(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング制御に必要な電力の供給源となる制御巻線を有し、入力側からの供給電力をスイッチのスイッチング動作によりエネルギー変換して出力側に電力を出力するトランスと、前記トランスの制御巻線に発生する電圧を整流して前記制御電圧を生成する制御電圧整流部と、を備えたスイッチング電源装置に設けられる制御回路において、
出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷時には出力側の出力電圧を検出し前記スイッチのスイッチングを制御して出力電圧の値が第１電圧となるよう出力電圧を直接制御し、出力電流の値が前記所定値以下の軽負荷時には前記制御電圧を検出し前記スイッチのスイッチングを制御して前記制御電圧の値を第２電圧となるよう制御して出力電圧を間接制御すると共に、直接制御から間接制御に切り替えるタイミングで前記制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させる制御電圧強制低下部を備えたことを特徴とする制御回路。
【請求項２】
請求項１記載の制御回路に於いて、
前記制御電圧強制低下部は、前記直接制御から前記間接制御に切り替える、外部からの制御切替信号に基づいて、前記制御電圧を強制的に前記第２電圧まで低下させることを特徴とする制御回路。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の制御回路に於いて、
前記制御電圧強制低下部は、前記直接制御から前記間接制御に切り替わった後に前記制御電圧を強制的に前記第２電圧まで低下させた後は、前記制御電圧を強制的に低下させる動作を禁止することを特徴とする制御回路
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の制御回路に於いて、
前記軽負荷時には前記スイッチのスイッチング動作を間欠発振制御させることを特徴とする制御回路。
【請求項５】
スイッチング制御に必要な電力を供給源となる制御巻線を有し、入力側からの供給電力をスイッチのスイッチング動作によりエネルギー変換して出力側に電力を出力するトランスと、
トランスの制御巻線に発生する電圧を整流して制御電圧を生成する制御電圧整流部と、
出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷時には出力側の出力電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して出力電圧の値が第１電圧となるよう出力電圧を直接制御し、出力電流の値が所定値以下の軽負荷時には制御電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して制御電圧の値を第２電圧となるよう制御して出力電圧を間接制御すると共に、直接制御から間接制御に切り替えるタイミングで制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させる制御電圧強制低下部を有する制御回路と、
を備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項６】
請求項５記載のスイッチング電源装置に於いて、
前記制御電圧強制低下部は、前記直接制御から前記間接制御に切り替える、外部からの制御切替信号に基づいて、前記制御電圧を強制的に前記第２電圧まで低下させることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項７】
請求項５または６のいずれかに記載のスイッチング電源装置に於いて、
前記制御電圧強制低下部は、前記直接制御から前記間接制御に切り替わった後に前記制御電圧を強制的に前記第２電圧まで低下させた後は、前記制御電圧を強制的に低下させる動作を禁止することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかに記載のスイッチング電源装置に於いて、
前記軽負荷時には前記スイッチのスイッチング動作を間欠発振制御させることを特徴とする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、スイッチング電源装置を直接制御から間接制御に切り替える時に発生する２次側出力電圧の低下を防止する制御回路およびスイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル機器用電源等の分野では、地球温暖化防止の観点から、比較的低コストで構成でき高効率な特性を有するフライバック型スイッチング電源装置や電流共振型スイッチング電源装置等が広く用いられている。これらのスイッチング電源装置では、定常負荷時の高効率化は当然のことながら、スイッチング電源装置の負荷が微少である待機時消費電力の低減に対しても強い要請がある。
