(57)【要約】【課題】ノーマリオン素子を適切に動作させることが可能な制御回路を備える電源回路を提供する。【解決手段】一の実施形態によれば、電源回路は、１つ以上の第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子の動作を制御する第１制御回路とを有し、第１電圧を出力する第１回路を備える。さらに、前記電源回路は、ノーマリオン素子を含む１つ以上の第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子の動作を制御する第２制御回路とを有し、前記第１電圧から生成された第２電圧を出力する第２回路を備える。さらに、前記第２制御回路は、前記第２回路内の第１ノードの電圧または電流の値に基づいて、前記第１回路に前記第１電圧を出力させるための第１信号を送信する。さらに、前記第１制御回路は、前記第１信号に応じて前記第１スイッチング素子の動作を制御することにより、前記第１回路から前記第１電圧を出力させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子の動作を制御する第１制御回路とを有し、第１電圧を出力する第１回路と、
ノーマリオン素子を含む１つ以上の第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子の動作を制御する第２制御回路とを有し、前記第１電圧から生成された第２電圧を出力する第２回路とを備え、
前記第２制御回路は、前記第２回路内の第１ノードの電圧または電流の値に基づいて、前記第１回路に前記第１電圧を出力させるための第１信号を送信し、
前記第１制御回路は、前記第１信号に応じて前記第１スイッチング素子の動作を制御することにより、前記第１回路から前記第１電圧を出力させる、
電源回路。
【請求項２】
前記第２制御回路は、前記第１ノードの電圧の値が第１設定値よりも高い場合に、前記第１信号を送信する、請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記第１回路は、交流電圧を第１直流電圧に変換し、前記第１直流電圧を前記第１電圧として出力する、請求項１または２に記載の電源回路。
【請求項４】
前記第２回路は、前記第１直流電圧を第２直流電圧に降圧または昇圧し、前記第２直流電圧を前記第２電圧として出力する、請求項３に記載の電源回路。
【請求項５】
１つ以上の第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子の動作を制御する第１制御回路とを有し、第１電圧を出力する第１回路と、
ノーマリオン素子を含む１つ以上の第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子の動作を制御する第２制御回路とを有し、前記第１電圧から生成された第２電圧を出力する第２回路とを備え、
前記第２制御回路は、前記第２回路内の第２ノードの電圧または電流の値に基づいて、前記第１回路に前記第１電圧の出力を停止させるための第２信号を送信し、
前記第１制御回路は、前記第２信号に応じて前記第１スイッチング素子の動作を制御することにより、前記第１回路からの前記第１電圧の出力を停止させる、
電源回路。
【請求項６】
前記第２制御回路は、前記第２ノードの電流の値が第２設定値まで上昇した場合に、前記第２信号を送信する、請求項５に記載の電源回路。
【請求項７】
前記第２制御回路は、前記ノーマリオン素子を流れる電流の値に基づいて、前記第２信号を送信する、請求項５または６に記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
降圧コンバータや昇圧コンバータ等の電気回路内にノーマリオン素子が配置されている場合、ノーマリオン素子の動作を制御する制御回路がオンにならないと、制御回路がノーマリオン素子をオフにできないことが問題となる。そこで、ノーマリオン素子にノーマリオフ素子を直列接続し、これらの素子全体でノーマリオフ機能を実現することが考えられている。これにより、制御回路がオンになる前であっても、ノーマリオン素子内に電流が流れることを防止することができる。しかしながら、このノーマリオフ素子は、制御回路がオンになった後は不要である。さらには、このノーマリオフ素子の電気抵抗による電力の損失も懸念される。