンク電流）を出力する。スイッチング電源装置は、このシンク電流に応じた制御電圧をトランスの一次側において生成するホトトランジスタを備えている。また、スイッチング制御部は、補助巻線の誘起電圧を整流および平滑することにより、この誘起電圧に応じて電圧が変化する電源電圧を出力する補助電源部と、この電源電圧に基づいて基準電圧（定電圧）を生成するための基準電圧生成回路と、誤差増幅器と、スイッチング信号生成回路とを備えている。
【０００４】
このスイッチング電源装置の動作について説明する。まず、定常状態のときには、スイッチング電源装置では、スイッチング制御部の誤差増幅器が、ホトトランジスタからの制御電圧と基準電圧生成回路からの基準電圧との誤差電圧を増幅して、増幅後の制御電圧をスイッチング信号生成回路に出力する。次いで、スイッチング信号生成回路が、制御電圧に応じたデューティ比のスイッチング信号を出力してＦＥＴのスイッチングを制御することにより、出力電圧を目標とする第１の電圧値に安定化する定電圧動作を実行する。また、スイッチング信号生成回路は、出力電流が所定電流値に達したとき（定常状態から過負荷状態になったとき）には、出力電流を所定電流値に維持した状態で出力電圧を低下させる定電流動作を実行する。
【０００５】
次に、過負荷状態から無負荷状態（出力電流が少ない状態）に急激に変化したときの動作について説明する。この場合、無負荷状態に移行する前の過負荷状態では、ＦＥＴは、負荷への供給電力を減少させるために出力電圧を低下させて出力電流を所定電流値に維持（制限）するデューティ比（定常状態でのデューティ比よりも小さいデューティ比）でスイッチング動作（定電流動作）を実行している。一方、出力電流が少ない無負荷状態になった時点では、定電流動作が瞬間的に停止される（誤差増幅器がスイッチング信号生成回路への制御電圧を急激に上昇させる）。したがって、ＦＥＴは大きなデューティ比でスイッチング動作を実行し、これにより、出力電圧は第１の電圧値に向けて上昇を開始する。また、補助巻線の誘起電圧もこの出力電圧の上昇に応じて上昇し、これにより、補助電源部から出力される電源電圧も同様に上昇する。
【０００６】
しかしながら、定電圧制御部はこの状態に直ちに応答することができない。つまり、ＦＥＴは、この大きなデューティ比でのスイッチング動作を継続する。したがって、出力電圧は継続して上昇して、目標とする第１の電圧値を超えることとなる。
【０００７】
この場合、スイッチング電源装置では、定電圧制御部が応答できない状況下であっても、出力電圧が第２の電圧値（＞第１の電圧値）に達すると（つまり、補助電源からの電源電圧がこの第２の電圧値に対応する電圧に達すると）、電流制限部が、これを検出して、誤差増幅器に入力されているホトトランジスタからの制御電圧を強制的に低下させる。これにより、誤差増幅器は、スイッチング信号生成回路に出力している制御電圧を低下させることから、スイッチング信号生成回路は、制御信号のオンデューティ比を低下させる。このため、ＦＥＴがこの制御信号に従ってスイッチングすることにより、出力電圧 は、第１の電圧値を僅かに超えた第２の電圧値に制限される。その後は、定電圧制御部による定電圧制御が機能する結果、スイッチング信号生成回路が、出力電圧を第１の電圧値に安定化する。このようにして、このスイッチング電源装置によれば、定電圧制御部のフィードバック制御の動作遅延に起因して出力電圧に生じる虞のある過度のオーバーシュート現象（過渡的過電圧（サージ電圧）の発生）を有効に阻止することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２０６１１６号公報（第２−５頁、第１−３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のスイッチング電源装置は、出力電圧が目標とする第１の電圧値を超える第２の電圧値に達してから、電圧制限動作を開始する。このため、このスイッチング電源装置には、電圧制限部が無限大の応答速度を持っているときには、理論上、出力電圧を第２の電圧値に抑えることができるが、応答速度が有限であることから、実際には、オーバーシュート現象（過渡的過電圧の発生）をある程度は軽減できるものの、十分な低減は難しい（問題となり得る大きさの過渡的過電圧が発生する場合がある）という課題が存在している。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、出力電圧に生じる過渡的過電圧を大幅に低減し得るスイッチング電源装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、本発明に係るスイッチング電源装置は、負荷に出力している出力電圧の電圧値に応じて電圧値が変化する出力検出電圧を予め規定された基準電圧と比較しつつ、当該出力検出電圧が当該基準電圧を上回るときには前記出力電圧を低下させ、当該出力検出電圧が当該基準電圧を下回るときには前記出力電圧を上昇させることで、前記出力電圧を目標電圧となるように制御する定電圧制御動作と、前記負荷に出力している出力電流に基づいて前記負荷が過負荷状態に移行したか否かを繰り返し検出する過負荷検出動作と、前記出力電圧を低下させることにより前記負荷への供給電力を減少させる過負荷保護動作とを実行するスイッチング電源装置であって、前記過負荷検出動作において前記過負荷状態への移行を検出しているときには、前記過負荷保護動作、および前記基準電圧と比較される前記出力検出電圧を一定電圧だけ高くする出力検出電圧嵩上げ動作を実行し、前記過負荷検出動作において前記過負荷状態の終了を検出したときには、前記過負荷保護動作については実行を停止すると共に、前記出力検出電圧嵩上げ動作については前記過負荷状態の終了を検出した時点から予め規定された第１期間に亘って実行を継続する。
【００１２】
具体的には、このスイッチング電源装置は、スイッチング素子を含んで構成されて、入力電圧を前記出力電圧に変換して出力する電力変換部と、前記出力電圧を検出すると共に当該出力電圧の電圧値に応じて電圧値が変化する第１検出電圧を出力する電圧検出部と、前記出力電流を検出すると共に当該出力電流の電流値に応じて電圧値が変化する第２検出電圧を出力する電流検出部と、前記定電圧制御動作、前記過負荷検出動作、前記過負荷保護動作および前記出力検出電圧嵩上げ動作を実行するスイッチング制御部とを備え、前記スイッチング制御部は、前記第２検出電圧に基づいて前記出力電流が予め規定された基準電流以上であるか否かを前記第１期間よりも短い周期で比較しつつ当該出力電流が当該基準電流以上のときに前記過負荷状態への移行を検出して過電流状態信号を出力する前記過負荷検出動作を実行する過電流検出回路と、前記過電流検出回路から前記過電流状態信号が出力される都度、前記一定電圧の第１電圧を前記第１期間に亘って生成する信号生成動作を開始し、当該信号生成動作を停止しているときには当該第１電圧をゼロ電圧レベルで生成する信号生成回路、および前記第１検出電圧と前記第１電圧とを入力すると共に加算して前記出力検出電圧として出力する加算回路を備えて、前記出力検出電圧嵩上げ動作を実行する出力検出電圧嵩上げ回路と、前記出力検出電圧嵩上げ回路から出力される前記出力検出電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して誤差信号として出力する誤差増幅回路と、前記第２検出電圧、前記過電流状態信号および前記誤差信号に基づいて前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御信号を出力することにより、前記定電圧制御動作および前記過負荷保護動作を実行する制御回路とを備えることで、上記のような動作を実行する。
