(57)【要約】      （修正有）【課題】調整されない休止動作モードを用いることによって軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らすための制御回路を実現するための装置を提供する。【解決手段】制御回路１１５に結合されることになる電力スイッチの切換を制御するための駆動信号を発生させて、調整されない休止モード制御回路が含まれ、１つ以上の負荷のエネルギ要件が閾値を下回ると、駆動信号発生器１５４を休止状態にすることによって、駆動信号発生器による電力変換器出力へのエネルギの流れの調整を中止するように結合される。駆動信号発生器は、休止状態の間は１つ以上の負荷のエネルギ要件の変化に応答しないように結合される。調整されない休止モード制御回路は、ある期間の経過後に駆動信号発生器をパワーアップするように結合される。駆動信号発生器は、ある期間の経過後に１つ以上の負荷のエネルギ要件の変化に再び応答するように結合される。【選択図】図１
2015015896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換器内で使用する制御回路であって、
駆動信号を発生して前記制御回路に結合される電力スイッチの切換を制御し、前記電力変換器の出力に結合される１つ以上の負荷のエネルギ要件に応じて前記電力変換器の前記出力へのエネルギの流れを調整するように結合される駆動信号発生器と、
コンデンサを第１の電圧まで充電するように結合されるレギュレータ回路とを備え、前記レギュレータ回路は、前記電力変換器の前記出力に結合される前記１つ以上の負荷のエネルギ要件が閾値を下回ると前記コンデンサを充電しないように結合され、前記レギュレータ回路は、前記コンデンサが前記第１の電圧から第２の電圧まで放電した後に前記コンデンサを再び充電するように結合され、前記制御回路はさらに、
前記コンデンサが前記第１の電圧から前記第２の電圧まで放電する間に前記駆動信号発生器および前記レギュレータ回路を休止状態にすることによって、前記電力変換器の前記出力への前記エネルギの流れの調整を中止するように結合される、調整されない休止モード制御回路を備え、前記調整されない休止モード制御回路はさらに、前記コンデンサが前記第１の電圧から前記第２の電圧まで放電した後に前記駆動信号発生器および前記レギュレータ回路をパワーアップするように結合される、制御回路。
【請求項２】
前記電力変換器の前記出力に結合される前記１つ以上の負荷のエネルギ要件を検出するように結合されるフィードバック回路をさらに備え、前記調整されない休止モード制御回路はさらに、前記コンデンサが前記第１の電圧から第２の電圧まで放電する間に前記フィードバック回路を休止状態にするように結合され、前記調整されない休止モード制御回路はさらに、前記コンデンサが前記第１の電圧から前記第２の電圧まで放電した後に前記フィードバック回路をパワーアップするように結合される、請求項１に記載の制御回路。
【請求項３】
前記調整されない休止モード制御回路は、前記コンデンサおよびラッチに結合される比較器を含む、請求項１に記載の制御回路。
【請求項４】
前記調整されない休止モード制御回路は、前記電力変換器の前記出力に結合される前記１つ以上の負荷のエネルギ要件が閾値を下回ったときを判定する、発振器に結合されるカウンタを含む、請求項１に記載の制御回路。
【請求項５】
前記駆動信号発生器および前記レギュレータ回路は、休止状態の間は、前記電力変換器の前記出力に結合される前記１つ以上の負荷のエネルギ要件の変化に応答しないように、および前記コンデンサが前記第１の電圧から前記第２の電圧まで放電した後に、前記電力変換器の前記出力に結合される前記１つ以上の負荷のエネルギ要件の変化に再び応答するように結合される、請求項１に記載の制御回路。
【請求項６】
前記コンデンサは、前記制御回路に結合される外部バイパスコンデンサを含む、請求項１に記載の制御回路。
【請求項７】
前記第１の電圧は、前記制御回路に与えられる通常の動作電圧である、請求項１に記載の制御回路。
【請求項８】
前記第２の電圧は、前記制御回路に与えられる前記通常の動作電圧と比べてより低い電圧である、請求項７に記載の制御回路。
【請求項９】
電力変換器コントローラであって、
駆動信号を発生することによって電力スイッチの切換を制御し、電力変換器の出力に結合される負荷のエネルギ要件に応じて前記電力変換器の前記出力へのエネルギの流れを調整するように結合される駆動信号発生器と、
前記駆動信号発生器に電圧を供給するように結合される電圧供給レールとを備え、供給される前記電圧は前記駆動信号発生器によって用いられて、前記駆動信号を発生し、前記電力スイッチの切換を制御し、前記電力変換器コントローラはさらに、
前記電圧供給レールによる前記駆動信号発生器への前記電圧の供給を停止するパワーダウン信号を発生することによって、前記駆動信号の発生および前記電力スイッチの切換の制御をある期間にわたって停止するように結合される制御回路と、
前記期間の長さを決定し、前記制御回路をトリガして前記供給レールによる前記駆動信号発生器への前記電圧の供給を再開するためのタイマ回路とを備える、電力変換器コントローラ。
【請求項１０】
前記タイマ回路は、前記駆動信号発生器への前記電圧の供給が停止されても、前記供給レールによって電圧が供給される、請求項９に記載の電力変換器コントローラ。
【請求項１１】
前記パワーダウン信号によって、前記駆動信号発生器が前記電圧供給レールから切断される、請求項９に記載の電力変換器コントローラ。
【請求項１２】
前記電力変換器コントローラはさらに、前記パワーダウン信号に応答して前記駆動信号発生器を前記電圧供給レールから切断するように結合される半導体スイッチを含む、請求項１１に記載の電力変換器コントローラ。
【請求項１３】
前記電力変換器コントローラはさらに、前記電圧供給レールに前記電圧を供給するように結合されるレギュレータ回路を含み、前記パワーダウン信号は前記レギュレータ回路の無効化をトリガする、請求項９に記載の電力変換器コントローラ。
【請求項１４】
前記制御回路は、軽負荷または無負荷状態の検出に応じて前記パワーダウン信号を発生するように結合される、請求項９に記載の電力変換器コントローラ。
【請求項１５】
前記電力変換器コントローラは集積回路を含み、前記制御回路は、前記集積回路の端子で受信した信号のレベルが閾値を越えたという判断に応じて前記パワーダウン信号を発生するように結合される、請求項９に記載の電力変換器コントローラ。
【請求項１６】
前記電力変換器コントローラは集積回路を含み、前記制御回路は、前記集積回路の内部の可変周波数信号の周波数が周波数閾値を越えたという判断に応じて前記パワーダウン信号を発生するように結合される、請求項９に記載の電力変換器コントローラ。
【請求項１７】
切換モード電力変換器のためのコントローラであって、前記コントローラは、
電力変換器の出力に結合される負荷のエネルギ要件を示す信号を受信し、それに応答してフィードバック信号を発生するように結合されるフィードバック回路と、