また、電気回路内にノーマリオン素子が配置されている場合、ノーマリオン素子に過大な電流が流れると、ノーマリオン素子が破壊されるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７９０２８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ノーマリオン素子を適切に動作させることが可能な制御回路を備える電源回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一の実施形態によれば、電源回路は、１つ以上の第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子の動作を制御する第１制御回路とを有し、第１電圧を出力する第１回路を備える。さらに、前記電源回路は、ノーマリオン素子を含む１つ以上の第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子の動作を制御する第２制御回路とを有し、前記第１電圧から生成された第２電圧を出力する第２回路を備える。さらに、前記第２制御回路は、前記第２回路内の第１ノードの電圧または電流の値に基づいて、前記第１回路に前記第１電圧を出力させるための第１信号を送信する。さらに、前記第１制御回路は、前記第１信号に応じて前記第１スイッチング素子の動作を制御することにより、前記第１回路から前記第１電圧を出力させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態の電源回路の構造を示す回路図である。
【図２】第１実施形態の電源回路のＥＮ信号に応じた動作について説明するためのフローチャートである。
【図３】第１実施形態の電源回路のＥＮ信号に応じた動作について説明するためのタイミングチャートである。
【図４】第１実施形態の電源回路のＤＥＮ信号に応じた動作について説明するためのフローチャートである。
【図５】第１実施形態の電源回路のＤＥＮ信号に応じた動作について説明するためのタイミングチャートである。
【図６】第２実施形態の電源回路の構造を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の電源回路の構造を示す回路図である。
【０００９】
図１の電源回路は、第１回路の例であるＡＣ／ＤＣコンバータ１と、第２回路の例である降圧コンバータ２とを備えている。
【００１０】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１は、交流電圧ＶAを第１直流電圧ＶD1に変換し、第１直流電圧ＶD1を出力する。第１直流電圧ＶD1は、第１電圧の例である。降圧コンバータ２は、第１直流電圧ＶD1を第２直流電圧ＶD2に降圧し、第２直流電圧ＶD2を出力する。第２直流電圧ＶD2は、第１電圧から生成された第２電圧の例である。図１は、第２直流電圧ＶD2が負荷３に印加されている様子を示している。
【００１１】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１は、交流電源１１と、第１、第２、第３、第４ダイオード１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを含む整流器１２と、第１コンデンサ１３と、スイッチング素子１４と、フライバックコンバータ１５と、第１制御回路１６と、第５ダイオード１７と、第２コンデンサ１８とを備えている。スイッチング素子１４は、１つ以上の第１スイッチング素子の例である。
【００１２】
降圧コンバータ２は、ノーマリオン素子２１と、ノーマリオフ素子２２と、第２制御回路２３と、チョークコイル２４と、コンデンサ２５とを備えている。ノーマリオン素子２１とノーマリオフ素子２２は、１つ以上の第２スイッチング素子の例である。
【００１３】
図１の電源回路はさらに、電源配線Ｌ1、Ｌ3、Ｌ5と、接地配線Ｌ2、Ｌ4、Ｌ6とを備えている。
【００１４】
交流電源１１は、交流電圧ＶAを発生させる。交流電源１１は、電源配線Ｌ1と接地配線Ｌ2とに接続されている。交流電圧ＶAは、これらの配線Ｌ1、Ｌ2を介して整流器１２に供給される。
【００１５】
整流器１２は、第１から第４ダイオード１２ａ〜１２ｄを含む全波整流器である。第１ダイオード１２ａのカソードと第３ダイオード１２ｃのアノードは、電源配線Ｌ1に接続されている。第２ダイオード１２ｂのカソードと第４ダイオード１２ｄのアノードは、接地配線Ｌ2に接続されている。第３ダイオード１２ｃのカソードと第４ダイオード１２ｄのカソードは、電源配線Ｌ3に接続されている。第１ダイオード１２ａのアノードと第２ダイオード１２ｂのアノードは、接地配線Ｌ4に接続されている。整流器１２は、交流電圧ＶAを全波整流することにより、交流電圧ＶAを直流電圧に変換する。