【００１３】
したがって、実際の出力電圧が目標電圧に達する前に、出力電圧を示す信号として使用される出力検出電圧を目標電圧を示す基準電圧に達するようにできるため、実際の出力電圧が目標電圧に達する前に定電圧制御動作を開始し、かつ第１期間の終了時に出力検出電圧を実際の出力電圧を示す信号に戻すことができる。これにより、このスイッチング電源装置によれば、出力電圧が目標電圧に達するまで定電圧制御動作を開始せずに、出力電圧を最大限に上昇させる動作（例えば、デューティ比が最大となる制御信号をスイッチング素子に出力する制御動作）を実行する従来のスイッチング電源装置とは異なり、出力電圧が目標電圧に達したときに、出力電圧に生じる過渡的過電圧を大幅に低減することができる。
【００１４】
本発明に係るスイッチング電源装置では、前記一定電圧は、前記過負荷検出動作において前記過負荷状態への移行を検出しているときの前記出力検出電圧が前記基準電圧よりも低くなるように設定されている。
【００１５】
これにより、出力検出電圧を一定電圧だけ高くする出力検出電圧嵩上げ動作を実行している状態においても、過負荷保護動作を停止したときに、この過負荷検出動作によって低下させていた出力電圧を上昇させる動作を直ちに開始することができる。
【００１６】
本発明に係るスイッチング電源装置では、前記第１期間は、前記過負荷状態の終了を検出した時点からの経過時間であって、当該終了の検出の時点での前記過負荷保護動作の停止によって上昇する前記出力電圧に応じて上昇する前記出力検出電圧が前記基準電圧に達するまでの経過時間と同等に規定されている。
【００１７】
これにより、出力電圧が目標電圧に達したタイミングにおいて、基準電圧と比較される出力検出電圧を一定電圧だけ高くする出力検出電圧嵩上げ動作を停止して、出力電圧そのものを示す出力検出電圧に基づいて、出力電圧を目標電圧に制御する定電圧制御動作を開始することができる。このため、出力電圧が目標電圧に達したときに生じる虞のある過渡的過電圧を一層低減しつつ、出力電圧を目標電圧に維持し得るまでに要する時間を短くすることができる。
【００１８】
本発明に係るスイッチング電源装置では、前記信号生成回路は、前記第１期間を計測する計測動作を実行するタイマ回路、および当該タイマ回路による前記計測動作の実行時には前記第１電圧を前記一定電圧で生成し、当該計測動作の停止時には前記第１電圧をゼロ電圧レベルで生成する電圧生成回路を備え、当該タイマ回路は、当該計測動作の停止時に前記過電流状態信号を入力したときには当該計測動作の実行を開始し、当該計測動作の動作時に前記過電流状態信号を入力したときには当該計測動作の実行を新たに開始する。
【００１９】
これにより、過負荷状態の期間（第１期間の計測動作を最初から繰り返す期間）、および過負荷状態の期間の終了時点から第１期間の計測動作を完了させるまでの期間において、出力検出電圧を一定電圧だけ高くする出力検出電圧嵩上げ動作を確実に実行することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、実際の出力電圧が目標電圧に達する前に、出力電圧を示す信号として使用される出力検出電圧を目標電圧を示す基準電圧に達するようにできるため、実際の出力電圧が目標電圧に達する前に定電圧制御動作を開始することができることから、出力電圧が目標電圧に達したときに、出力電圧に生じる過渡的過電圧（サージ電圧）を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】スイッチング電源装置１の構成図である。
【図２】スイッチング電源装置１の出力電流Ｉｏと出力電圧Ｖ２との関係を示す出力特性図である。
【図３】過電流検出回路１１の構成図である。
【図４】過電流検出回路１１の動作を説明するための波形図である。
【図５】信号生成回路２１の構成図である。
【図６】信号生成回路２１の動作を説明するための波形図である。
【図７】スイッチング電源装置１の動作を説明するための波形図である。
【図８】図７の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、スイッチング電源装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
まず、スイッチング電源装置としての図１に示すスイッチング電源装置１の構成について説明する。
【００２４】
スイッチング電源装置１は、一例として、一対の入力端子２ａ，２ｂ（以下、特に区別しないときには「入力端子２」ともいう）、一対の出力端子３ａ，３ｂ（以下、特に区別しないときには「出力端子３」ともいう）、電力変換部４、電圧検出部５、電流検出部６およびスイッチング制御部７を備え、過負荷保護機能（本例では一例として、定電流電圧垂下形の過負荷保護機能）を有する定電圧直流電源装置として構成されている。なお、過負荷保護機能としては、定電流電圧垂下形に限定されない。
【００２５】
電力変換部４は、図１に示すようにスイッチング素子４ａ（電界効果型トランジスタやバイポーラ型トランジスタなど）を含んで構成されて、入力端子２間に入力される入力電圧（交流電圧または直流電圧）Ｖ１を出力電圧Ｖ２（出力端子３ｂが接続された内部グランドＧの電位を基準とする直流電圧）に変換して、出力端子３間に出力する。電力変換部４は、１石フォーワード方式の回路や、１石フライバック方式の回路や、プッシュプル方式の回路や、フルブリッジ方式の回路など公知の種々の方式の回路で構成することができる。また、電力変換部４は、絶縁トランスを備えた絶縁型の回路構成や、絶縁トランスを使用しない非絶縁型の回路構成とすることもできる。
【００２６】