前記フィードバック信号に応答して駆動信号を発生して電力スイッチの切換を制御し、前記電力変換器の出力へのエネルギの流れを調整するように結合される駆動信号発生回路と、
前記フィードバック回路および前記駆動信号発生回路への供給電圧の供給を停止するパワーダウン信号を発生することによって前記駆動信号の発生をある期間にわたって停止するように結合される制御回路と、
前記期間の長さを決定し、前記制御回路をトリガして前記電圧の供給を再開するためのタイマ回路とを備える、コントローラ。
【請求項１８】
前記駆動信号発生回路はオン／オフ制御回路を含み、前記フィードバック回路によって発生する前記フィードバック信号は、前記電力スイッチの切換サイクルを選択的に有効化および無効化するイネーブル信号を含む、請求項１７に記載のコントローラ。
【請求項１９】
前記コントローラはオン／オフコントローラを含み、前記フィードバック回路によって発生する前記フィードバック信号は、前記電力スイッチの切換サイクルを選択的に有効化および無効化するイネーブル信号を含む、請求項１７に記載のコントローラ。
【請求項２０】
前記駆動信号発生回路は、前記フィードバック信号に応答して切換サイクルの範囲内で前記電力スイッチのオフ時間を変更するように結合される、請求項１７に記載のコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景情報
開示の分野
本発明は一般に、切換モード電力変換器内のエネルギの送出を調整する制御回路に関し、本発明はより特定的には、調整されない休止動作モードを用いることによって軽負荷または無負荷状態下の切換モード電力変換器のエネルギ消費を減らす制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
電力変換器制御回路は、多数の目的および用途に用いられ得る。電力変換器のエネルギ消費を減らすことができる制御回路機能が求められている。特に、軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らす制御回路が特定的に求められている。これが求められているのは、電力変換器の用途によっては、長期間にわたってエネルギ送出の必要がほとんどない、または全くないためである。そのような用途の一例は、携帯電話用のＡＣ−ＤＣ充電器である。ＡＣ−ＤＣ充電器はしばしば、ＡＣ−ＤＣ充電器の出力ケーブルから携帯電話自体が完全に取外されたときでさえ、家または会社のＡＣ電源コンセントに接続され続ける。そのような状態はしばしば無負荷状態と称される。さらに、携帯電話およびデジタルスチルカメラなどの用途においては、ＡＣ−ＤＣ充電器の出力によって電力が供給されるユニットは、ユニットに内蔵されたバッテリが完全に充電されるとシャットダウンする。これらの状態では、ユニットのエネルギ要件は大幅に低下し、したがってＡＣ−ＤＣ充電器にとって非常に軽い負荷状態である。この状態はしばしば待機モードまたはスリープモードと称され、長期間存在し得る。したがって、これらの非常に軽い負荷の待機モードまたはスリープモード状態でＡＣ−ＤＣ充電器が高効率で、または換言すればできる限り低いエネルギ消費で動作することも求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
切換モード電力変換器用の既存の制御回路は典型的に、制御回路に結合された電力スイッチのスイッチング周波数を低下させてスイッチング損失と呼ばれる種類のエネルギ損失を減らすことによって、電力変換器のエネルギ消費を減らす。スイッチング周波数が低下するこの時間中、制御回路は、電力が供給されるべきユニット（たとえば携帯電話ハンドセットまたはデジタルスチルカメラ）がＡＣ−ＤＣ充電器出力に接続されるとすぐに、またはスリープ／待機モードを終えてより多くのエネルギを要求するとすぐにエネルギを受けることができるように電力変換器出力電圧を維持することによって、活性状態にあり続ける。
【０００４】
特に明記しない限りさまざまな図面全体にわたって同様の参照番号は同様の部分を指す以下の図面を参照して、本発明の非限定的および非網羅的な実施例が説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の教示内容に従った、調整されない休止動作モードを用いることによって軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らす制御回路の例を使用する例示的なフライバック電力変換器を全体的に示す概略図である。
【図２】本発明の教示内容に従った、調整されない休止動作モードを用いることによって軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らす制御回路の別の例を使用する別の例示的なフライバック電力変換器を示す概略図である。
【図３】本発明の教示内容に従った、調整されない休止動作モードを用いることによって軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らす制御回路のさらに別の例を使用するさらに別の例示的なフライバック電力変換器を示す概略図である。
【図４】本発明の教示内容に従った、軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らす制御回路の例示的なブロック図である。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは一例では図４のブロック図の制御回路からの例示的な波形を示す図である。
【図６】本発明の教示内容に従った、調整されない休止動作モードを用いることによって軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らす制御回路のさらに別の例を使用するさらに別の例示的なフライバック電力変換器を示す概略図である。
【図７】軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らすさまざまな制御回路の、典型的なスイッチング周波数対負荷特性を示すグラフ図である。
【図８】本発明の教示内容に従った、軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らす制御回路の例示的な制御特性を示すグラフ図である。
【図９】本発明の教示内容に従った、調整されない休止動作モードを用いることによって軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らすための例示的な方法を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
詳細な説明