【００１６】
第１コンデンサ１３は、電源配線Ｌ3と接地配線Ｌ4とに接続されている。第１コンデンサ１３は、整流器１２から供給された直流電圧を平滑化する。第１コンデンサ１３により平滑化された直流電圧は、これらの配線Ｌ3、Ｌ4を介してスイッチング素子１４およびフライバックコンバータ１５に供給される。
【００１７】
スイッチング素子１４とフライバックコンバータ１５は、電源配線Ｌ3と接地配線Ｌ4との間で直列接続されている。本実施形態のスイッチング素子１４は、ノーマリオフ型のＭＯＳＦＥＴである。よって、スイッチング素子１４のゲート電圧Ｖg0が０Ｖのとき、スイッチング素子１４の状態はオフである。スイッチング素子１４のゲートは、第１制御回路１６に接続されている。スイッチング素子１４のソースは、接地配線Ｌ4に接続されている。スイッチング素子１４のドレインは、フライバックコンバータ１５を介して電源配線Ｌ3に接続されている。
【００１８】
フライバックコンバータ１５は、絶縁型コンバータの一種であり、電源配線Ｌ3と接地配線Ｌ4とに接続された１次巻線と、電源配線Ｌ5と接地配線Ｌ6とに接続された２次巻線とを有している。スイッチング素子１４がオンになると、第１コンデンサ１３からの直流電流が１次巻線に流れる。その結果、フライバックコンバータ１５のコアが磁化され、コアにエネルギーが蓄積される。その後、スイッチング素子１４がオフになると、コアに蓄積されたエネルギーが開放され、２次巻線に直流電流が流れる。
【００１９】
第１制御回路１６は、スイッチング素子１４の動作を制御する。具体的には、第１制御回路１６は、スイッチング素子１４をオンからオフに切り替えることにより、フライバックコンバータ１５のコアからエネルギーを開放し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から第１直流電圧ＶD1を出力させることができる。また、第１制御回路１６は、スイッチング素子１４をオフからオンに切り替えることにより、コアからのエネルギーの開放を停止し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１からの第１直流電圧ＶD1の出力を停止させることができる。
【００２０】
第５ダイオード１７は、電源配線Ｌ5上に配置されている。第２コンデンサ１８は、電源配線Ｌ5と接地配線Ｌ6とに接続されている。第５ダイオード１７のアノードは、フライバックコンバータ１５に接続されている。第２コンデンサ１８の一方の電極は、第５ダイオード１７のカソードに接続され、第２コンデンサ１８の他方の電極は、フライバックコンバータ１５に接続されている。
【００２１】
第５ダイオード１７は、スイッチング素子１４がオンの場合に、フライバックコンバータ１５の２次巻線に誘導電流が流れることを阻止する機能を有する。第２コンデンサ１８は、スイッチング素子１４がオフの場合に、フライバックコンバータ１５の２次巻線から供給された直流電圧を平滑化する機能を有する。
【００２２】
ノーマリオン素子２１は、電源配線Ｌ5上に配置されている。本実施形態のノーマリオン素子２１は、ノーマリオン型のＭＯＳＦＥＴである。よって、ノーマリオン素子２１のゲート電圧Ｖg1が０Ｖのとき、ノーマリオン素子２１の状態はオンである。
【００２３】
ノーマリオフ素子２２は、電源配線Ｌ5と接地配線Ｌ6とに接続されている。本実施形態のノーマリオフ素子２２は、ノーマリオフ型のＭＯＳＦＥＴである。よって、ノーマリオフ素子２２のゲート電圧Ｖg2が０Ｖのとき、ノーマリオフ素子２２の状態はオフである。
【００２４】
ノーマリオン素子２１のゲートとノーマリオフ素子２２のゲートは、第２制御回路２３に接続されている。ノーマリオン素子２１のドレインは、第２コンデンサ１８に接続されている。ノーマリオン素子２１のソースは、ノーマリオフ素子２２のドレインに接続されている。ノーマリオフ素子２２のソースは、接地配線Ｌ6を介して第２コンデンサ１８に接続されている。
【００２５】