電圧検出部５は、出力電圧Ｖ２を検出すると共に、この出力電圧Ｖ２の電圧値に比例した第１検出電圧Ｖｄ１（内部グランドＧの電位を基準とする直流電圧（電圧値Ｖｖ））を出力する。電圧検出部５は、出力電圧Ｖ２の電圧値そのものを、または、例えば、出力端子３間に直列接続された複数の抵抗による分圧回路で出力電圧Ｖ２の電圧値を分圧した電圧値を第１検出電圧Ｖｄ１として出力する構成とすることができる。
【００２７】
電流検出部６は、一例として図１に示すように、出力端子３側に配設されて、出力端子３に接続された負荷ＬＤに供給される出力電流（電力変換部４の出力電流）Ｉｏを検出すると共に、この出力電流Ｉｏの電流値に比例した電圧値Ｖｉの第２検出電圧Ｖｄ２（内部グランドＧの電位を基準とする電圧）を出力する。なお、入力端子２から電力変換部４に流入する電流（入力電流）の電流値は、出力電流Ｉｏの電流値に比例する。このため、図示はしないが、電流検出部６を入力端子２側に配設して、電流検出部６が、入力電流の電流値を検出して上記の第２検出電圧Ｖｄ２を出力する構成を採用することもできる。なお、電流検出部６の配設位置については、電圧検出部５の配設位置を基準として出力端子３側に配設する上記の構成に限定されるものではない。例えば、電圧検出部５の配設位置を基準として電力変換部４側に配設する構成を採用することもできる。また、電力変換部４内でスイッチングされる交流電流（スイッチング電流）の電流値が、出力電流Ｉｏの電流値に比例する構成の場合もある。このため、図示はしないが、電流検出部６を電力変換部４内に配設して、電流検出部６が、スイッチング電流の電流値を検出して上記出力電流Ｉｏの電流値に比例した電圧値Ｖｉの第２検出電圧Ｖｄ２を出力する構成を採用することもできる。
【００２８】
また、電流検出部６は、例えば、低抵抗値（例えば１Ω未満の微小抵抗値）の電流検出抵抗を含む回路で構成することもできるし、磁電変換素子（ホール素子など）を含む電流プローブ（直流電流を検出し得る電流プローブ）で構成することもできる。
【００２９】
スイッチング制御部７は、過電流検出回路１１、出力検出電圧嵩上げ回路１２、誤差増幅回路１３および制御回路１４を備えて、負荷ＬＤが過負荷状態ではないとき（定常状態のとき）には、スイッチング素子４ａのスイッチング動作を制御して、図２に示すように出力電圧Ｖ２を目標電圧Ｖｔｇに制御する定電圧制御動作を実行し、負荷ＬＤが過負荷状態のとき（出力電流Ｉｏが後述する基準電流Ｉｒ以上となる過電流状態になったとき）には、スイッチング素子４ａのスイッチング動作を制御して、出力電圧Ｖ２を低下させることで負荷ＬＤへの供給電力を減少させる過負荷保護動作を実行する。本例では一例として、スイッチング制御部７は、過負荷保護動作では、図２に示すように、出力電流Ｉｏを予め規定された基準電流Ｉｒに維持しつつ出力電圧Ｖ２を低下させることで、供給電力を減少させる（定電流電圧垂下形の過負荷保護動作を実行する）ように構成されている。
【００３０】
過電流検出回路１１は、第２検出電圧Ｖｄ２（電圧値Ｖｉ）と、過電流検出（過負荷状態の検出）のために予め規定された基準電圧Ｖｒｉ（電圧値Ｖｒ１）とを後述する第１期間Ｔ１よりも短い周期で比較しつつ、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉ以上のとき（つまり、Ｖｉ≧Ｖｒ１のとき）には、出力電流Ｉｏが予め規定された基準電流Ｉｒ（過負荷状態と判定するための基準電流）に達していること（基準電流Ｉｒ以上となる過電流状態であること）を示す過電流状態信号Ｓ１を出力する過負荷検出動作を実行する。
【００３１】
本例では一例として、過電流検出回路１１は、図３，４に示すように、第２検出電圧Ｖｄ２と基準電圧Ｖｒｉとを比較して、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉ以上のとき（Ｖｉ≧Ｖｒ１のとき。つまり、過電流状態のとき）にハイとなり、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉ未満のとき（Ｖｉ＜Ｖｒ１のとき。つまり、過電流状態でないとき）にローとなる信号Ｓａを出力する比較器１１ａ、信号Ｓａとスイッチング制御部７内の基準クロックＳｃｋ（不図示のクロック発生回路から出力されるスイッチング素子４ａのスイッチング周波数に対して十分に高い周波数（一定周期Ｔｃ（第１期間Ｔ１よりも短い周期））のクロック）とを入力すると共に、信号Ｓａを基準クロックＳｃｋに同期させて同じ極性の信号Ｓｂとして出力するフリップフロップ１１ｂ（本例では一例として、Ｄフリップフロップ１１ｂ）、および信号Ｓｂと基準クロックＳｃｋとを入力して、これら信号Ｓｂ，Ｓｃｋの論理積を過電流状態信号Ｓ１として出力する（言い換えれば、信号Ｓｂのハイの期間だけ基準クロックＳｃｋを過電流状態信号Ｓ１として出力する）ＡＮＤ回路１１ｃとを備えて構成されている。
【００３２】
この構成により、過電流検出回路１１は、図４に示すように、等価的に、第２検出電圧Ｖｄ２と基準電圧Ｖｒｉとを一定周期Ｔｃで（基準クロックＳｃｋに同期して）比較しつつ、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉ以上のとき（過負荷状態のとき）に、過電流状態信号Ｓ１を出力する（本例では、基準クロックＳｃｋのパルス幅のパルス信号として、基準クロックＳｃｋに同期して出力する）過負荷検出動作を実行する。なお、過電流検出回路１１は、過電流状態のときに、過電流状態信号Ｓ１を上記のように一定周期Ｔｃのパルス信号として出力する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、上記の信号Ｓａを過電流状態信号Ｓ１として出力する構成（つまり、基準クロックＳｃｋに同期しない過電流状態信号Ｓ１を出力する構成）を採用することもできる。
【００３３】
出力検出電圧嵩上げ回路１２は、図１に示すように、信号生成回路２１および加算回路２２を備えて、電圧検出部５から出力される第１検出電圧Ｖｄ１を入力すると共に、この第１検出電圧Ｖｄ１（出力電圧Ｖ２に比例する電圧信号）に第１電圧Ｖａｄを加算して、出力検出電圧Ｖｄ０（電圧値Ｖｖ１）として出力する出力検出電圧嵩上げ動作（第１検出電圧Ｖｄ１の電圧値Ｖｖを電圧値Ｖｖ１に変更して出力する動作）を実行する。
【００３４】
信号生成回路２１は、本例では一例として、図５に示すように、ＯＲ回路２１ａ、カウンタ２１ｂ、比較回路２１ｃ、フリップフロップ２１ｄ（本例では一例として、ＲＳフリップフロップ２１ｄ）、フリップフロップ２１ｅ（本例では一例として、Ｄフリップフロップ２１ｅ）、および電圧生成回路（ＳＧ）２１ｆを備えて構成されている。
【００３５】