【０００３】
待機時消費電力の低減を目的としたスイッチング電源装置として、特許文献１の図１に開示されているようなものが挙げられる。このスイッチング電源装置は、軽負荷条件でのみ間接制御を行うこととしている。ここでいう間接制御とは、２次側の出力電圧を直接検出して定電圧制御する直接制御とは異なり、１次側の制御電圧を検出してその電圧値を定電圧制御することで間接的に２次側の出力電圧を制御する方式である。なお、間接制御を採用している電源としては、特許文献１以外にも、特許文献２や特許文献３のようなものが知られている。但し、特許文献２や特許文献３のようなものは、特許文献１の図１に示すスイッチング電源装置とは異なり、軽負荷条件でのみ間接制御を行うのではなく、常時間接制御を行うものである。
【０００４】
図８は、特許文献１の図１に示すスイッチング電源装置のような、待機時軽負荷条件でのみ間接制御を行うスイッチング電源装置の動作説明図である。図８では、時刻ｔ１において、直接制御から間接制御に切り替わっている。図８に示すように、間接制御を採用するスイッチング電源装置においては、制御電圧Ｖｃｃを定電圧制御し、制御切替信号がＨｉｇｈになっている時刻ｔ１〜ｔ３の間、制御電圧Ｖｃｃが間接制御時制御電圧Ｖｃｃ２で定電圧となるよう制御する。間接制御を行っている時刻ｔ１〜ｔ３の間は、２次側の出力電圧を直接検出して定電圧制御しないため、２次側回路（例えば、特許文献１の図１中に示すＰＣ１１の２次側で接続される図示されていない回路）が動作しないこととなり、２次側回路の電力消費を削減でき、待機時消費電力を低減することができる。また、２次側の出力電圧Ｖｏは、図８の時刻ｔ１〜ｔ３の間、直接制御時出力電圧Ｖｏ１より低下するが、この低下により２次側出力への電力供給が減るため、スイッチング電源装置の消費電力も減り、システム全体の待機時消費電力を低減することができる。このスイッチング電源装置は、２次側の出力電圧Ｖｏとして許容できるレベルの電圧値（許容出力下限電圧Ｖｏ３）よりも間接制御時出力電圧Ｖｏ２が高くなる様に設計上の注意が必要となるが、上述の通り、システム全体の待機時消費電力を低減するには有効な技術である。
【特許文献１】特開２０１１−９７６６３号公報
【特許文献２】特開２００９−０８９５４９号公報
【特許文献３】特開平６−２２４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の図１に示すスイッチング電源装置のような間接制御を採用している電源では、間接制御に切り替わる時刻ｔ１において、制御手段に供給されている制御電圧Ｖｃｃが高い状態になっていると、制御電圧Ｖｃｃが間接制御時制御電圧Ｖｃｃ２まで低下するまでの間、主スイッチが発振停止する。そのときに２次側の出力電流も流れていると、２次側の出力電圧Ｖｏが低下する現象が生じる。すなわち、間接制御を行っている時刻ｔ１〜ｔ３の間は、間接制御に移行し、出力電圧Ｖｏと制御電圧Ｖｃｃが比例関係の電圧となる安定動作になるまでの過程で、制御電圧Ｖｃｃが間接制御時制御電圧Ｖｃｃ２まで下がるまでの時間が長いほど顕著に２次側の出力電圧Ｖｏが低下する現象が現れる。この低下現象が許容出力下限電圧Ｖｏ３よりも低くなってしまうと、２次側出力に接続されるマイコンが停止して、スイッチング電源装置とその出力側に接続される負荷のシステム全体がリセットしてしまう等といった虞がある。
【０００６】
本発明は、直接制御から間接制御への切り替え時における２次側出力電圧の低下を防止する制御回路およびスイッチング電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。請求項１に記載の発明は、スイッチング制御に必要な電力の供給源となる制御巻線を有し、入力側からの供給電力をスイッチのスイッチング動作によりエネルギー変換して出力側に電力を出力するトランスと、トランスの制御巻線に発生する電圧を整流して制御電圧を生成する制御電圧整流部と、を備えたスイッチング電源装置に設けられる制御回路において、出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷時には出力側の出力電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して出力電圧の値が第１電圧となるよう出力電圧を直接制御し、出力電流の値が所定値以下の軽負荷時には制御電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して制御電圧の値を第２電圧となるよう制御して出力電圧を間接制御すると共に、直接制御から間接制御に切り替えるタイミングで制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させる制御電圧強制低下部を備えたことを特徴とする制御回路を対象とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