第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１およびノーマリオフ素子２２の動作を制御する。具体的には、第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１とノーマリオフ素子２２のオンとオフの切り替えを繰り返すことにより、降圧コンバータ２から第２直流電圧ＶD2を出力させることができる。また、第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１とノーマリオフ素子２２とをオフにすることにより、降圧コンバータ２からの第２直流電圧ＶD2の出力を停止させることができる。
【００２６】
第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１のドレイン付近で電源配線Ｌ5に接続されている。よって、第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１を流れるドレイン電流Ｉd1を検出することができる。
【００２７】
チョークコイル２４は、電源配線Ｌ5上に配置されている。コンデンサ２５は、電源配線Ｌ5と接地配線Ｌ6とに接続されている。チョークコイル２４の一方の端子は、ノーマリオン素子２１およびノーマリオフ素子２２に接続され、チョークコイル２４の他方の端子は、コンデンサ２５に接続されている。コンデンサ２５の一方の電極は、チョークコイル２４に接続され、コンデンサ２５の他方の電極は、接地配線Ｌ6を介してノーマリオフ素子２２に接続されている。
【００２８】
ノーマリオン素子２１がオンになり、ノーマリオフ素子２２がオフになると、降圧コンバータ２の入力から降圧コンバータ２の出力へと流れる電流により、チョークコイル２４内にエネルギーが蓄積される。続いて、ノーマリオン素子２１がオフになり、ノーマリオフ素子２２がオンになると、チョークコイル２４が起電力を発生させることで、ノーマリオフ素子２２を通じて電流が流れる。降圧コンバータ２は、これらの処理の繰り返しにより、第１直流電圧ＶD1を第２直流電圧ＶD2に降圧することができる。なお、コンデンサ２５は、第２直流電圧ＶD2の出力前に第２直流電圧ＶD2を平滑化する機能を有する。
【００２９】
（１）第１実施形態のＥＮ信号
次に、引き続き図１を参照し、第１実施形態のＥＮ（イネーブル）信号について説明する。ＥＮ信号は、第１信号の例である。
【００３０】
ＥＮ信号は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１に第１直流電圧ＶD1を出力させるために使用される。電源回路がオンになり、第２制御回路２３の状態が非スタンバイ状態からスタンバイ状態に変化すると、第２制御回路２３は、第１制御回路１６にＥＮ信号を送信する。具体的には、第２制御回路２３は、ＥＮ信号をローからハイに切り替える。
【００３１】
第１制御回路１６は、第２制御信号２３からＥＮ信号を受信すると（即ち、ＥＮ信号がローからハイに切り替わると）、スイッチング素子１４をオンからオフに切り替える。その結果、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から降圧コンバータ２に第１直流電圧ＶD1が出力される。その後、降圧コンバータ２は、第１直流電圧ＶD1を第２直流電圧ＶD2に降圧し、第２直流電圧ＶD2を出力する。
【００３２】
第２制御回路２３は、第２制御回路２３の状態が非スタンバイ状態であるかスタンバイ状態であるかを、降圧コンバータ２内の所定のノードの電圧または電流の値に基づいて判断する。具体的には、第２制御回路２３は、第２制御回路２３内の所定のノードの電圧ＶBの値が第１設定値ＶBthよりも高い場合に、第２制御回路２３の状態がスタンバイ状態であると判断する。この所定のノードは、第１ノードの例である。第２制御回路２３は、電圧ＶBが第１設定値ＶBthよりも高くなると、第１制御回路１６にＥＮ信号を送信する。
【００３３】
以上のように、第２制御回路２３は、第２制御回路２３がスタンバイ状態になるとＥＮ信号を送信し、第１制御回路１６は、ＥＮ信号に応じてＡＣ／ＤＣコンバータ１から第１直流電圧ＶD1を出力させる。よって、本実施形態によれば、第２制御回路２３がオン（スタンバイ状態）になる前にノーマリオン素子２１に電流が流れることを防止することができる。また、本実施形態によれば、ノーマリオン素子２１に電流が流れることを防止するための専用のノーマリオフ素子を配置する必要がないため、このようなノーマリオフ素子の電気抵抗による電力の損失を回避することができる。
【００３４】
なお、本実施形態のＥＮ信号は、ハイ論理を採用する代わりに、ロー論理を採用してもよい。即ち、本実施形態の電源回路は、ＥＮ信号をハイからローに切り替えることにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ１に第１直流電圧ＶD1を出力させる構成を採用してもよい。