ＯＲ回路２１ａは、過電流検出回路１１からの過電流状態信号Ｓ１とＤフリップフロップ２１ｅから出力される後述のリセット信号Ｓｒｓｔとを入力すると共に、これらの論理和をクリア信号（ＣＬＲ信号）として生成して、カウンタ２１ｂの後述するクリア端子（ＣＬＲ端子）に出力する。カウンタ２１ｂは、一例としてｎビットのアップカウンタ（本例では一例として、４つの出力端子Ｑ０〜Ｑ３を有する４ビットのアップカウンタ。）で構成されて、クロック端子（ＣＫ端子）に入力される基準クロックＳｃｋに同期してカウンタ動作（インクリメント動作）を実行する。なお、カウンタ２１ｂは、ｎビットのダウンカウンタを使用することもできる。また、カウンタ２１ｂは、基準クロックＳｃｋを有効にするためのクロックイネーブル端子（ＣＫＥＮ端子）と、出力端子Ｑ０〜Ｑ３から出力されているカウント値Ｄｃｎｔをクリアする（ゼロにする）ためのクリア端子（ＣＬＲ端子）とを備えている。
【００３６】
比較回路２１ｃは、ｎビットの第１データ入力端子（本例では一例として、４ビットのデータ入力端子Ｄ０〜Ｄ３）と、ｎビットの第２データ入力端子（本例では一例として、４ビットのデータ入力端子Ｐ０〜Ｐ３）と、比較出力端子Ｓｏとを有して、両データ入力端子Ｄ０〜Ｄ３，Ｐ０〜Ｐ３に入力されているデータが一致しているときにはハイとなり、一致していないときにはローとなる比較出力信号Ｓｏ（理解の容易のため、比較出力端子Ｓｏの符号と同じ符号を付するものとする）を比較出力端子Ｓｏから出力する。この場合、データ入力端子Ｄ０〜Ｄ３には、カウンタ２１ｂの出力端子Ｑ０〜Ｑ３から出力されるカウント値Ｄｃｎｔが入力され、データ入力端子Ｐ０〜Ｐ３には、後述する第１期間Ｔ１の長さを示す設定値Ｄｔが制御回路１４から入力される。この構成により、比較回路２１ｃは、カウンタ２１ｂからのカウント値Ｄｃｎｔが設定値Ｄｔと一致しているときにだけハイとなる比較出力信号Ｓｏを出力する。
【００３７】
ＲＳフリップフロップ２１ｄは、セット端子（Ｓ端子）に過電流状態信号Ｓ１が入力され、リセット端子（Ｒ端子）に比較出力信号Ｓｏが入力される。この構成により、ＲＳフリップフロップ２１ｄは、過電流状態信号Ｓ１の入力によりハイとなり、比較出力信号Ｓｏの入力によりローとなるイネーブル信号Ｓｅｎを出力端子Ｑから出力する。Ｄフリップフロップ２１ｅは、入力端子Ｄに比較出力信号Ｓｏが入力されると共に、クロック端子ＣＫに基準クロックＳｃｋが入力される。この構成により、Ｄフリップフロップ２１ｅは、入力端子Ｄに入力された比較出力信号Ｓｏを基準クロックＳｃｋに同期させて、リセット信号Ｓｒｓｔとして出力する。
【００３８】
電圧生成回路２１ｆは、例えば、出力のオン・オフ制御を行うためのイネーブル端子（ＥＮ端子）を備えた電源装置で構成されている。また、電圧生成回路２１ｆは、ＥＮ端子にハイレベルの電圧が入力されている期間（出力イネーブル状態のとき）には、第１電圧Ｖａｄを予め規定された一定電圧レベル（電圧値Ｖｖ２）として出力端子（Ｖｏｕｔ端子）から出力し、ＥＮ端子にローレベルの電圧が入力されている期間（出力ディスイネーブル状態のとき）には、第１電圧Ｖａｄをゼロ電圧レベルとして出力端子（Ｖｏｕｔ端子）から出力する。本例では、図５に示すように、電圧生成回路２１ｆのＥＮ端子には、ＲＳフリップフロップ２１ｄからイネーブル信号Ｓｅｎが入力される。この構成により、電圧生成回路２１ｆは、イネーブル信号Ｓｅｎがハイとなっている期間だけ第１電圧Ｖａｄを電圧値Ｖｖ２で出力し、イネーブル信号Ｓｅｎがローとなっている期間では第１電圧Ｖａｄをゼロ電圧レベルとして出力する（つまり、第１電圧Ｖａｄの電圧値Ｖｖ２での出力を停止する）。
【００３９】
加算回路２２は、例えば、オペアンプを用いて構成された電圧加算回路で構成されて、第１検出電圧Ｖｄ１と第１電圧Ｖａｄとを入力すると共に、第１検出電圧Ｖｄ１に第１電圧Ｖａｄを加算して、出力検出電圧Ｖｄ０（電圧値Ｖｖ１）として出力する。この構成により、加算回路２２は、第１電圧Ｖａｄが電圧値Ｖｖ２（≠０）で出力されているときには、第１検出電圧Ｖｄ１に第１電圧Ｖａｄを加算して（第１検出電圧Ｖｄ１の電圧値Ｖｖを電圧値Ｖｖ２だけ上昇させて、出力検出電圧Ｖｄ０（電圧値Ｖｖ１（＝Ｖｖ＋Ｖｖ２））として出力し、第１電圧Ｖａｄがゼロ電圧レベルとして出力されているときには、第１検出電圧Ｖｄ１にゼロ電圧レベルを加算して（つまり、実質的に第１検出電圧Ｖｄ１をそのまま）、出力検出電圧Ｖｄ０（電圧値Ｖｖ１（＝Ｖｖ））として出力する。
【００４０】
この構成により、信号生成回路２１では、図６に示すように、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉ以上となる期間（過負荷状態の期間）においては、過電流検出回路１１から過電流状態信号Ｓ１が出力されていることから、ＲＳフリップフロップ２１ｄは、最初の過電流状態信号Ｓ１に同期して、イネーブル信号Ｓｅｎの出力を開始する。これにより、電圧生成回路２１ｆも最初の過電流状態信号Ｓ１に同期して、第１電圧Ｖａｄの電圧値Ｖｖ２での出力を開始する。一方、カウンタ２１ｂは、ＣＫＥＮ端子にハイのイネーブル信号Ｓｅｎが入力されるため、基準クロックＳｃｋに同期したカウント動作が可能な状態となるが、過電流検出回路１１から出力されている過電流状態信号Ｓ１がＯＲ回路２１ａを介してＣＬＲ端子にＣＬＲ信号として入力されることから、カウント値Ｄｃｎｔをクリアする動作を実行する。したがって、カウンタ２１ｂからのカウント値Ｄｃｎｔが設定値Ｄｔと一致しないため、比較回路２１ｃはローとなる比較出力信号Ｓｏを比較出力端子Ｓｏから出力する。
【００４１】
これにより、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉ以上となる期間（過負荷状態の期間）において、ＲＳフリップフロップ２１ｄからイネーブル信号Ｓｅｎが出力されるため、電圧生成回路２１ｆが第１電圧Ｖａｄを電圧値Ｖｖ２として出力する状態が継続される。また、Ｄフリップフロップ２１ｅからリセット信号Ｓｒｓｔが出力されない状態が継続される。
【００４２】
その後、図６に示すように、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉ未満となったとき（過負荷状態が終了したとき）には、過電流検出回路１１からの過電流状態信号Ｓ１の出力（本例では、一定周期Ｔｃのパルス信号での出力）が停止される。この場合、過電流状態信号Ｓ１がＯＲ回路２１ａを介してＣＬＲ信号としてカウンタ２１ｂに出力されない状態となる。これにより、ＣＫＥＮ端子にハイレベルのイネーブル信号Ｓｅｎが入力されている状態のカウンタ２１ｂは、過電流検出回路１１が過電流状態信号Ｓ１の出力を停止した直後から、基準クロックＳｃｋに同期したカウント動作（カウント値Ｄｃｎｔのインクリメント動作）を開始する。一方、比較回路２１ｃは、このカウント値Ｄｃｎｔが設定値Ｄｔと一致するまでは、ローとなる比較出力信号Ｓｏの出力を継続する。このため、ＲＳフリップフロップ２１ｄはイネーブル信号Ｓｅｎの出力を継続し、Ｄフリップフロップ２１ｅはリセット信号Ｓｒｓｔを出力しない状態を継続することから、カウンタ２１ｂは、上記のカウント動作を継続する。また、電圧生成回路２１ｆも、第１電圧Ｖａｄを電圧値Ｖｖ２として出力する動作を継続する。