、制御電圧強制低下部は、直接制御から間接制御に切り替える、外部からの制御切替信号に基づいて、制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させることを特徴とする制御回路を対象とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、制御電圧強制低下部は、直接制御から間接制御に切り替わった後に制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させた後は、制御電圧を強制的に低下させる動作を禁止することを特徴とする制御回路を対象とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、軽負荷時にはスイッチのスイッチング動作を間欠発振制御させることを特徴とする制御回路を対象とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、スイッチング制御に必要な電力を供給源となる制御巻線を有し、入力側からの供給電力をスイッチのスイッチング動作によりエネルギー変換して出力側に電力を出力するトランスと、トランスの制御巻線に発生する電圧を整流して制御電圧を生成する制御電圧整流部と、出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷時には出力側の出力電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して出力電圧の値が第１電圧となるよう出力電圧を直接制御し、出力電流の値が所定値以下の軽負荷時には制御電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して制御電圧の値を第２電圧となるよう制御して出力電圧を間接制御すると共に、直接制御から間接制御に切り替えるタイミングで制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させる制御電圧強制低下部を有する制御回路と、を備えたことを特徴とするスイッチング電源装置を対象とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、制御電圧強制低下部は、直接制御から間接制御に切り替える、外部からの制御切替信号に基づいて、制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させることを特徴とするスイッチング電源装置を対象とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、制御電圧強制低下部は、直接制御から間接制御に切り替わった後に制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させた後は、制御電圧を強制的に低下させる動作を禁止することを特徴とするスイッチング電源装置を対象とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、軽負荷時にはスイッチのスイッチング動作を間欠発振制御させることを特徴とするスイッチング電源装置を対象とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷時には出力側の出力電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して出力電圧の値が第１電圧となるよう出力電圧を直接制御し、出力電流の値が所定値以下の軽負荷時には制御電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して制御電圧の値を第２電圧となるよう制御して出力電圧を間接制御すると共に、直接制御から間接制御に切り替えるタイミングで制御電圧強制低下部が制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させる。そのため、制御電圧Ｖｃｃが間接制御時電圧まで低下するまでの間、主スイッチが発振停止するという期間を最小限にすることができ、２次側の出力電流が流れていても、２次側の出力電圧Ｖｏが低下する現象を防止することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、直接制御から間接制御に切り替える、外部からの制御切替信号に基づいて、制御電圧強制低下部が制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させる。