【００３５】
また、本実施形態の第２制御回路２３は、第２制御回路２３がスタンバイ状態であるか否かを、電圧の値の代わりに電流の値に基づいて判断してもよい。
【００３６】
（２）第１実施形態のＤＥＮ信号
次に、引き続き図１を参照し、第１実施形態のＤＥＮ（ディスイネーブル）信号について説明する。ＤＥＮ信号は、第２信号の例である。
【００３７】
ＤＥＮ信号は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１に第１直流電圧ＶD1の出力を停止させるために使用される。電源回路がオンのときに、ノーマリオン素子２１が破壊されるおそれがある場合には、第２制御回路２３は、第１制御回路１６にＤＥＮ信号を送信する。具体的には、第２制御回路２３は、ＤＥＮ信号をローからハイに切り替える。
【００３８】
第１制御回路１６は、第２制御信号２３からＤＥＮ信号を受信すると（即ち、ＤＥＮ信号がローからハイに切り替わると）、スイッチング素子１４をオフからオンに切り替える。その結果、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から降圧コンバータ２への第１直流電圧ＶD1の出力が停止され、降圧コンバータ２からの第２直流電圧ＶD2の出力も停止される。
【００３９】
第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１が破壊されるおそれがあるか否かを、降圧コンバータ２内の所定のノードの電圧または電流の値に基づいて判断する。具体的には、第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１のドレイン付近のノードを流れるドレイン電流Ｉd1の値が第２設定値Ｉd1thまで上昇した場合に、ノーマリオン素子２１が破壊されるおそれがあると判断する。この所定のノードは、第２ノードの例である。第２制御回路２３は、ドレイン電流Ｉd1が第２設定値Ｉd1thまで上昇すると、第１制御回路１６にＤＥＮ信号を送信する。
【００４０】
以上のように、第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１が破壊されるおそれがある場合にＤＥＮ信号を送信し、第１制御回路１６は、ＤＥＮ信号に応じてＡＣ／ＤＣコンバータ１からの第１直流電圧ＶD1の出力を停止させる。よって、本実施形態によれば、ノーマリオン素子２１が過大な電流等により破壊されることを防止することができる。
【００４１】
なお、本実施形態のＤＥＮ信号は、ハイ論理を採用する代わりに、ロー論理を採用してもよい。即ち、本実施形態の電源回路は、ＤＥＮ信号をハイからローに切り替えることにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ１に第１直流電圧ＶD1の出力を停止させる構成を採用してもよい。
【００４２】
また、本実施形態の第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１が破壊されるおそれがあるか否かを、電流の値の代わりに電圧の値に基づいて判断してもよい。
【００４３】
（３）第１実施形態の電源回路の動作
次に、図２から図５を参照し、第１実施形態の電源回路の動作について説明する。
【００４４】
図２と図３は、第１実施形態の電源回路のＥＮ信号に応じた動作について説明するためのフローチャートとタイミングチャートである。
【００４５】
電源回路がオンになると、第２制御回路２３内の所定のノードの電圧ＶBが上昇し始める。そして、電圧ＶBが第１設定値ＶBthよりも高くなると（ステップＳ１）、第２制御回路２３がＥＮ信号を送信する（ステップＳ２）。
【００４６】
第１制御回路１６がＥＮ信号を受信すると、第１制御回路１６内の所定のノードの電圧ＶAが上昇し始める（ステップＳ３）。そして、電圧ＶAがローからハイに切り替わると、第１制御回路１６は、スイッチング素子１４をオンにし、その後、スイッチング素子１４をオンからオフに切り替える。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から降圧コンバータ２に第１直流電圧ＶD1が出力される。
【００４７】