【００４３】
さらに、その後、図６に示すように、カウンタ２１ｂのカウント値Ｄｃｎｔが設定値Ｄｔと同じ値に達したときには、比較回路２１ｃは、このカウント値Ｄｃｎｔの設定値Ｄｔとの一致を検出して、比較出力信号Ｓｏをハイレベルで出力する。この場合、ＲＳフリップフロップ２１ｄは、リセット端子（Ｒ端子）にハイレベルの比較出力信号Ｓｏが入力されるため、この比較出力信号Ｓｏの入力に同期して、出力端子Ｑからローレベルのイネーブル信号Ｓｅｎの出力を開始する。これにより、カウンタ２１ｂは、ＣＫＥＮ端子にローレベルのイネーブル信号Ｓｅｎが入力されるため、カウント動作を停止する。また、電圧生成回路２１ｆは、第１電圧Ｖａｄを電圧値Ｖｖ２として出力する動作を停止して、第１電圧Ｖａｄをゼロ電圧レベルとして出力する動作を開始する。
【００４４】
このようにして、信号生成回路２１は、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉ以上となる期間（過負荷状態の期間）、およびこの期間の終了時点からカウンタ２１ｂによる基準クロックＳｃｋに同期した設定値Ｄｔ分のカウント動作（計測動作）が完了するまでの一定の期間（第１期間Ｔ１＝設定値Ｄｔ×Ｔｃ）において、第１電圧Ｖａｄを電圧値Ｖｖ２として出力する動作継続する。例えば、図６に示す例では、設定値Ｄｔが値「１１（十進数）」に設定されているため、この第１期間Ｔ１は、１１×Ｔｃに設定される。一方、信号生成回路２１は、この過負荷状態の期間および第１期間Ｔ１の２つの期間以外の期間においては、第１電圧Ｖａｄをゼロ電圧レベルとして出力する動作を実行する。すなわち、信号生成回路２１において、ＯＲ回路２１ａ、カウンタ２１ｂ、比較回路２１ｃ、ＲＳフリップフロップ２１ｄおよびＤフリップフロップ２１ｅは、第１期間Ｔ１を計測する計測動作を実行するタイマ回路であって、過電流状態信号Ｓ１を入力したときにはこの計測動作の実行を開始し、この計測動作の動作時に新たな過電流状態信号Ｓ１を入力したときにはこの計測動作の実行を新たに開始するタイマ回路として機能する。この場合、信号生成回路２１は、このタイマ回路による計測動作の実行時に、第１電圧Ｖａｄを電圧値Ｖｖ２として出力する信号生成動作を実行し、タイマ回路による計測動作の停止時にこの信号生成動作も停止して、第１電圧Ｖａｄをゼロ電圧レベルとして出力する。なお、本例の信号生成回路２１では、図６に示すように、第１期間Ｔ１の完了後、速やかにゼロ電圧レベルとなるように第１電圧Ｖａｄを出力する構成を採用しているが、図示はしないが、電圧生成回路２１ｆの後段にフィルタ回路などを配設することにより、緩やかにゼロ電圧レベルとなるように第１電圧Ｖａｄを出力する構成を採用することもできる。
【００４５】
また、上記したように、比較回路２１ｃが比較出力信号Ｓｏをハイレベルで出力したときに、Ｄフリップフロップ２１ｅは、入力端子Ｄに入力されるこの比較出力信号Ｓｏを、クロック端子ＣＫに入力される基準クロックＳｃｋに同期させて（つまり、基準クロックＳｃｋの１周期Ｔｃだけ遅延させて）、リセット信号Ｓｒｓｔ（ハイレベルの信号）として出力する。このリセット信号ＳｒｓｔはＯＲ回路２１ａを介してカウンタ２１ｂのＣＬＲ端子にＣＬＲ信号として入力される。このため、カウンタ２１ｂは、リセット信号Ｓｒｓｔに同期してカウント値Ｄｃｎｔをクリアする（初期状態に戻る）。
【００４６】
したがって、この信号生成回路２１を備えた出力検出電圧嵩上げ回路１２は、電圧検出部５から出力される第１検出電圧Ｖｄ１を入力すると共に、過負荷状態の期間、およびこの期間の終了時点から開始する第１期間Ｔ１においては、この第１検出電圧Ｖｄ１に第１電圧Ｖａｄ（この期間は電圧値Ｖｖ２）を加算して、出力検出電圧Ｖｄ０（電圧値Ｖｖ１＝電圧値Ｖｖ＋電圧値Ｖｖ２）として出力し、この２つの期間以外の期間においては、この第１検出電圧Ｖｄ１に第１電圧Ｖａｄ（この期間はゼロ電圧レベル）を加算して、出力検出電圧Ｖｄ０（電圧値Ｖｖ１＝電圧値Ｖｖ）として出力する（つまり、第１検出電圧Ｖｄ１をそのまま出力検出電圧Ｖｄ０として出力する）。
【００４７】
誤差増幅回路１３は、出力検出電圧嵩上げ回路１２から出力される出力検出電圧Ｖｄ０（電圧値Ｖｖ１）と基準電圧Ｖｒｖ（電圧値Ｖｒ２）との誤差を増幅して誤差信号Ｖｅｒとして出力する。この基準電圧Ｖｒｖは、出力電圧Ｖ２を目標電圧Ｖｔｇに制御するための基準電圧であり、その電圧値Ｖｒ２が、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに制御されているときの第１検出電圧Ｖｄ１の電圧値Ｖｖと一致するように予め規定されている。
【００４８】
制御回路１４は、例えばＣＰＵなどで構成されて、第２検出電圧Ｖｄ２、基準電圧Ｖｒｉ、過電流状態信号Ｓ１および誤差信号Ｖｅｒに基づいてスイッチング素子４ａのスイッチング動作を制御する制御信号Ｓ２（例えば、スイッチング素子４ａをＰＷＭ制御するための駆動パルス信号）を出力することにより、上記した定電圧制御動作（つまり、出力検出電圧Ｖｄ０が基準電圧Ｖｒｖを上回るときには出力電圧Ｖ２を低下させ、出力検出電圧Ｖｄ０が基準電圧Ｖｒｖを下回るときには出力電圧Ｖ２を上昇させることで、出力電圧Ｖ２を目標電圧Ｖｔｇに維持する動作）、および上記した過負荷保護動作（出力電流Ｉｏを予め規定された基準電流Ｉｒに維持しつつ出力電圧Ｖ２を低下させて負荷ＬＤへの供給電力を減少させる動作）を実行する。
【００４９】
次いで、スイッチング電源装置１の動作について説明する。なお、電力変換部４は、スイッチング制御部７の制御回路１４から出力される制御信号Ｓ２の供給を受けて、入力電圧Ｖ１を出力電圧Ｖ２に変換して出力端子３間に接続されている負荷ＬＤに出力する動作を実行しているものとする。したがって、電圧検出部５は、出力電圧Ｖ２を検出して、第１検出電圧Ｖｄ１（電圧値Ｖｖ）を出力し、電流検出部６は、負荷ＬＤに供給されている出力電流Ｉｏを検出して、第２検出電圧Ｖｄ２（電圧値Ｖｉ）を出力している。
【００５０】
最初に、負荷ＬＤが過負荷状態ではないとき（図７に示す期間Ｐ１のような定常状態のとき）の動作について説明する。この状態においては、出力電流Ｉｏは基準電流Ｉｒに達していないことから、第２検出電圧Ｖｄ２は、基準電圧Ｖｒｉ未満である（つまり、Ｖｉ＜Ｖｒ１である）。このため、過電流検出回路１１は、過負荷検出動作において、第２検出電圧Ｖｄ２（電圧値Ｖｉ）と基準電圧Ｖｒｉ（電圧値Ｖｒ１）とを比較して、過電流状態信号Ｓ１（過電流状態であることを示す信号）の出力を停止している。
【００５１】