調整されない休止動作モードを用いることによって軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らすための制御回路を実現するための方法および装置が開示される。以下の説明では、本発明の完全な理解を与えるために多数の特定的な詳細が記載される。しかし、本発明を実行するのに特定的な詳細を使用する必要はないことが当業者にとって明らかになるであろう。他の例では、本発明を不明瞭にするのを避けるために、周知の材料または方法は詳細に説明されていない。
【０００７】
本明細書全体にわたって「１つの実施例」、「実施例」、「一例」または「例」への言及は、その実施例または例に関連して説明される特定の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体にわたってさまざまな場所で「１つの実施例において」、「実施例において」、「一例」または「例」という表現が出てきたとしても、必ずしもすべてが同一の実施例または例を指しているとは限らない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、１つ以上の実施例または例においていずれかの好適な組合せおよび／または下位の組合せにおいて組合せられ得る。また、本明細書とともに与えられる図面は当業者に説明するためのものであり、図面は必ずしも同じ割合で描かれているとは限らないことが認識される。
【０００８】
調整されない休止動作モードを用いることによって軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らすための制御回路が説明される。本発明の例は、調整されない休止動作モードを実現して軽負荷または無負荷状態下の電力変換器のエネルギ消費を減らすための方法および装置を含む。以下の説明では、たとえば携帯電話が電力変換器の出力に接続されて自身のバッテリを充電中であるなどの通常の動作状態下の電力変換器の入力から電力変換器の出力へのエネルギの流れを調整する、さまざまな電力変換器回路内で用いられる多数の例示的な制御回路を詳述する。電力変換器の入力から出力へのエネルギの流れは、電力変換器内の変圧器を含み得るが電力変換器構成によっては単純なインダクタであり得るエネルギ移送素子内のエネルギの流れとしても説明され得る。以下の説明では、たとえば内部に制御回路が用いられるＡＣ−ＤＣ充電器の出力から携帯電話が物理的に取外されるときなどの、電力変換器の出力が無負荷または非常に軽い負荷状態にあると確認されるときに、説明される例示的な制御回路が、電力変換器の入力から出力へのエネルギの流れがもはや調整されない動作モードにどのように遷移するかを詳述する。これらの状態では、電力変換器の入力から出力へのエネルギの移送は、制御回路のユーザによってプログラムされる、または制御回路自体の内部のタイマ回路を用いて予めプログラムされる期間にわたって、実質的にゼロにまで減る。この期間中、回路は、本開示の名称で言及される調整されない休止動作モードにある。この調整されない休止モード期間中、制御回路自体の電力消費ができる限り減らされてエネルギを保存する。以下の説明では、この調整されない休止動作モード期間後に、どのように制御回路がリスタートし、電力変換器の入力から電力変換器の出力へのエネルギの流れを再び調整するのかを詳述する。しかし、非常に軽い負荷または無負荷状態が依然として存在している場合、制御回路はこれを再び検出し、調整されない休止モード動作期間を再開することになる。
【０００９】
たとえば、図１は、エネルギ移送素子１０９内のエネルギの流れを調整する制御回路１１５を用いる、電源と称されることもある電力変換器１００の概略図を全体的に示す。図示される例では、制御回路１１５は、本発明の教示内容に従った調整されない休止動作モードを用いることによって軽負荷または無負荷状態下の電力変換器１００のエネルギ消費を減らすために使用される、調整されない休止モード制御回路１４０を含む。一例では、電力変換器１００は、一次接地１０７と二次リターン１２６とが互いに電気的に絶縁された絶縁フライバック変換器である。なお、他の例では電力変換器１００は、本発明の教示内容に従って一次接地１０７と二次リターン１２６とが電気的にともに接続されることによって絶縁されていなくてもよい。本発明の教示内容の利益を得ることができ得る他の非絶縁電力変換器構成はさらに、バック、ＣＵＫまたはＳＥＰＩＣ変換器も含み得る。なお、さらに他の例では、電力変換器１００は本発明の教示内容に従って１つより多い出力を有してもよい。
【００１０】
図示される例に示されるように、制御回路１１５は駆動信号発生器ブロック１５４を含み、これは、電力スイッチ１０５を駆動するように結合されることになる駆動信号１２２を発生させる。一例では、電力スイッチ１０５は金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、バイポーラトランジスタなどである。電力スイッチ１０５は、ＤＣ入力電圧１０１および出力電力ダイオード１１７に結合されるエネルギ移送素子１０９の入力巻線１０３に結合される。一例では、ＤＣ入力電圧１０１は、図示されないＡＣ電圧のソースに結合される整流回路の出力である。コンデンサ１０６は電力変換器入力端子１９０および１９１に結合され、電力スイッチ１０５がオン状態にあるときに、第１および第２の入力端子１９０および１９１、エネルギ移送素子１０９、巻線１０３および電力スイッチ１０５を流れる電流を切換えるための低インピーダンス源を与える。一例では、制御回路１１５およびスイッチ１０５は、ハイブリッドまたはモノリシック集積回路として製造され得る集積回路の一部を形成し得る。図示される例に示されるように、制御回路１１５はフィードバック信号１１４を受信するように結合され、これは、本発明の教示内容の利益を得つつ、一例では電圧信号であるが、他の例では電流信号、または電力変換器１００出力のパラメータを表わす他の信号であってもよい。
【００１１】
図示される例において電力変換器１００が最初に入力電圧供給１０１に接続されると、制御回路１１５は起動電流を得て制御回路の動作を開始する。これは、バイパス端子１７０に結合される外部バイパスコンデンサ１３３を充電することによって達成される。図１の例では、この起動電流は、制御回路１１５に内蔵されたレギュレータ回路１３５に結合される、電力スイッチ１０５の高電圧接続ノード１３４から得られる。レギュレータ回路１３５からの出力１３２は、外部バイパスコンデンサ１３３に結合され、また制御回路１１５に内蔵された回路素子用の電圧供給レールでもある。別の例では、接続ノード１３４は代わりに、入力端子１９０に、または電力スイッチ１０５および制御回路１１５が単一のダイ上に集積される、および／もしくは単一の半導体パッケージに組込まれる場合は電力スイッチ１０５の構造に内蔵されたノードに結合され得る。
【００１２】