なお、本実施形態の第１制御回路１６内の所定のノードは、スイッチング素子１４へのゲート電圧Ｖg0の印加に関連するノードである。第１制御回路１６は、この所定のノードの電圧ＶAが設定値よりも高くなると、スイッチング素子１４に必要なゲート電圧Ｖg0を印加することが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態の第２制御回路２３内の所定のノードは、ノーマリオン素子２１へのゲート電圧Ｖg1の印加に関連するノードである。第２制御回路２３は、この所定のノードの電圧ＶBが設定値（第１設定値ＶBth）よりも高くなると、ノーマリオン素子２１に必要なゲート電圧Ｖg1を印加することが可能となる。
【００４９】
図４と図５は、第１実施形態の電源回路のＤＥＮ信号に応じた動作について説明するためのフローチャートとタイミングチャートである。
【００５０】
電源回路がオンのときに、ノーマリオン素子２１のドレイン電流Ｉd1が第２設定値Ｉd1thまで上昇すると（ステップＳ４）、第２制御回路２３はＤＥＮ信号を送信する（ステップＳ５）。
【００５１】
第１制御回路１６がＤＥＮ信号を受信すると、第１制御回路１６は、第１制御回路１６内の所定のノードの電圧ＶAを下降させる共に（ステップＳ６）、スイッチング素子１４をオフからオンへと切り替える。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ１からの第１直流電圧ＶD1の出力が停止され、電圧ＶAはハイからローに戻る。
【００５２】
以上のように、第２制御回路２３は、降圧コンバータ２内の所定のノードの電圧または電流の値に基づいてＥＮ信号を送信し、第１制御回路１６は、ＥＮ信号に応じてＡＣ／ＤＣコンバータ１から第１直流電圧ＶD1を出力させる。よって、本実施形態によれば、第２制御回路２３がオンになる前にノーマリオン素子２１に電流が流れることを防止することができる。
【００５３】
また、第２制御回路２３は、降圧コンバータ２内の所定のノードの電圧または電流の値に基づいてＤＥＮ信号を送信し、第１制御回路１６は、ＤＥＮ信号に応じてＡＣ／ＤＣコンバータ１からの第１直流電圧ＶD1の出力を停止させる。よって、本実施形態によれば、ノーマリオン素子２１が過大な電流等により破壊されることを防止することができる。
【００５４】
このように、本実施形態によれば、ノーマリオン素子２１を適切に動作させることが可能な第１および第２制御回路１６、２３を備える電源回路を提供することができる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、ノーマリオン素子２１の配置とノーマリオフ素子２２の配置とを入れ替えてもよい。即ち、本実施形態においては、ノーマリオフ素子２２を電源配線Ｌ5上に配置し、ノーマリオン素子２２を電源配線Ｌ5と接地配線Ｌ6とに接続してもよい。
【００５６】
また、本実施形態においては、ノーマリオン素子２１およびノーマリオフ素子２２を、共にノーマリオン素子に置き換えてもよい。この場合、第２制御回路２３は、これらのノーマリオン素子の少なくともいずれかのドレイン電流が第２設定値Ｉd1thまで上昇した場合に、ＤＥＮ信号を送信することが望ましい。また、本実施形態の第２制御回路２３による制御は、降圧コンバータ２内の任意のノーマリオン素子に適用可能である。
【００５７】
さらに、本実施形態の第２回路は、降圧コンバータ２以外の回路でもよい。このような第２回路の例は、後述する第２実施形態の昇圧コンバータ４である。
【００５８】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の電源回路の構造を示す回路図である。
【００５９】
図６の電源回路は、第１回路の例であるＡＣ／ＤＣコンバータ１と、第２回路の例である昇圧コンバータ４とを備えている。図６のＡＣ／ＤＣコンバータ１の構造は、図１のＡＣ／ＤＣコンバータ１の構造と同様である。
【００６０】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１は、交流電圧ＶAを第１直流電圧ＶD1に変換し、第１直流電圧ＶD1を出力する。昇圧コンバータ４は、第１直流電圧ＶD1を第２直流電圧ＶD2に昇圧し、第２直流電圧ＶD2を出力する。図６は、第２直流電圧ＶD2が負荷３に印加されている様子を示している。
【００６１】
昇圧コンバータ２は、ノーマリオン素子２１と、第２制御回路２３と、チョークコイル２４と、コンデンサ２５と、ダイオード２６とを備えている。
【００６２】