これにより、出力検出電圧嵩上げ回路１２では、信号生成回路２１は、図６，７に示すように、第１電圧Ｖａｄをゼロ電圧レベルとして出力している。よって、加算回路２２は、第１検出電圧Ｖｄ１に第１電圧Ｖａｄ（ゼロ電圧レベル）を加算して、出力検出電圧Ｖｄ０として出力する。したがって、出力検出電圧嵩上げ回路１２は、電圧検出部５から第１検出電圧Ｖｄ１を入力すると共に、ゼロ電圧レベルの第１電圧Ｖａｄが加算された第１検出電圧Ｖｄ１を（つまり、実質的に第１検出電圧Ｖｄ１をそのまま）出力検出電圧Ｖｄ０として出力している。
【００５２】
誤差増幅回路１３は、出力検出電圧嵩上げ回路１２から出力される出力検出電圧Ｖｄ０（電圧値Ｖｖ１）と基準電圧Ｖｒｖ（電圧値Ｖｒ２）との誤差を増幅して誤差信号Ｖｅｒとして、制御回路１４に出力する。出力検出電圧Ｖｄ０が第１検出電圧Ｖｄ１自体となっている状態においては、誤差信号Ｖｅｒは、出力電圧Ｖ２と目標電圧Ｖｔｇとの差を示すものとなっている。制御回路１４は、過電流検出回路１１から過電流状態信号Ｓ１が出力されていないことを検出して、過電流状態ではない（つまり、負荷ＬＤが過負荷状態ではない（定常状態である））と判別して、定電圧制御動作を実行する。具体的には、制御回路１４は、誤差増幅回路１３から出力されている誤差信号Ｖｅｒがゼロになるように、スイッチング素子４ａに出力する制御信号Ｓ２を制御すること（スイッチング素子４ａのスイッチング動作を制御すること）により、図２に示すように出力電圧Ｖ２を目標電圧Ｖｔｇに制御する定電圧制御動作を実行する。
【００５３】
したがって、図７に示す期間Ｐ１のように、負荷ＬＤが変動したとしても、出力電流Ｉｏが基準電流Ｉｒに達しないときには、制御回路１４が上記の定電圧制御動作を実行して、誤差信号Ｖｅｒがゼロになるように、つまり、出力検出電圧Ｖｄ０としての第１検出電圧Ｖｄ１が基準電圧Ｖｒｖと一致するように、スイッチング素子４ａのスイッチング動作を制御して、出力電圧Ｖ２を定電圧（目標電圧Ｖｔｇ）に制御する。なお、本例では、制御回路１４は、過電流検出回路１１からの過電流状態信号Ｓ１の出力の有無に基づいて、過電流状態であるか否かを判別しているが、独自に第２検出電圧Ｖｄ２と基準電圧Ｖｒｉとを比較して、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉ以上のときには過電流状態（過負荷状態）と判別し、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉ未満のときには定常状態（過電流状態（過負荷状態）ではない）と判別する構成を採用することもできる。
【００５４】
次いで、負荷ＬＤが過負荷状態のとき（図７に示す期間Ｐ２のとき）の動作について説明する。この状態では、出力電流Ｉｏが基準電流Ｉｒに達した過電流状態になっている。これにより、第２検出電圧Ｖｄ２は基準電圧Ｖｒｉ以上であるため（つまり、Ｖｉ≧Ｖｒ１のため）、過電流検出回路１１は、過負荷検出動作において、第２検出電圧Ｖｄ２（電圧値Ｖｉ）と基準電圧Ｖｒｉ（電圧値Ｖｒ１）とを比較して、図４に示すように、過電流状態信号Ｓ１（過電流状態であることを示す信号）を出力する。
【００５５】
これにより、出力検出電圧嵩上げ回路１２では、信号生成回路２１は、図６，７に示すように、第１電圧Ｖａｄを電圧値Ｖｖ２（≠０）として出力している。よって、加算回路２２は、第１検出電圧Ｖｄ１に第１電圧Ｖａｄを加算して、出力検出電圧Ｖｄ０として出力する。したがって、出力検出電圧嵩上げ回路１２は、このようにして第１電圧Ｖａｄが加算された第１検出電圧Ｖｄ１を出力検出電圧Ｖｄ０として出力している。
【００５６】
誤差増幅回路１３は、出力検出電圧嵩上げ回路１２から出力される出力検出電圧Ｖｄ０（電圧値Ｖｖ１）と基準電圧Ｖｒｖ（電圧値Ｖｒ２）との誤差を増幅して誤差信号Ｖｅｒとして、制御回路１４に出力する。なお、第１検出電圧Ｖｄ１に加算されている第１電圧Ｖａｄの電圧値Ｖｖ２については、図７に示すように、期間Ｐ２での（つまり、過電流検出回路１１が過負荷検出動作において過負荷状態への移行を検出しているときの）出力検出電圧Ｖｄ０の電圧値Ｖｖ１（＝電圧値Ｖｖ＋電圧値Ｖｖ２）が基準電圧Ｖｒｖ（電圧値Ｖｒ２）よりも低くなるように設定されているものとする。
【００５７】
制御回路１４は、過電流検出回路１１から過電流状態信号Ｓ１が出力されていることを検出して、過電流状態である（つまり、負荷ＬＤが過負荷状態である）と判別して、過負荷保護動作を実行する。この場合、制御回路１４は、誤差信号Ｖｅｒに基づく制御動作から、第２検出電圧Ｖｄ２と基準電圧Ｖｒｉとに基づく制御動作に移行する。具体的には、制御回路１４は、第２検出電圧Ｖｄ２と基準電圧Ｖｒｉとを比較しつつ、第２検出電圧Ｖｄ２が基準電圧Ｖｒｉと同じになるように（つまり、出力電流Ｉｏが基準電流Ｉｒに維持されるように）、スイッチング素子４ａに出力する制御信号Ｓ２を制御すること（スイッチング素子４ａのスイッチング動作を制御すること）により、図２に示すように、出力電圧Ｖ２を目標電圧Ｖｔｇ未満の電圧範囲内で制御する（つまり、出力電圧Ｖ２を低下させることで負荷ＬＤへの供給電力を減少させる）過負荷保護動作を実行する。
【００５８】
続いて、負荷ＬＤが過負荷状態から定常状態に移行するとき（図７に示す期間Ｐ３を経由して期間Ｐ４に移行するとき）の動作について説明する。なお、図８は、図７において一点鎖線の枠で囲んだ期間（期間Ｐ３を包含する期間）の拡大図である。
【００５９】
負荷ＬＤの過負荷状態から定常状態に移行したときには、出力電流Ｉｏは基準電流Ｉｒ未満に低下する。これにより、過電流検出回路１１は、図４，６に示すように、過電流状態信号Ｓ１の出力を停止する。
【００６０】
この場合、制御回路１４は、過負荷状態の終了を検出して、上記した過負荷保護動作を停止する。この状態においても第１期間Ｔ１は継続していることから、第１検出電圧Ｖｄ１への第１電圧Ｖａｄ（電圧値Ｖｖ２）の加算が実行されている。ただし、第１検出電圧Ｖｄ１に第１電圧Ｖａｄ（電圧値Ｖｖ２）が加算された出力検出電圧Ｖｄ０の電圧値Ｖｖ１（＝電圧値Ｖｖ＋電圧値Ｖｖ２）は上記したように基準電圧Ｖｒｖ（電圧値Ｖｒ２）よりも低くなるように設定されている。このため、出力検出電圧Ｖｄ０と基準電圧Ｖｒｖとを比較してその差を増幅する誤差増幅回路１３から出力される誤差信号Ｖｅｒは、過負荷保護動作の停止に伴って出力電圧の垂下状態が解除された制御回路１４に対して、出力電圧Ｖ２を出力可能な最大出力電圧まで上昇させるスイッチング動作をスイッチング素子４ａに実行させる制御を行わせるものとなっている。
【００６１】