図示される例では、レギュレータ回路１３５は、一例では典型的に一次接地１０７に対して５０から４００Ｖの範囲内にあるノード１３４の高電圧を変換し、レール１３２の最大電圧をより低い電圧に調整し、これを用いて制御回路１１５を動作させることができる。当初、バイパスコンデンサ１３３両端の電圧は実質的にゼロであり、レギュレータ回路１３５は電流を与えてバイパスコンデンサ１３３を充電する。バイパスコンデンサ１３３の電圧が、一例では典型的に約６ボルトのオーダである、制御回路１１５の正しい動作のために十分であるようになると、図示されない内蔵の不足電圧回路（under-voltage circuit）によって制御回路１１５が動作を開始することが可能となり、制御回路１１５は駆動信号１２２で電力スイッチ１０５の切換を開始する。これによって次に、入力端子１９０および１９１からのエネルギ移送素子１０９内のエネルギの流れが開始される。
【００１３】
エネルギ移送素子１０９は、入力巻線１０３、出力巻線１１０、および低電圧（一例では典型的に１０から３０Ｖの範囲内にある）補助巻線１０８を含む。フィードバック信号１１４は、抵抗器１１１および１１２によって形成される抵抗器分周器を通って補助巻線１０８から制御回路１１５に結合される。また、補助巻線コンデンサ１７５が十分に充電されると、制御回路１１５は抵抗器１７１を介して、制御回路１１５が動作するための供給電流１８０を受ける。図示される例では、このように低電圧補助巻線１０８から電流を得るほうが、レギュレータ回路１３５が高電圧ノード１３４から電流を得るよりも効率的である。したがって、供給電流ＩCC１８０が抵抗器１７１を介して入手可能であるときは、レギュレータ回路ブロック１３５の動作は典型的に無効になる。
【００１４】
一例では、制御回路１１５は、駆動信号１２２を発生させるための駆動信号発生器１５４を含み、駆動信号１２２は、電力スイッチ１０５がフィードバック信号１１４に応答してオンおよびオフに切換えられる周波数を調整することによってエネルギ移送素子１０９内のエネルギの流れを調整するように電力スイッチ１０５を駆動するよう結合される。このスイッチング周波数調整は多数の方法で達成可能であり、その方法は、制御回路１１５内の図示されない発振器の周波数を変えること、制御回路１１５内の固定周波数発振器から得られる電力スイッチ１０５の切換サイクルを選択的に有効および無効にすること（しばしばオン／オフ制御と称される）、または電力スイッチ１０５の固定オン時間を用いて電力スイッチ１０５のオフ時間を変えることを含む。スイッチ１０５がオンの場合、コンデンサ１０６からのエネルギは、エネルギ移送素子１０９の入力巻線１０３内に移送される。スイッチがオフの場合、入力巻線１０３に保存されたエネルギは、出力巻線１１０および補助巻線１０８に移送される。出力巻線１１０からのエネルギは、順方向バイアスの出力電力ダイオード１１７を通ってコンデンサ１１８、予負荷インピーダンス（preload impedance）１９４に結合される負荷１２１、ならびに出力端子１９２および１９３へ流れる電流で、電力供給１００の出力に移送される。この例では、スイッチング周波数はエネルギの流れを調整するために用いられる変数であるため、電力スイッチ１０５が切換わる周波数はしたがって、エネルギ移送素子１０９を流れる総エネルギの程度である。
【００１５】
図１の例では、制御回路１１５は、電力変換器１００の第１および第２の入力端子１９０および１９１からエネルギ移送素子１０９を通って電力変換器出力端子１９２および１９３、予負荷インピーダンス１９４、制御回路供給端子１７０、ならびにフィードバック端子１２３に加えてフィードバック構成要素１１１および１１２に送出される総エネルギを調整するように結合される。負荷１２１に３ワット（毎秒３ジュールのエネルギ）の全負荷出力電力を与える例示的な携帯電話充電器では、予負荷１９４、制御回路１１５、供給回路１８０およびフィードバック電流１３１が消費するエネルギは典型的に、負荷１２１が消費するエネルギの１％未満である。しかし、負荷１２１を物理的に取外すことによって、または負荷１２１が待機動作モードにある場合のいずれか一方で出力負荷電流１２０が実質的に除去された場合、予負荷１９４、制御回路１１５、供給電流１８０およびフィードバック電流１３１の組合されたエネルギ消費は、エネルギ移送素子１０９を流れるエネルギの実質的に１００％になり得る。
【００１６】
上述のように、図１の例では、電力スイッチ１０５のスイッチング周波数は、エネルギ移送素子１０９内のエネルギの流れを調整するために用いられる変数であるため、スイッチング周波数はしたがって、エネルギ移送素子１０９の巻線１０８および１１０に結合される回路素子の総エネルギ要件または要求を示すものである。したがって、図示される例では、電力スイッチ１０５のスイッチング周波数が閾値を下回ると、これは、出力電流１２０が実質的にゼロにまで低下したこと、およびしたがって予負荷１２１が実質的にエネルギを全く必要としていない無負荷または非常に軽い負荷状態が存在することを示すものとして用いられる。換言すれば、負荷１２１のエネルギ要件が閾値を下回ると、無負荷または非常に軽い負荷状態が確認されたことになる。
【００１７】
これらの状態で、制御回路１１５は一例では調整されない休止モード制御回路１４０を含み、これは、ある期間にわたって駆動信号発生器１５４をパワーダウンすることによって駆動信号発生器１５４を休止状態にするように結合される、パワーダウン／リセット信号１５７を発生させるように結合される。駆動信号発生器１５４がパワーダウンするこの期間中、駆動信号発生器１５４は駆動信号１２２をもはや発生させず、エネルギ移送素子１０９内のエネルギの流れをもはや調整しない。一例では、駆動信号発生器１５４がパワーダウンして電力スイッチ１０５の切換が無効になる期間の長さは、バイパスコンデンサ１３３が、一例では５．８から６．４ボルトの範囲内にある通常の動作電圧から、一例では３ボルトであり得るより低い電圧にまで放電するのにかかる時間の長さによって決定される。この時間中、出力コンデンサ１１８も予負荷インピーダンス１９４を通って放電し、したがって出力電圧１１９も低下する。したがってこの例では、バイパスコンデンサ１３３は、出力電流１２０が実質的にゼロにまで低下して無負荷または非常に軽い負荷状態がしたがって存在することが示されることに応答して期間を決定するためのタイマの一部としても機能する。この時間中、コンデンサ１７５も抵抗器１７１および１１１を通って放電し、したがってコンデンサ１７５両端の電圧も低下する。別の例では、駆動信号発生器１５４がパワーダウンして電力スイッチ１０５の切換が無効になる期間の長さは、制御回路１１５の外部にあるがバイパスコンデンサ１３３ではないコンデンサを備えるタイマ回路によって決定され得る。さらなる例では、駆動信号発生器１５４がパワーダウンして電力スイッチ１０５の切換が無効になる期間の長さは、制御回路１１５内に完全に集積されているのでこの目的のための外部コンデンサの必要がないタイマ回路によって決定され得る。
【００１８】