そのため、直接制御から間接制御に切り替えると、確実に制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させることができ、直接制御から間接制御に切り替わるタイミングでの２次側の出力電圧が低下する現象を確実に防止することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、直接制御から間接制御に切り替わった後に制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させた後は、制御電圧強制低下部が制御電圧を強制的に低下させる動作を禁止する。そのため、制御電圧が第２電圧よりも低下することを防止でき、制御回路を安定的に動作させることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、軽負荷時にはスイッチのスイッチング動作を間欠発振制御させるため、直接制御から間接制御に切り替わるタイミングでの２次側の出力電圧Ｖｏが低下する現象を防止しつつ、軽負荷時におけるスイッチング電源装置の効率を向上させることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷時には出力側の出力電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して出力電圧の値が第１電圧となるよう出力電圧を直接制御し、出力電流の値が所定値以下の軽負荷時には制御電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して制御電圧の値を第２電圧となるよう制御して出力電圧を間接制御すると共に、直接制御から間接制御に切り替えるタイミングで制御電圧強制低下部が制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させる。そのため、制御電圧が間接制御時電圧まで低下するまでの間、主スイッチが発振停止するという期間を最小限にすることができ、２次側の出力電流が流れていても、２次側の出力電圧が低下する現象を防止することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、直接制御から間接制御に切り替える、外部からの制御切替信号に基づいて、制御電圧強制低下部が制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させる。そのため、直接制御から間接制御に切り替えると、確実に制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させることができ、直接制御から間接制御に切り替わるタイミングでの２次側の出力電圧が低下する現象を確実に防止することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、直接制御から間接制御に切り替わった後に制御電圧を強制的に第２電圧まで低下させた後は、制御電圧強制低下部が制御電圧を強制的に低下させる動作を禁止する。そのため、制御電圧が第２電圧よりも低下することを防止でき、スイッチング電源装置を安定的に動作させることができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、軽負荷時にはスイッチのスイッチング動作を間欠発振制御させるため、直接制御から間接制御に切り替わるタイミングでの２次側の出力電圧が低下する現象を防止しつつ、軽負荷時におけるスイッチング電源装置の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態としての制御回路１０を使用したスイッチング電源装置１を示した回路構成図
【図２】本発明の一実施の形態としての制御回路１０の構成図
【図３】図２の制御回路１０におけるドライブ制御部１２の内部回路の構成図
【図４】図２の制御回路１０における制御電圧強制低下部１１の内部回路の構成図
【図５】図３の強制低下制御部１７の内部回路の構成図
【図６】図１に示したスイッチング電源装置１のスイッチング動作説明図（軽負荷時連続発振・重負荷時連続発振）
【図７】図１に示したスイッチング電源装置１のスイッチング動作説明図（軽負荷時間欠発振・重負荷時連続発振）
【図８】特許文献１の図１に示すスイッチング電源装置の動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態としての制御回路を使用したスイッチング電源装置を示した回路図である。図１に示すスイッチング電源装置１は、スイッチング制御に必要な電力の供給源としての制御巻線Ｌ１１を有し、入力側からの供給電力をスイッチＱ１０のスイッチング動作によりエネルギー変換して出力側に電力を出力するトランスＴ１０と、トランスＴ１０の制御巻線Ｌ１１に発生する電圧を整流して制御電圧Ｖｃｃを生成する制御電圧整流部３０と、を備えている。スイッチング電源装置１の出力側には、例えば、マイコン２０等が接続されるようになっている。なお、図１に示すスイッチング電源装置１は、いわゆるフライバック方式コンバータであり、図１に示す１次整流部６０、２次整流部９０およびフォトカプラ４０等は一般的な構成部分であるので、これらの部分の説明は省略する。