これにより、制御回路１４は、スイッチング素子４ａに出力する制御信号Ｓ２を制御すること（スイッチング素子４ａのスイッチング動作を制御すること）により、低下させていた出力電圧Ｖ２を急速に上昇させる。例えば、制御回路１４は、スイッチング素子４ａのスイッチング動作をＰＷＭ制御する構成においては、誤差増幅回路１３から出力される誤差信号Ｖｅｒが出力検出電圧Ｖｄ０と基準電圧Ｖｒｖとが一致したときの値になるまで、デューティ比が最大となる制御信号Ｓ２（ただし、期間Ｐ２から期間Ｐ３への切替わりの初期期間において過負荷から定常状態に移行したことを認識できていない期間が存在し、その期間では、過電流検出信号の影響により、実パルスのデューティは定常状態でのデューティより小さい値で動作する。）をスイッチング素子４ａに出力する制御を実行して、出力電圧Ｖ２を急速に上昇させる。これにより、出力電圧Ｖ２は、出力電流Ｉｏの低下に対して若干遅れた状態で上昇する。
【００６２】
一方、出力検出電圧嵩上げ回路１２では、信号生成回路２１が、図６，７，８に示すように、過電流検出回路１１からの過電流状態信号Ｓ１の出力が停止した後（過負荷状態が終了した後）においても、第１期間Ｔ１だけ、第１電圧Ｖａｄの電圧値Ｖｖ２での出力を継続する。これにより、図７，８に示すように、出力検出電圧嵩上げ回路１２は、電圧値Ｖｖ２の第１電圧Ｖａｄを第１検出電圧Ｖｄ１に加算した電圧を出力検出電圧Ｖｄ０として誤差増幅回路１３に継続して出力する。この構成により、このスイッチング電源装置１では、従来のスイッチング電源装置での出力検出電圧（出力検出電圧嵩上げ回路１２を備えていないため、図８に破線で示すように、第１検出電圧Ｖｄ１自体）と比較して、第１検出電圧Ｖｄ１に電圧値Ｖｖ２の第１電圧Ｖａｄが加算されている分だけ（白抜きの矢印で示す時間Ｔ２だけ）早く出力検出電圧Ｖｄ０が基準電圧Ｖｒｖに達する。このため、このスイッチング電源装置１では、制御回路１４は、過電流状態信号Ｓ１の出力が停止されている状態において、誤差増幅回路１３からの誤差信号Ｖｅｒに基づいて出力検出電圧Ｖｄ０がこのように基準電圧Ｖｒｖに達したことを、従来のスイッチング電源装置の制御回路よりもこの時間Ｔ２だけ早期に検出して、デューティ比が最大となる制御信号Ｓ２をスイッチング素子４ａに出力する制御を終了させて、定常状態での定電圧制御動作を開始する。
【００６３】
具体的には、図８に示す例では、制御回路１４は、過負荷状態の期間Ｐ２が終了した後の期間Ｐ３において、第２検出電圧Ｖｄ２や誤差信号Ｖｅｒの電圧値に拘わらず、デューティ比が最大となる制御信号Ｓ２をスイッチング素子４ａに出力する制御を実行して、出力電圧Ｖ２を上昇させる。その後、制御回路１４は、第１検出電圧Ｖｄ１に電圧値Ｖｖ２の第１電圧Ｖａｄが加算された出力検出電圧Ｖｄ０（Ｖｖ１＝Ｖｖ＋Ｖｖ２）が基準電圧Ｖｒｖに達したことを示す電圧値の誤差信号Ｖｅｒが誤差増幅回路１３から出力されるまで、期間Ｐ３において、この制御（デューティ比が最大となる制御信号Ｓ２をスイッチング素子４ａに出力する制御）の実行を継続する。次いで、制御回路１４は、出力検出電圧Ｖｄ０が基準電圧Ｖｒｖに達したことを示す電圧値の誤差信号Ｖｅｒが誤差増幅回路１３から出力されたことを検出したときには、この制御の実行を終了（期間Ｐ３を終了）させて、定常状態での定電圧制御動作を実行する期間Ｐ４に移行する。
【００６４】
この時点では、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達していない状態であっても、出力検出電圧Ｖｄ０（＝Ｖｖ＋Ｖｖ２）は基準電圧Ｖｒｖを上回った状態にある。このため、定電圧制御動作を開始している制御回路１４は、この状態を示す誤差信号Ｖｅｒに基づいて、出力電圧Ｖ２を低下させるための制御信号Ｓ２をスイッチング素子４ａに出力する制御を実行する。ただし、制御回路１４の周波数特性の影響により、出力電圧Ｖ２は、直ちに低下せずに、その後、若干の時間（期間Ｐ４の開始直後の短時間）だけ、継続して上昇する。しかしながら、制御回路１４は、期間Ｐ３のときのような制御（デューティ比が最大となる制御信号Ｓ２をスイッチング素子４ａに出力する制御）ではなく、誤差信号Ｖｅｒに基づいて決定した制御信号Ｓ２をスイッチング素子４ａに出力して制御する動作を実行している。このため、その後に出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達したときであっても、第１検出電圧Ｖｄ１自体が基準電圧Ｖｒｖに達するまで（つまり、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達するまで）、デューティ比が最大となる制御信号Ｓ２をスイッチング素子４ａに出力する制御を実行する従来のスイッチング電源装置とは異なり、出力電圧Ｖ２に破線で示すような大きな過渡的過電圧（図８参照）が発生する事態を防止すること（つまり、出力電圧Ｖ２に生じる過渡的過電圧を大幅に低減すること）が可能となっている。
【００６５】
次いで、過負荷状態の期間Ｐ２が終了した時点（期間Ｐ３の開始時点）から第１期間Ｔ１が経過したときに、出力検出電圧嵩上げ回路１２では、信号生成回路２１が、図８に示すように、第１電圧Ｖａｄの電圧値Ｖｖ２での出力を停止して、第１電圧Ｖａｄのゼロ電圧レベルでの出力を開始する。これにより、出力検出電圧嵩上げ回路１２は、ゼロ電圧レベルの第１電圧Ｖａｄが加算された第１検出電圧Ｖｄ１を（つまり、第１検出電圧Ｖｄ１をそのまま）出力検出電圧Ｖｄ０として誤差増幅回路１３に出力する。誤差増幅回路１３は、出力検出電圧Ｖｄ０と基準電圧Ｖｒｖとの誤差を増幅して誤差信号Ｖｅｒとして、制御回路１４に出力する。この場合、誤差信号Ｖｅｒは、出力電圧Ｖ２と目標電圧Ｖｔｇとの差を示すものとなっている。したがって、定電圧制御動作を既に実行している制御回路１４は、この誤差信号Ｖｅｒがゼロになるように、スイッチング素子４ａに出力する制御信号Ｓ２を制御すること（スイッチング素子４ａのスイッチング動作を制御すること）により、図７，８に示すように出力電圧Ｖ２を目標電圧Ｖｔｇに制御する。
【００６６】
また、図８に示す上記の例では、第１期間Ｔ１は、過負荷状態の期間Ｐ２が終了した時点から上昇を開始した出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達した後に終了する長さに規定されているが、第１期間Ｔ１の長さはこれに限定されるものではなく、図８に示すように、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達するタイミングを含む所定の短期間Ｔ３内の任意のタイミングで終了する長さに規定することもできる。ただし、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達するタイミングにおいて、制御回路１４が、第１検出電圧Ｖｄ１をそのまま示す出力検出電圧Ｖｄ０と基準電圧Ｖｒｖとの誤差を示す誤差信号Ｖｅｒに基づくスイッチング素子４ａに対する制御を開始できる構成、つまり、過負荷状態の期間Ｐ２の終了時点から上昇を開始した出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達するまでの経過時間と同等に第１期間Ｔ１が規定されている構成であるのが好ましい。この構成によれば、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達したときに生じる虞のある過渡的過電圧を一層低減しつつ、出力電圧Ｖ２を目標電圧Ｖｔｇに維持し得るまでに要する時間を短くすることが可能となる。