この期間中に制御回路のエネルギ消費をできる限り減らすために、内部レギュレータ回路ブロック１３５も、ノード１３４からレギュレータ回路１３５を通って流れる電流が実質的に全くないように、およびレギュレータ回路ブロック１３５が消費するエネルギが実質的にゼロであるように、パワーダウン／リセット信号１５７に応答してパワーダウンする。制御回路１１５の駆動信号発生器１５４がエネルギ移送素子１０９内のエネルギの流れを調整するのを中止する、この調整されない休止モード期間中、制御回路１１５は、調整されない休止モード期間が経過するまで、端子１２３において受信されるフィードバック信号に応答しない。したがってこの調整されない休止モード期間中は、レギュレータ回路ブロック１３５がパワーダウンするのに加えて、パワーダウン／リセット信号１５７に応答して制御回路１１５内の実質的にすべての他の回路素子もパワーダウンし、供給レール１３２から切断される。この切断によって電力消費が減り、この切断は、当業者にとって公知であるような単純な半導体負荷スイッチを用いて達成可能である。
【００１９】
図４を参照して以下により詳細に説明されるように、制御回路１１５内でパワーアップされ続ける回路ブロックは、調整されない休止モード制御回路１４０の一部であり、これは一例では、バイパスコンデンサ１３３両端の電圧がいつ３Ｖ以下の閾値に低下するかを検出する内部パワーアップ回路ブロックを含む。したがって図示される例では、調整されない休止モード期間は、バイパスコンデンサ１３３両端の電圧が３Ｖ以下の閾値に低下すると経過したと考えられ、この点でパワーアップ回路ブロックが、パワーダウン／リセット信号１５７をリセットし、かつ制御回路１１５の起動動作を再開して、入力電圧供給１０１が最初に接続されたときに関して上で説明したように回路素子をパワーアップする内部リセット信号を、調整されない休止モード制御回路１４０内に与える。
【００２０】
したがって、図示される例では、バイパスコンデンサ１３３は、パワーダウン／リセット信号１５７に応答して制御回路１１５起動動作が再開されると再充電される。バイパスコンデンサ１３３は、レギュレータ回路１３５を流れる電流を用いて再充電され、バイパスコンデンサ１３３両端の電圧が、一例では約６Ｖである、制御回路１１５の正確な動作のために必要な不足電圧閾値電圧を再び超えると、駆動信号発生器１５４がパワーアップされ、駆動信号１２２が発生されて電力スイッチ１０５の切換を再開する。この点で、駆動信号発生器１５４は、端子１２３において受信されるフィードバック信号に再び応答し、エネルギが再びエネルギ移送素子１０９を流れて、コンデンサ１７５および１１８で失われたエネルギを補充する。この時間中、電力スイッチ１０５のスイッチング周波数はハイになる。しかし、コンデンサ１７５および１１８のエネルギが補充された後、負荷１２１が依然として実質的にエネルギを全く必要としない場合は、スイッチング周波数は再び閾値を下回ることになり、これによって再びパワーダウン／リセット信号１５７がパワーダウンを開始することになり、これによって再び上述のように、制御回路１１５の駆動信号発生器１５４が、エネルギ移送素子１０９内のエネルギの流れの調整を中止することになる。ある期間にわたってパワーダウンして休止状態になり、その後起動して切換周期が再開されるこの動作は、負荷１２１のエネルギ要件が再び増大するまで連続的に繰返され、増大によって電力スイッチのスイッチング周波数が閾値より高く維持され、その後制御回路１１５が、エネルギ移送素子巻線１０８および１１０に対する総負荷によって必要とされるエネルギにしたがってエネルギ移送素子内のエネルギの流れを連続的に調整する。
【００２１】
制御回路１１５の他の例では、調整されない休止モード動作期間に続いて、調整されない休止モード制御回路１４０内の内部リセット信号が、入力電圧供給１０１が最初に接続されたときの通常の起動より消費エネルギが少ない、低電力リスタートシーケンスを開始し得ることが認識される。たとえば一例では、低電力リスタートシーケンスは、上述のようにレギュレータ回路１３５を流れる電流を用いてバイパスコンデンサ１３３を不足電圧閾値より高い値にまで再充電することを含み得る。しかし、電力スイッチ１０５の切換が再開すると、出力コンデンサ１１８は、電力変換器１００の出力における無負荷状態が依然として存在していることを示す速度で放電中であるかどうかを単に検出するのに十分であるようにしか部分的に再充電され得ず、そのような場合、調整されない休止モード動作期間がその後繰返されることになる。この低電力リスタート機能によってエネルギ消費がさらに減ることになるが、電力変換器全体の複雑度またはコストが増加し得ることが認識される。コストまたは複雑度の増加は、以前に低電力の調整されない動作モードにあったことを記憶するための回路素子、さらに出力コンデンサ１１８の放電速度を検出するための回路素子、または出力電圧１１９の通常の調整値より低い電圧状態で出力電流を検出する何らかの他の方法を制御回路１１５に追加することによってもたらされ得る。
【００２２】
なお、図１は、補助巻線１０８がエネルギ移送素子１０９の非絶縁巻線であることを示している。したがって、本発明の教示内容の利点は、絶縁巻線、非絶縁巻線およびそれらの組合せを有するエネルギ移送素子を含む電力変換器に適用され得ることが認識される。非絶縁巻線の例は、非絶縁検知巻線、非絶縁バイアス巻線、非絶縁出力巻線などを含む。また、本発明の教示内容に従って、１つ以上の負荷がエネルギ移送素子のさまざまな巻線に結合され得る。実際、図１は、図示される例において予負荷インピーダンス１９４および負荷１２１の両方が出力巻線１１０に結合されることを示している。したがって、異なる１つ以上の負荷の組合せがエネルギ移送素子の巻線の異なる組合せに結合され得、本発明の教示内容に従った調整されない休止動作モードを含む電力変換器の利点を享受し得る多くの異なる負荷および巻線構成がもたらされることが認識される。
【００２３】
たとえば、エネルギ移送素子１０９が非絶縁検知巻線を含む例では、１つ以上の負荷の１つが非絶縁検知巻線に結合され得る。別の例では、１つ以上の負荷の１つが絶縁出力巻線に結合され得るのに対して、１つ以上の負荷の別の１つが非絶縁検知巻線に結合され得る。非絶縁バイアス巻線を含む例では、負荷の１つ以上が非絶縁バイアス巻線に結合され得る。別の例では、１つ以上の負荷の１つが絶縁出力巻線に結合され得るのに対して、１つ以上の負荷の別の１つが非絶縁バイアス巻線に結合され得る。エネルギ移送素子が非絶縁出力巻線を含む例では、１つ以上の負荷の１つが、非絶縁出力巻線に結合される組合された検知およびバイアス負荷であり得る。エネルギ移送素子が絶縁出力巻線および非絶縁出力巻線を含む例では、１つ以上の負荷の１つが絶縁出力巻線に結合され得るのに対して、１つ以上の負荷の別の１つは、非絶縁出力巻線に結合される組合された検知およびバイアス負荷を含む負荷であり得る。
【００２４】