【００２５】
また、スイッチング電源装置１は、出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷時には出力側の出力電圧Ｖｏを検出しスイッチＱ１０（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）のスイッチングを制御して出力電圧Ｖｏの値が第１電圧Ｖｏ１となるよう出力電圧Ｖｏを直接制御し、出力電流の値が所定値以下の軽負荷時には制御電圧Ｖｃｃを検出しスイッチＱ１０のスイッチングを制御して制御電圧Ｖｃｃの値を第２電圧Ｖｃｃ２となるよう制御して出力電圧Ｖｏを間接制御する制御回路１０を備えている。
【００２６】
この制御回路１０は、直接制御から間接制御に切り替えるタイミングで制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させる制御電圧強制低下部１１を有している。制御回路１０の制御電圧強制低下部１１は、直接制御から間接制御に切り替える、外部からの制御切替信号に基づいて、制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させるようになっている。制御電圧強制低下部１１は、直接制御から間接制御に切り替わった後に制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させた後は、制御電圧Ｖｃｃを強制的に低下させる動作を禁止するようになっている。
【００２７】
トランスＴ１０は、一次巻線Ｌ１０と、制御巻線Ｌ１１と、出力巻線Ｌ１２と、図示しない磁性コア部材と、を有している。トランスＴ１０の一次巻線Ｌ１０の一端は、一次整流部６０のコンデンサＣ１０の正極に接続されている。また、トランスＴ１０の一次巻線Ｌ１０の他端は、スイッチＱ１０のドレイン端子Ｄに接続されている。スイッチＱ１０のＭＯＳＦＥＴのソース端子Ｓは、制御回路１０のＧＮＤ端子と一次整流部６０のコンデンサＣ１０の負極と共に、一次側ＧＮＤ１に接続されている。スイッチＱ１０のＭＯＳＦＥＴのゲート端子Ｇは、制御回路１０のＶＧ端子に接続されている。
【００２８】
制御回路１０は、制御回路１０のＦＢ端子およびフォトカプラ４０を介して出力電圧制御部８０に接続されている。出力電圧制御部８０は、制御回路１０が直接制御している場合、出力電圧Ｖｏの値が第１電圧Ｖｏ１となるよう制御回路１０のＦＢ−ＧＮＤ端子間電圧を増減するようになっている。制御回路１０は、ＦＢ−ＧＮＤ端子間電圧の増減に応じて、スイッチＱ１０のＭＯＳＦＥＴのゲート端子Ｇに印加されるパルス電圧のオン時間幅を増減制御し、出力端子ＯＵＴの出力電圧Ｖｏを第１電圧Ｖｏ１に定電圧制御するようになっている。
【００２９】
図２は、本発明の一実施の形態としての制御回路１０の構成図である。制御回路１０は、上記制御電圧強制低下部１１と、ドライブ制御部１２と、ドライブ部１５とを有している。ドライブ制御部１２は、ドライブ部１５を介してスイッチＱ１０のオンオフ駆動をＺＣ−ＧＮＤ端子間電圧信号に応じて制御するものであり、また、ＦＢ−ＧＮＤ端子間電圧信号に応じて、スイッチＱ１０のＭＯＳＦＥＴのゲート端子Ｇに印加されるパルス電圧のオン時間幅を増減制御するようになっている。
【００３０】
また、ドライブ制御部１２は、制御回路１０のＶｉｎ端子を介して一次整流部６０からの電気エネルギー供給を受けてスイッチＱ１０の発振が始まるまでの間、制御電圧Ｖｃｃを生成することで、スイッチング電源装置１の起動をさせるようになっている。更に、ドライブ制御部１２は、制御回路１０のＶｃｃ端子を介して制御電圧整流部３０に接続されており、スイッチング制御に必要な電力が供給されるようになっている。なお、ドライブ部１５は、ドライブ制御部１２による制御を受けてスイッチＱ１０をドライブするものである。
【００３１】
図３は、図２の制御回路１０におけるドライブ制御部１２の内部回路の構成図である。ドライブ制御部１２は、オンオフ制御部１６と、強制低下制御部１７と、を有している。オンオフ制御部１６は、制御回路１０のＺＣ−ＧＮＤ端子間電圧信号に応じてスイッチＱ１０のオンオフ駆動を制御し、制御回路１０のＦＢ−ＧＮＤ端子間電圧信号に応じて、スイッチＱ１０のＭＯＳＦＥＴのゲート端子Ｇに印加されるパルス電圧のオン時間幅を増減制御等するものである。強制低下制御部１７は、制御回路１０が直接制御から間接制御に切り替えるタイミングで制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させる制御を行うものである。
【００３２】