【００６７】
このように、このスイッチング電源装置１では、過負荷検出動作において過負荷状態への移行を検出しているとき（図７，８に示す期間Ｐ２のとき）には、過負荷保護動作を実行しつつ、基準電圧Ｖｒｖと比較される出力検出電圧Ｖｄ０を一定電圧（電圧値Ｖｖ２）だけ高くする出力検出電圧嵩上げ動作を実行し、過負荷検出動作において過負荷状態が終了したことを検出したとき（期間Ｐ２の終了後の期間：過電流状態信号Ｓ１の出力が停止されたとき）には、過負荷保護動作については実行を停止すると共に、出力検出電圧嵩上げ動作については過負荷状態の終了を検出した時点（期間Ｐ２の終了時点）から予め規定された第１期間Ｔ１に亘って実行を継続する。具体的には、このスイッチング電源装置１では、電圧検出部５と、電流検出部６と、スイッチング制御部７（過電流検出回路１１、出力検出電圧嵩上げ回路１２、誤差増幅回路１３および制御回路１４）とを備えて、このような動作を実行する。
【００６８】
したがって、このスイッチング電源装置１によれば、実際の出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達する前に、出力電圧Ｖ２を示す信号として使用される出力検出電圧Ｖｄ０を目標電圧Ｖｔｇを示す基準電圧Ｖｒｖに達するようにできるため、実際の出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達する前に定電圧制御動作を開始し、かつ第１期間Ｔ１の終了時に出力検出電圧Ｖｄ０を実際の出力電圧Ｖ２を示す信号に戻すことができる。これにより、このスイッチング電源装置１によれば、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達するまで定電圧制御動作を開始せずに、出力電圧Ｖ２を最大限に上昇させる動作（具体的には、デューティ比が最大となる制御信号Ｓ２をスイッチング素子４ａに出力する制御動作）を実行する従来のスイッチング電源装置とは異なり、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達したときに、出力電圧Ｖ２に生じる過渡的過電圧（サージ電圧）を大幅に低減することができる。
【００６９】
また、このスイッチング電源装置１によれば、過負荷検出動作において過負荷状態への移行を検出しているときの出力検出電圧Ｖｄ０が基準電圧Ｖｒｖよりも低くなるように上記の一定電圧（電圧値Ｖｖ２）が規定されているため、出力検出電圧Ｖｄ０を一定電圧（電圧値Ｖｖ２）だけ高くする出力検出電圧嵩上げ動作を実行している状態においても、過負荷保護動作を停止したときに、この過負荷検出動作によって低下させていた出力電圧Ｖ２を上昇させる動作を直ちに開始することができる。
【００７０】
また、このスイッチング電源装置１によれば、過負荷状態の期間Ｐ２の終了時点から上昇を開始した出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達するまでの経過時間と同等に第１期間Ｔ１を規定することにより、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達したタイミングにおいて、基準電圧Ｖｒｖと比較される出力検出電圧Ｖｄ０を一定電圧（電圧値Ｖｖ２）だけ高くする出力検出電圧嵩上げ動作を停止して、出力電圧Ｖ２そのものを示す出力検出電圧Ｖｄ０に基づいて、出力電圧Ｖ２を目標電圧Ｖｔｇに制御する定電圧制御動作を開始することができる。この構成によれば、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達したときに生じる虞のある過渡的過電圧（サージ電圧）を一層低減しつつ、出力電圧Ｖ２を目標電圧Ｖｔｇに維持し得るまでに要する時間を短くすることができる。
【００７１】
また、このスイッチング電源装置１によれば、第１期間Ｔ１を計測する計測動作を実行するタイマ回路（ＯＲ回路２１ａ、カウンタ２１ｂ、比較回路２１ｃ、ＲＳフリップフロップ２１ｄおよびＤフリップフロップ２１ｅで構成される回路）、およびタイマ回路によるこの計測動作の実行時には第１電圧Ｖａｄを一定電圧（電圧値Ｖｖ２）で生成し、この計測動作の停止時には第１電圧Ｖａｄをゼロ電圧レベルで生成する電圧生成回路２１ｆで信号生成回路２１を構成したことにより、過負荷状態の期間（第１期間Ｔ１の計測動作を最初から繰り返す期間）、および過負荷状態の期間の終了時点から第１期間Ｔ１の計測動作を完了させるまでの期間において、出力検出電圧Ｖｄ０を一定電圧（電圧値Ｖｖ２）だけ高くする出力検出電圧嵩上げ動作を確実に実行することができる。
【００７２】
なお、信号生成回路２１のタイマ回路については、上記の構成に限定されず、例えば、ワンショットマルチバイブレータ回路を採用することもできるし、ＣＰＵで構成される制御回路１４がタイマ回路の機能を実行する構成を採用することもできる。また、第１期間Ｔ１の長さを規定するための設定値Ｄｔを固定値とした例について上記したが、例えば、制御回路１４が、出力電圧Ｖ２が目標電圧Ｖｔｇに達したタイミングを検出しつつ、このタイミングに第１期間Ｔ１の終期が一致するように、設定値Ｄｔを変更する構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００７３】
１  スイッチング電源装置
４  電力変換部
４ａ  スイッチング素子
５  電圧検出部
６  電流検出部
７  スイッチング制御部
１１  過電流検出回路
１２  出力検出電圧嵩上げ回路
１３  誤差増幅回路
１４  制御回路
２１  信号生成回路
２２  加算回路
Ｉｏ  出力電流
ＬＤ  負荷
Ｓ１  過電流状態信号
Ｓ２  制御信号
Ｖ１  入力電圧
Ｖ２  出力電圧
Ｖａｄ  第１電圧
Ｖｄ０  出力検出電圧
Ｖｄ１  第１検出電圧
Ｖｄ２  第２検出電圧
Ｖｅｒ  誤差信号
Ｖｒｖ  基準電圧
Ｖｖ２  一定電圧
【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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