図２は、本発明の教示内容の利益を得る制御回路２１５を用いる別の例示的な電力変換器回路２００を示す。この電力変換器回路例の機能は、図１に示される電力変換器回路例と多くの局面が共通している。図１の回路と比較したときの相違点は、抵抗器１７１が除去されているので、通常の動作状態下の制御回路２１５の動作電流はすべてレギュレータ回路２３５を通って得られることである。エネルギ移送素子巻線２０８はしたがって、フィードバック電流ＩFB２３１を発生させるコンデンサ２７５両端のフィードバック電圧を与える検知巻線としてのみ用いられる。しかし、負荷２２１が必要とするエネルギが閾値を下回るとき、これは一例では電力スイッチ２０５のスイッチング周波数が閾値を下回ることによって検出されるが、の動作は、図１の回路の動作と同じである。それらの状況では、調整されない休止動作モードが開始され、レギュレータ回路２３５が無効になり、調整されない休止モード制御回路２４０の一部以外の実質的にすべての回路ブロックが供給レール２３２から切断されるのに対して、外部バイパスコンデンサ２３３の電圧は、その通常の動作電圧から、調整されない休止モード制御回路２４０によって検出されるパワーアップ閾値電圧にまで放電する。この例では、バイパスコンデンサ２３３はその後、一例では約６ボルトであるその通常の動作電圧レベルにまで再充電され、電力スイッチ２０５の切換がリスタートする。
【００２５】
図３は、本発明の教示内容の利益を得る制御回路３１５を用いる別の例示的な電力変換器回路３００を示す。図３に示される例示的な電力変換器３００の機能は、図２に示される電力変換器回路と多くの局面が共通している。図２の電力変換器回路２００と比較したときの相違点は、ダイオード２１３およびコンデンサ２７５が除去されていることである。したがって図２の電力変換器回路２００と共通しているのは、通常の動作状態下の制御回路３１５の動作電流がレギュレータ回路３３５を通って得られることである。さらに、エネルギ移送素子の巻線３０８は、一次接地電位ノード３０７に対してノード３１３のＡＣ電圧を与える。この結果、フィードバック電流ＩFB３３１は、電力スイッチ３０５の切換サイクル中に正負両方の値を有する。ＩFB３３１は、電力スイッチ３０５のオン時間の実質的にすべての間、負の電流であり、電力スイッチ３０５のオフ時間の少なくとも一部の間は正の電流である。しかし、負荷３２１が必要とするエネルギが閾値を下回るとき、これは一例では電力スイッチ３０５のスイッチング周波数が閾値を下回ることによって検出されるが、の動作は、図１および図２の例示的な電力変換器回路の動作と同様である。それらの状況では、調整されない休止動作モードが開始され、一例ではレギュレータ回路３３５が無効になり、調整されない休止モード制御回路３４０の一部以外の制御回路３１５の実質的にすべての回路ブロックが供給レール３３２から切断されるのに対して、外部バイパスコンデンサ３３３の電圧は、その通常の動作電圧から、調整されない休止モード制御回路３４０によって検出されるパワーアップ閾値電圧にまで放電する。バイパスコンデンサ３３３はその後、一例では約５．８ボルトであるその通常の動作電圧レベルにまで再充電され、電力スイッチ３０５の切換がリスタートする。
【００２６】
図４は、本発明の教示内容に従った例示的な制御回路１１５、２１５または３１５のいずれかに適用され得る制御回路４１５の一部の例示的な簡略ブロック図４００を示す。図４は、制御回路ブロック図１１５、２１５および３１５よりも多くの詳細を示しているが、依然として、本発明の説明に必要なレベルの詳細のみを示すことを意図された簡略図である。したがって、詳細な制御回路４１５のブロック図において明白であるようなさまざまな内部回路ブロック同士の間の一定の機能的接続は、本発明の教示内容を不明瞭にするのを避けるために示されていない。
【００２７】
上で図１を参照して説明されたように、図４に示される例示的な構成は、電力スイッチ４０５の構造に内蔵されたノードに結合される高電圧ノード４３４を用いる。図４の例示的な構成はしたがって、電力スイッチ４０５のこの内部ノードに利用可能な単一のシリコンダイ上に制御回路４１５および電力スイッチ４０５がモノリシックに集積され得るものである。図示される例に示されるように、ノード４３４は、図１、図２および／または図３に示されるようなブロック１３５、２３５および３３５と同様の機能を有し得、かつ調整されない休止モード制御回路４４０からのパワーダウン／リセット信号４５７を受信するように結合されるよう示される、制御回路４３５に結合される。組合されたパワーダウン／リセット信号４５７は図４では単一の接続として示されているが、パワーダウン／リセット信号４５７のパワーダウン信号およびリセット信号は、別の例では別個の電気接続を有する別個の電気的信号であってもよいことが認識される。
【００２８】
図４の例では、制御回路４１５は駆動信号発生器４５４を含み、これは、この例ではオン／オフ制御回路を含むとして図示されている。図示される例では、駆動信号発生器４５４のオン／オフ制御回路は、ＦＢブロック４５１から出力されるＥＮ信号４５６を受信するように結合される。ＦＢブロック４５１は、ＦＢ端子４２３においてフィードバック信号を受信するように結合される。図示される例では、ＦＢブロック４５１は、電力スイッチ４０５の切換が必要でないときは出力ＥＮ信号４５６をローとして発生させるが、電力スイッチ４０５の切換が必要であるときはハイとして出力する。他の例では、ＦＢ端子４２３およびＦＢブロック４５１は、上で図１、図２および／または図３を参照して説明されたように、外部の回路構成に依存してＤＣまたはＡＣフィードバック信号を受信および処理するように適合され得る。
【００２９】
図４に示されるように、制御回路４１５の調整されない休止モード制御回路４４０の一例は、示されるように結合されるパワーダウン（ＰＤ）検出ブロック４５８、パワーアップ（ＰＵ）検出ブロック４４２、およびラッチ回路４５９を含む。それぞれ図１、図２および図３のたとえば負荷１２１、２２１および３２１などの、電力変換器の出力においてエネルギ移送素子に結合される１つ以上の負荷のエネルギ要件が閾値を下回ると、内部ＥＮ信号４５６は、発振器４５２の１２８サイクルより長い間ローであり続けることになる。図示される例では、ＰＤ検出ブロック４５８は、１２８分割回路として機能する７ビットカウンタを含む。したがって、調整されない休止モード制御回路４４０のＰＤ検出ブロック４５８の７ビットカウンタが１２８発振器サイクルにわたってハイのＥＮ信号４５６を受信しない場合、ＰＤ検出ブロック４５８は論理ハイ状態の信号４６１を出力し、ラッチ回路４５９をトリガして、制御回路４１５のほとんどの内部回路ブロックにパワーダウン／リセット信号４５７を送信する。図示される例では、パワーダウン／リセット信号４５７を受信するように結合されるこれらのブロックは、フィードバック回路ブロック４５１、発振器回路ブロック４５２、電力スイッチ４０５を流れる電流を検出する過電流検出回路ブロック４５３、駆動信号発生器ブロック４５４、および７ビットカウンタ４５８を含む。一例では、パワーダウン／リセット信号４５７に応答してすべてのこれらのブロックがパワーダウンすると、コントローラ４１５が消費する電流ＩCC４８０はわずか２から５μＡになる。