図４は、図２の制御回路１０における制御電圧強制低下部１１の内部回路の構成を示したものである。制御電圧強制低下部１１は、放電スイッチＱ１１と、放電抵抗Ｒ１１と、を有している。制御電圧強制低下部１１は、直接制御から間接制御に切り替える、外部からの制御切替信号に基づいて、制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させるものである。上記制御切替信号は、出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷時には出力側の出力電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して出力電圧の値が第１電圧となるよう出力電圧を直接制御し、出力電流の値が所定値以下の軽負荷時には制御電圧Ｖｃｃを検出しスイッチＱ１０のスイッチングを制御して制御電圧Ｖｃｃの値を第２電圧となるよう制御して出力電圧Ｖｏを間接制御する信号である。なお、上記制御切替信号は、例えば、マイコン２０から出力され、フォトカプラ２５、制御回路１０のＺＣ端子を介して制御回路１０の強制低下制御部１７に入力されるようになっている。
【００３３】
放電スイッチＱ１１は、強制低下制御部１７の制御によりオンオフするようになっており、強制低下制御部１７の制御により、直接制御から間接制御に切り替えるタイミングで制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させるよう、制御電圧整流部３０のコンデンサＣ１１に帯電している電荷を放電させるようになっている。なお、この放電エネルギーは、放電抵抗Ｒ１１で消費されるようになっている。
【００３４】
図５は、図３の強制低下制御部１７の内部回路の構成図である。強制低下制御部１７は、セット信号生成回路１８Ｓと、リセット信号生成回路１８Ｒと、フリップフロップ回路１９と、を有している。強制低下制御部１７は、マイコン２０からの制御切替信号の出力によりフォトカプラ２５で、制御回路１０のＺＣ端子とＧＮＤ端子とを開放し、制御回路１０のＺＣ端子−ＧＮＤ端子間電圧が予め設定した電圧（例えば、コンパレータの基準電圧で設定された電圧）を超えた場合に、セット信号生成回路１８Ｓがセット信号を生成しフリップフロップ回路１９に出力するようになっている。また、強制低下制御部１７は、制御電圧Ｖｃｃを監視して、制御電圧Ｖｃｃが第２電圧となった場合に、リセット信号生成回路１８Ｒがリセット信号を生成しフリップフロップ回路１９に出力するようになっている。フリップフロップ回路１９は、例えば、上記セット信号が入力されると制御電圧強制低下部１１の放電スイッチＱ１１をオンさせ、上記リセット信号が入力されると制御電圧強制低下部１１の放電スイッチＱ１１をオフさせるようになっている。
【００３５】
強制低下制御部１７は、制御回路１０のＺＣ端子とＧＮＤ端子とをマイコン２０からの制御切替信号の出力によりフォトカプラ２５で開放し、制御回路１０のＺＣ端子−ＧＮＤ端子間電圧が予め設定した電圧を超えた場合に加え、スイッチング電源装置１に異常が発生していないことを表す情報信号が入力された場合に、セット信号生成回路１８Ｓがセット信号を生成しフリップフロップ回路１９に出力する構成とすると、スイッチング電源装置１の動作安定性の面で望ましい。
【００３６】
また、強制低下制御部１７は、制御電圧Ｖｃｃを監視して、制御電圧Ｖｃｃが第２電圧となった場合に加え、ドライブ制御部１２が、Ｖｉｎ端子を介して一次整流部６０からの電気エネルギー供給を受けてスイッチＱ１０の発振が始まるまでの間、制御電圧Ｖｃｃを生成し、スイッチング電源装置１の発振起動をさせている場合やその他スイッチング電源装置１に異常が発生していることを表す情報信号が入力された場合に、リセット信号生成回路１８Ｒがリセット信号を生成しフリップフロップ回路１９に出力する構成とすると、スイッチング電源装置１の動作安定性の面で望ましい。
【００３７】
次に、図１に示したスイッチング電源装置１および図２乃至図５に示した制御回路１０の動作について説明する。
【００３８】
図６は、図１に示したスイッチング電源装置１のスイッチング動作説明図であり、第１の実施の形態としての動作を説明するものである。図１に示したスイッチング電源装置１では、図６に示す通り、時刻ｔ１１前は、出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷であり、この重負荷時には出力側の出力電圧Ｖｏを直接検出しスイッチのスイッチングを制御して出力電圧の値が第１電圧Ｖｏ１となるよう出力電圧Ｖｏが直接制御されている。時刻ｔ１１前は、制御回路１０は、ＦＢ−ＧＮＤ端子間電圧の増減に応じて、スイッチＱ１０のＭＯＳＦＥＴのゲート端子Ｇに印加されるパルス電圧のオン時間幅を増減制御し、出力端子ＯＵＴ１の出力電圧Ｖｏを第１電圧Ｖｏ１に定電圧制御している。
【００３９】