ノーマリオン素子２１は、電源配線Ｌ5と接地配線Ｌ6とに接続されている。ノーマリオン素子２１のゲートは、第２制御回路２３に接続されている。ノーマリオン素子２１のドレインは、電源配線Ｌ5に接続されている。ノーマリオン素子２１のソースは、接地配線Ｌ6に接続されている。
【００６３】
第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１の動作を制御する。具体的には、第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１のオンとオフの切り替えを繰り返すことにより、昇圧コンバータ４から第２直流電圧ＶD2を出力させることができる。第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１のドレイン付近の配線に接続されている。よって、第２制御回路２３は、ノーマリオン素子２１を流れるドレイン電流Ｉd1を検出することができる。
【００６４】
チョークコイル２４は、電源配線Ｌ5上に配置されている。チョークコイル２４の一方の端子は、第２コンデンサ１８に接続されている。チョークコイル２４の他方の端子は、ノーマリオン素子２１のドレインに接続されている。
【００６５】
ダイオード２６は、電源配線Ｌ5上に配置されている。コンデンサ２５は、電源配線Ｌ5と接地配線Ｌ6とに接続されている。ダイオード２６のアノードは、ノーマリオン素子２１およびチョークコイル２４に接続されている。コンデンサ２５の一方の電極は、ダイオード２６のカソードに接続されている。コンデンサ２５の他方の電極は、接地配線Ｌ6を介してノーマリオン素子２１に接続されている。
【００６６】
ノーマリオン素子２１がオンになると、ノーマリオン素子２１を通じて電流が流れ、チョークコイル２４内にエネルギーが蓄積される。続いて、ノーマリオン素子２１がオフになると、チョークコイル２４が起電力を発生させると共に、降圧コンバータ２の入力から降圧コンバータ２の出力へと電流が流れる。昇圧コンバータ４は、これらの処理の繰り返しにより、第１直流電圧ＶD1を第２直流電圧ＶD2に昇圧することができる。
【００６７】
第２実施形態の第１および第２制御回路１６、２３は、第１実施形態の第１および第２制御回路１６、２３と同様に動作することができる。
【００６８】
第２制御回路２３は、昇圧コンバータ４内の所定のノードの電圧または電流の値に基づいてＥＮ信号を送信し、第１制御回路１６は、ＥＮ信号に応じてＡＣ／ＤＣコンバータ１から第１直流電圧ＶD1を出力させる。よって、本実施形態によれば、第２制御回路２３がオンになる前にノーマリオン素子２１に電流が流れることを防止することができる。
【００６９】
また、第２制御回路２３は、昇圧コンバータ４内の所定のノードの電圧または電流の値に基づいてＤＥＮ信号を送信し、第１制御回路１６は、ＤＥＮ信号に応じてＡＣ／ＤＣコンバータ１からの第１直流電圧ＶD1の出力を停止させる。よって、本実施形態によれば、ノーマリオン素子２１が過大な電流等により破壊されることを防止することができる。
【００７０】
このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ノーマリオン素子２１を適切に動作させることが可能な第１および第２制御回路１６、２３を備える電源回路を提供することができる。
【００７１】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な回路は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した回路の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
【符号の説明】
【００７２】
１：ＡＤ／ＤＣコンバータ、２：降圧コンバータ、３：負荷、４：昇圧コンバータ、
１１：交流電源、１２：整流器、
１２ａ：第１ダイオード、１２ｂ：第２ダイオード、
１２ｃ：第３ダイオード、１２ｄ：第４ダイオード、
１３：第１コンデンサ、１４：スイッチング素子、１５：フライバックコンバータ、
１６：第１制御回路、１７：第５ダイオード、１８：第２コンデンサ、
２１：ノーマリオン素子、２２：ノーマリオフ素子、２３：第２制御回路、
２４：チョークコイル、２５：コンデンサ、２６：ダイオード
【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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