【００３０】
パワーダウン／リセット信号４５７に応答してレギュレータ回路４３５がオフにされるため、外部バイパスコンデンサ４３３はもはやレギュレータ回路４３５を通して充電されず、バイパスコンデンサ４３３は放電し始めることになり、バイパス電圧４５０は降下し始めることになる。図示される例では、バイパス電圧４５０は約６ボルトから、内部設定ＰＵ検出電圧の約３ボルトにまで降下することになる。この例に示されるように、ＰＵ検出ブロック４４２はバイパス電圧４５０を検出するように結合され続け、調整されない休止モード中は活性状態にあり続ける（ラッチ回路４５９も）。一例では、ＰＵ検出ブロック４４２は、いつバイパス電圧４５０が３ボルトのＰＵ閾値にまで低下したかを判定する、バイパスコンデンサ４３３に結合される比較器を含む。バイパス電圧４５０が３ボルトのＰＵ閾値にまで降下すると、ＰＵ検出ブロック４４０から出力されるＰＵリセット信号４４１がハイになり、これによってラッチ回路４５９からのパワーダウン／リセット信号４５７がハイになり、レギュレータ回路４３５がバイパスコンデンサ４３３の充電を再開する。
【００３１】
一例では、バイパスコンデンサ４３３が再充電されると、コントローラ回路４１５の他の内部回路ブロックのいくつかまたはすべての機能も再開し得る。バイパスコンデンサ４３３は約６ボルトにまで充電されることになり、再びＰＤ検出ブロック４５８は、１２８発振器サイクルに少なくとも１回ハイのＥＮ信号４５６が存在しているかどうかを検知し始めることになり、存在しない場合、ＰＤ検出ブロック４５８は再び７ビットカウンタ４５８からの出力信号４６１をローにし、ラッチ回路４５９を再トリガして新たなシャットダウンサイクルを開始させる。
【００３２】
上述のように、図４に示される特定的な例では、電力スイッチに結合されるエネルギ素子内のエネルギの流れを調整するためにオン／オフ制御体系を利用する制御回路４１５は説明のために示されている。制御回路４１５は、エネルギの流れを調整し、無負荷または軽負荷状態を検出するために他の公知の制御体系を利用して、本発明の教示内容に従った調整されない動作休止モードの利益を得ることができることが認識される。
【００３３】
たとえば、別の例では、フィードバック信号の大きさをＦＢブロック４５１によって検知して、無負荷または軽負荷状態を検出することができる。そのような例では、フィードバック信号の大きさは電圧値または電流値であり得る。この例では、ＦＢブロック４５１が、無負荷または軽負荷状態を示す、フィードバック端子４２３において受信されるフィードバック信号の大きさを検出すると、ＦＢブロック４５１はＰＤ検出ブロックに信号４５６を出力して無負荷または軽負荷状態を示すことになる。さらに別の例では、無負荷または軽負荷状態は、駆動信号４２２の低スイッチング周波数を検出することによって検出され得る。一例では、駆動信号４２２のスイッチング周波数は、フィードバック信号を受信するように結合されるＦＢブロック４５１を通して検出され得る。そのような例では、駆動信号４２２のスイッチング周波数は、フィードバック端子４２３において受信されるフィードバック信号から得られ得る。別の例では、ＰＤ検出ブロック４５８は、駆動信号４２２を受信して駆動信号４２２の低スイッチング周波数状態を検出して、無負荷または軽負荷状態を検出するように結合され得る。
【００３４】
図５Ａおよび図５Ｂは、一例では上述の図４のバイパスコンデンサ４３３のバイパス電圧４５０に当てはまる例示的な電圧波形を示す。図５Ｂは、図５Ａの波形５００からの領域５０２の拡大図である波形５０１を示す。この例では、図５Ａおよび図５Ｂに示される時間では、調整されない休眠モード期間５０３中のバイパスコンデンサ４３３の値は１０μＦ、発振器４５２の周波数は１００ｋＨｚ、電流消費（ＩCC４８０）は２μＡである。また、レギュレータ回路４３５は、期間５０４中にバイパスコンデンサ４３３を３Ｖから６Ｖにまで再充電する際に、バイパスコンデンサ４３３を２ｍＡで充電すると仮定される。期間５０５は、たとえばコンデンサ１１８、２１８または３１８などの出力コンデンサ、ならびにたとえばコンデンサ１７５および２７５などの、補助エネルギ移送素子巻線に結合される他の容量を再充電するのにかかる期間であるため、未定の値「ｘ」ミリセカンドである。期間５０５はしたがってこれらのコンデンサの選択関数であるが、典型的な例では５〜２０ミリセカンドの範囲内にあり得る。期間５０６は、１００ｋＨｚの発振器が１２８サイクルまでカウントするのにかかる時間であり、その後、示される例では負荷のエネルギ要件が閾値より低いかを再び見分け、制御回路は本発明の教示内容に従った調整されない休止モード動作期間を再び開始する。
【００３５】
図６は、本発明の教示内容の利益を得る別の例示的な電力変換器６００を示す。示されるように、図６の例示的な回路は、上述の図１、図２および／または図３と多くの局面が共通している。しかし、相違点には、図６の回路はフィードバック信号６３９を発生させるための光結合素子６１１および二次フィードバック回路ブロック６９４を使用することが含まれる。制御回路６１５の例の場合、電流６３１は、カリフォルニア州サンノゼのパワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド（Power Integrations, Inc.）が製造する集積回路のたとえばTOPSwitch（登録商標）ファミリーが使用するような、制御回路６１５への組合されたフィードバック電流および供給電流である。
【００３６】
したがって制御回路６１５の例では、外部バイパスコンデンサ６３３の値が、調整されない休止モード期間を決定する。負荷回路６２１が必要とするエネルギがいつ閾値を下回ったかを検出して調整されない休止動作モードを開始するために用いられる変数は、電力スイッチ６０５のスイッチング周波数であってもよい。しかし、制御回路６１５の例では、図８を参照して説明されるように、負荷回路６２１が必要とするエネルギがいつ閾値を下回ったかを検出して調整されない休止動作モードを開始するために、ＩC６３１フィードバック信号などのフィードバック信号の大きさを用いてもよい。フィードバック信号の大きさはＩC６３１電流の電流値であってもよいし、別の例では、大きさはＩC６３１電流に応答する電圧値であってもよい。
【００３７】
図７は、本発明の例示的な教示内容の利益を得ることができ得る制御回路のいくつかの例示的な負荷対スイッチング周波数特性を示す。特性７０３は、上述の単純なオン／オフ制御または変数周波数制御に典型的であり、負荷とスイッチング周波数とが線形的に関係している。この種類の制御体系を用いる制御回路の例は、すべてカリフォルニア州サンノゼのパワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド（Power Integrations, Inc.）が製造するTinySwitch（登録商標）、LinkSwitch（登録商標）-LP、LinkSwitch（登録商標）-TNおよびLinkSwitch（登録商標）-XTである。