また、時刻ｔ１１前においては、マイコン２０から直接制御状態とすることを示すＬｏｗレベルの制御切替信号が出力されており、このＬｏｗレベルの制御切替信号が、フォトカプラ２５、制御回路１０のＺＣ端子を介して制御回路１０の強制低下制御部１７に入力されている。時刻ｔ１１前においては、制御回路１０の強制低下制御部１７では、制御回路１０のＺＣ端子−ＧＮＤ端子間電圧が予め設定した電圧（例えば、コンパレータの基準電圧で設定された電圧）を超えていないため、セット信号生成回路１８Ｓはセット信号を生成しておらず、セット信号はフリップフロップ回路１９に出力されていない状態となっている。すなわち、この状態では、フリップフロップ回路１９はリセット状態になっており、時刻ｔ１１前においては、制御電圧強制低下部１１の放電スイッチＱ１１はオフ状態となっている。
【００４０】
図６の時刻ｔ１１において、マイコン２０から間接制御状態であることを示すＨｉｇｈレベルの制御切替信号が出力されると、このＨｉｇｈレベルの制御切替信号が、フォトカプラ２５、制御回路１０のＺＣ端子を介して制御回路１０の強制低下制御部１７に入力される。時刻ｔ１１において、制御回路１０の強制低下制御部１７では、制御回路１０のＺＣ端子−ＧＮＤ端子間電圧が予め設定した電圧（例えば、コンパレータの基準電圧で設定された電圧）を超えることとなり、セット信号生成回路１８Ｓがセット信号を生成する。そして、このセット信号はフリップフロップ回路１９に出力される。そのため、時刻ｔ１１においては、制御電圧強制低下部１１の放電スイッチＱ１１はオン状態となる。
【００４１】
制御電圧強制低下部１１の放電スイッチＱ１１はオン状態になると、図６の時刻ｔ１１からｔ１２において、制御回路１０の制御電圧強制低下部１１は、外部（マイコン２０）からの制御切替信号に基づいて、制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させる。すなわち、時刻ｔ１１からｔ１２において、放電スイッチＱ１１は、制御電圧整流部３０のコンデンサＣ１１に帯電している電荷を放電させる。この放電エネルギーは、放電抵抗Ｒ１１で消費される。これにより、制御電圧Ｖｃｃが間接制御時電圧Ｖｃｃ２まで低下するまでの間、スイッチＱ１０が発振停止するという期間（時刻ｔ１１〜ｔ１２）を最小限にすることができ、２次側の出力電流が流れていても、出力電圧Ｖｏとして許容できるレベルの間接制御時出力電圧Ｖｏ２よりも低くなってしまう現象が防止される。これにより、２次側出力に接続されているマイコン２０が停止してスイッチング電源装置とその出力側に接続される負荷のシステム全体がリセットしてしまう等といった虞が解消される。
【００４２】
時刻ｔ１２においては、制御回路１０では、制御電圧Ｖｃｃを第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させた後は、この制御電圧Ｖｃｃを強制的に低下させる動作を禁止する。この禁止動作は、強制低下制御部１７が、制御電圧Ｖｃｃを監視して、制御電圧Ｖｃｃが第２電圧Ｖｃｃ２となった場合に、リセット信号生成回路１８Ｒがリセット信号を生成しフリップフロップ回路１９に出力することによりなされる。このリセット信号を受けたフリップフロップ回路１９は、制御電圧強制低下部１１の放電スイッチＱ１１をオフさせる。
【００４３】
時刻ｔ１２〜ｔ１３は、出力電流の値が所定値より少ない軽負荷状態であり、この軽負荷時の条件では、制御回路１０は、制御電圧Ｖｃｃを検出しスイッチＱ１０のスイッチングを制御して制御電圧Ｖｃｃの値を第２電圧Ｖｃｃ２となるよう制御して出力電圧Ｖｏを間接制御する。そのため、制御電圧Ｖｃｃが第２電圧Ｖｃｃ２よりも低下することが防止される。
【００４４】
次に、時刻ｔ１３において、マイコン２０から制御切替信号が直接制御状態とすることを示すＬｏｗレベル信号が出力され、このＬｏｗレベル信号が、フォトカプラ２５、制御回路１０のＺＣ端子を介して制御回路１０に入力される。これにより、制御回路１０では間接制御から直接制御に制御が切替る。間接制御から直接制御に切替ると、出力電圧制御部８０は、出力電圧Ｖｏの値が第１電圧Ｖｏ１となるよう制御回路１０のＦＢ−ＧＮＤ端子間電圧を増減する。制御回路１０は、ＦＢ−ＧＮＤ端子間電圧の増減に応じて、スイッチＱ１０のＭＯＳＦＥＴのゲート端子Ｇに印加されるパルス電圧のオン時間幅を増減制御し、出力端子ＯＵＴの出力電圧Ｖｏを第１電圧Ｖｏ１に定電圧制御する。
【００４５】
第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置および制御回路によれば、出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷時には出力側の出力電圧Ｖｏを検出しスイッチＱ１０のスイッチングを制御して出力電圧Ｖｏの値が第１電圧Ｖｏ１となるよう出力電圧Ｖｏを直接制御し、出力電流の値が所定値以下の軽負荷時には制御電圧Ｖｃｃを検出しスイッチＱ１０のスイッチングを制御して制御電圧Ｖｃｃの値を第２電圧Ｖｃｃ２となるよう制御して出力電圧Ｖｏを間接制御すると共に、直接制御から間接制御に切り替えるタイミングで制御電圧強制低下部１１が制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させる。そのため、制御電圧Ｖｃｃが間接制御時電圧Ｖｃｃ２まで低下するまでの間、スイッチＱ１０が発振停止するという期間を最小限にすることができ、２次側の出力電流が流れていても、２次側の出力電圧Ｖｏが低下する現象を防止することができる。