【００３８】
例示的な特性７０３の場合、軽負荷／無負荷状態７１２における動作は、たとえばスイッチング周波数が閾値７０７を下回って負荷が閾値７０８を下回ったことを示すと検出され得る。特性７０４は、各負荷状態においてどの過電流閾値を用いるかを決定するための複数の電力スイッチ過電流閾値レベルおよび状態機械を有するオン／オフ制御回路に典型的である。この種類の制御体系を用いる制御回路の例は、すべてカリフォルニア州サンノゼのパワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド（Power Integrations, Inc.）が製造するTinySwitch（登録商標）-II、TinySwitch（登録商標）-III、PeakSwitch（登録商標）およびLinkSwitch（登録商標）-IIである。特性７０５は、高負荷状態７１０および/または中負荷状態７１１における動作は典型的に固定された平均的なスイッチング周波数７１３を用いるが、軽負荷および無負荷領域７１２では平均的なスイッチング周波数が低下するＰＷＭ制御回路特性に典型的である。この種類の制御体系を用いる制御回路の例は、両方ともカリフォルニア州サンノゼのパワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド（Power Integrations, Inc.）が製造するTOPSwitch（登録商標）-FXおよびTOPSwitch（登録商標）-GXである。特性７０６は、高負荷状態７１０および中負荷状態７１１の一部における動作は典型的に固定された平均的なスイッチング周波数７１４を用いるが、中負荷状態７１１の他の部分および軽負荷／無負荷状態７１２領域では平均的なスイッチング周波数が低下する、より複雑な制御体系を有するＰＷＭ制御回路に典型的である。この種類の制御体系を用いる制御回路の例は、カリフォルニア州サンノゼのパワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド（Power Integrations, Inc.）が製造するTOPSwitch（登録商標）-HXである。
【００３９】
使用される制御体系に関わらず、共通要因は、スイッチング周波数が軽負荷／無負荷状態で低下し、したがって電力変換器の出力における軽負荷または無負荷状態を検出するための方法として使用できることである。これは、これらまたは他の軽負荷動作体系、たとえばここでも平均的なスイッチング周波数が軽負荷／無負荷状態下で低下するバーストモードを用いる多数の他の制御回路に当てはまる。
【００４０】
図８は、デューティサイクル８０１対Ｉc８０２電流特性の例を示し、これは一例では、図６を参照した上述の回路構成に当てはまり得る。図８の例示的な特性は、軽負荷／無負荷状態の検出が電力スイッチのスイッチング周波数を検出することに限定されないことを示す。図８の例示的な特性に示されるように、電力変換器の出力に対する負荷の減少は、ラベル８０４によって示されるようにＩc８０２電流の増加によって示される。デューティサイクルがゼロにまで低下する閾値Ｉc電流８０５の検出はしたがって、電力変換器の出力における負荷のエネルギ要件が閾値を下回ったことを示すものとして用いることができ、したがって本発明の教示内容に従った調整されない休止モード動作期間を開始するために用いることができる。他の制御体系を用いれば、軽負荷／無負荷状態を示すために使用することができ、したがって本発明の教示内容に従った調整されない休止動作モードを開始するために用いることができる、他の方法があることが認識される。
【００４１】
図９は、本発明に従った調整されない休止動作モードを電力変換器内で実現する１つの例示的な方法を説明するフローチャート９００を全体的に示す。この例に示されるように、ブロック９０１において電力変換器を起動し、ブロック９０２において負荷にエネルギを送出する。ブロック９０３において、負荷のエネルギ要件に関するフィードバック情報を受信し、ブロック９０４において、負荷のエネルギ要件が閾値より低く、軽負荷／無負荷状態が示されているかどうかを決定する。示されていない場合、ブロック９０５においてエネルギ送出を調整し、ブロック９０３において再びフィードバック情報を受信する。しかし、ブロック９０４において、負荷のエネルギ要件が閾値より低く、軽負荷／無負荷状態が示されていると決定された場合、ブロック９０６においてエネルギ送出の調整を中止し、ブロック９０７において調整されない休止モード期間を開始する。ブロック９０６または９０７のいずれにおいても、調整されない休止モード期間中のエネルギ消費を減らすために、不要な回路ブロックはパワーダウンする。ブロック９０８において、調整されない休止モード期間が完了しているかどうかを決定する。完了している場合、ブロック９０９において電力変換器をリスタートし、その後ブロック９０２に戻って負荷にエネルギを送出する。一例では、ブロック９０８におけるＹＥＳ決定が、電力変換器の当初の起動が行われるブロック９０１に直接的に接続されている場合、ブロック９０９が除去され得ることが認識される。しかし、ブロック９０９があれば、調整されない休止モード動作期間が完了したときに異なる起動モードが可能となり、これはたとえば、電源の通常の起動より低いエネルギ消費状態での起動を含み得、これによって、たとえば制御回路ブロックのすべてが活性状態になくても軽負荷または無負荷状態の有無を確かめることができ、したがってエネルギ消費をさらに減らすことができる。
【００４２】
要約書に記載されていることを含む本発明の図示される例の上記の説明は、網羅的であること、または開示される厳密な形態に限定することを意図するものではない。本発明の特定的な実施例および例が例示のために本明細書中で説明されるが、本発明のより広範な思想および範囲から逸脱することなく、さまざまな同等の変更が可能である。実際、特定的な電圧、電流、周波数、電力範囲値、時間などは説明のために与えられていること、ならびに本発明の教示内容に従って他の値も他の実施例および例において使用され得ることが認識される。
【００４３】
これらの変更は、上記の詳細な説明に鑑みて本発明の例に加えられ得る。以下の請求項で用いられる用語は、本明細書および請求項で開示される特定的な実施例に本発明を限定すると理解されるべきでない。むしろ、範囲は、請求項解釈の確立された教義に従って理解されることになる以下の請求項によって完全に判断されるべきである。本明細書および図面はしたがって、限定的ではなく例示的であるとして見なされるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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