【００４６】
また、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置および制御回路によれば、直接制御から間接制御に切り替える、外部からの制御切替信号に基づいて、制御電圧強制低下部１１が制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させる。そのため、直接制御から間接制御に切り替えると、確実に制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させることができ、直接制御から間接制御に切り替わるタイミングでの２次側の出力電圧Ｖｏが低下する現象を確実に防止することができる。
【００４７】
更に、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置および制御回路によれば、直接制御から間接制御に切り替わった後に制御電圧Ｖｃｃを強制的に第２電圧Ｖｃｃ２まで低下させた後は、制御電圧強制低下部１１が制御電圧Ｖｃｃを強制的に低下させる動作を禁止する。そのため、制御電圧Ｖｃｃが第２電圧Ｖｃｃ２よりも低下することを防止でき、制御回路１０およびスイッチング電源装置１を安定的に動作させることができる。
【００４８】
（第２の実施の形態）
続いて、図１に示したスイッチング電源装置１および図２乃至図５に示した制御回路１０の第２の実施の形態について、説明する。第２の実施の形態は、スイッチング電源装置１の出力側が軽負荷時ではスイッチＱ１０のスイッチング動作が間欠発振し、重負荷時ではスイッチＱ１０のスイッチング動作が連続発振するよう制御する一例である。
【００４９】
図７は、図１に示したスイッチング電源装置１のスイッチング動作説明図（軽負荷時間欠発振・重負荷時連続発振）であり、第２の実施の形態としての動作を説明するものである。図１に示したスイッチング電源装置１では、図７の時刻ｔ１２〜ｔ１３の時間以外は、図６に示した動作と同様である。図７の時刻ｔ１２〜ｔ１３においては、制御電圧ＶｃｃをＶｃｃ２（ｍｉｎ）からＶｃｃ２（ｍａｘ）の範囲でヒステリシスを有するリップル制御を行うことで、間欠的なスイッチング制御を行う。これにより、第２の実施の形態においては、軽負荷時に間欠的なスイッチング制御が行われるので、スイッチングロスを低減することができる。
【００５０】
第２の実施の形態に係るスイッチング電源装置および制御回路によれば、軽負荷時にはスイッチＱ１０のスイッチング動作を間欠発振制御させるため、直接制御から間接制御に切り替わるタイミングでの２次側の出力電圧Ｖｏが低下する現象を防止しつつ、軽負荷時におけるスイッチング電源装置１の効率を向上させることができる。
【００５１】
以上のように、上記第１の実施の形態および第２の実施の形態においては、出力側の出力電流の値が所定値より大きい重負荷時には出力側の出力電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して出力電圧の値が第１電圧となるよう出力電圧を直接制御し、出力電流の値が所定値以下の軽負荷時には制御電圧を検出しスイッチのスイッチングを制御して制御電圧の値を第２電圧となるよう制御して出力電圧を間接制御する。出力電流の上記所定値は、上記第１の実施の形態および第２の実施の形態のようにマイコン２０で予め設定しておいてもよいが、例えば、出力電流を抵抗等で検出しその検出値を電圧変換して決定するようにしてもよい。
【００５２】
また、図１に示すスイッチング電源１はフライバック方式の構成を一例としたものであるが、本発明に係る制御回路およびスイッチング電源は、フォワード方式、およびハーフブリッジ方式のものに適用しても良い。
【００５３】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものでなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や応用が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１： スイッチング電源装置
１０：制御回路
１１：制御電圧強制低下部
１２：ドライブ制御部
１５：ドライブ部
１６：オンオフ制御部
１７： 強制低下制御部
２０：マイコン
２５：フォトカプラ
３０：制御電圧整流部
４０：フォトカプラ
８０：出力電圧制御部
【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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