(57)【要約】【課題】バーストスイッチング制御における主スイッチング素子のスイッチング動作の休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図れるスイッチング電源装置を提供する。【解決手段】信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御回路１９の動作電源供給ライン上に設けられたスイッチ回路１７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、スイッチング制御回路１９への動作電源の供給をも停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失が低減され、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源に接続される正極性電源供給ラインと負極性電源供給ラインとの間に、トランスの一次巻線と主スイッチング素子とを含む直列回路を接続し、前記主スイッチング素子のスイッチング動作により前記トランスの二次巻線に誘起された高周波電圧を、検波整流手段により検波整流し、該検波整流して得た直流電圧を出力するスイッチング電源装置において、前記直流電圧と予め定めた基準電圧との比較結果をフィードバック信号とし、前記主スイッチング素子を駆動させる主スイッチング素子駆動系への動作電源の供給と停止を、前記フィードバック信号の信号レベルに応じて切り換え、前記主スイッチング素子を駆動させることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
直流電源に接続される正極性電源供給ラインと負極性電源供給ラインとの間に、トランスの一次巻線と主スイッチング素子とを含む直列回路を接続し、前記主スイッチング素子のスイッチング動作により前記トランスの二次巻線に誘起された高周波電圧を、検波整流手段により検波整流し、該検波整流して得た直流電圧を出力するスイッチング電源装置において、前記検波整流して得た直流電圧と予め定めた基準電圧とを比較し、該比較結果をフィードバック信号として送出する出力電圧検出手段と、該出力電圧検出手段から送出されたフィードバック信号に基づいて前記主スイッチング素子を駆動制御するスイッチング制御手段とを備え、更に、前記フィードバック信号の信号レベルを判定し、該判定された信号レベルに応じて前記スイッチング制御手段の動作と非動作を制御するための動作制御信号を送出する信号レベル判定手段と、前記スイッチング制御手段の動作電源供給ライン上に設けられ、前記信号レベル判定手段からの動作制御信号により前記スイッチング制御手段の動作と非動作を切り換える動作・非動作切換手段とを備え、動作と非動作が切り換えられる前記スイッチング制御手段からの駆動信号により、前記主スイッチング素子を駆動させ、所望する電圧を出力することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記出力電圧検出手段からのフィードバック信号はフォトカプラのフォトダイオードを介して前記スイッチング制御手段に伝送され、前記信号レベル判定手段は前記フォトカプラのフォトトランジスタに流れる電流レベルと基準電流レベルとを比較することにより前記フィードバック信号の信号レベルを判定することを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記フォトカプラのフォトトランジスタと直列に電流検出用抵抗が接続され、前記信号レベル判定手段は、前記電流検出用抵抗による電圧降下と電流レベル判定基準電源の電圧との比較信号である動作制御信号を前記スイッチング制御手段に与えることにより、前記スイッチング制御手段の動作と非動作を制御することを特徴とする請求項３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記スイッチング制御手段の動作電源は、前記正極性電源供給ラインから起動用抵抗を介して供給される起動電流供給ラインまたは前記トランスの補助巻線の誘起電圧を複数のダイオードの直列回路により整流して供給する定常動作電流供給ラインより供給され、前記信号レベル判定手段の動作電源は前記複数のダイオード間の接続点から抽出される副制御電源から供給することを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
前記信号レベル判定手段および前記フォトカプラのフォトトランジスタの動作電源は、前記トランスの補助巻線の誘起電圧を複数のダイオードの直列回路により整流して供給する定常動作電流供給ライン上の前記複数のダイオード間の接続点から抽出される副制御電源から供給することを特徴とする請求項３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
前記スイッチング制御手段は、前記出力電圧検出手段からのフィードバック信号の電圧レベルに応じてパルス幅変調されたパルス信号を前記主スイッチング素子への駆動信号として出力するＰＷＭ制御回路で実現することを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項８】
前記ＰＷＭ制御回路としては、少なくとも、前記フィードバック信号に関連する電圧を入力するＦＢ端子と、内部回路を動作可能または動作不可能にするための電圧を入力するＣＳ端子とを有する集積回路チップで実現されたＰＷＭ制御ＩＣを用いることを特徴とする請求項７に記載のスイッチング電源装置。
【請求項９】
前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣの起動を補正する起動補正手段を追加し、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間に第１の抵抗が接続され、前記信号レベル判定手段は、前記フィードバック信号の信号レベルの判定結果に応じて前記動作・非動作切換手段としてのＣＳ端子制御手段および前記ＦＢ端子に動作制御信号および反転フィードバック信号をそれぞれ供給し、前記ＣＳ端子制御手段は、前記動作制御信号に従って前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続し、前記起動補正手段は、前記副制御電源の電圧レベルに応じて前記ＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間を第２の抵抗を介して断続することを特徴とする請求項２〜８に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１０】
前記信号レベル判定手段は、エミッタが相互に接続され比較器を構成する一対のトランジスタを備え、一方のトランジスタのベースが前記電流検出用抵抗と前記フォトトランジスタとの接続点に、他方のトランジスタのベースが前記電流レベル判定基準電源に接続され、また、一方のトランジスタのコレクタが前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、他方のトランジスタのコレクタが前記ＣＳ端子制御手段に接続されたことを特徴とする請求項２〜９に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１１】
前記ＣＳ端子制御手段は、コレクタが前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子に、エミッタが前記負極性電源供給ラインに、ベースが前記信号レベル判定手段内の他方のトランジスタのコレクタにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備えたことを特徴とする請求項９〜１０に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１２】
前記起動補正手段は、前記副制御電源のラインと前記負極性電源供給ライン間に接続されたツェナーダイオードと複数の抵抗とによる直列回路と、ベースが前記抵抗間の接続点に、コレクタが第２の抵抗を介して前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、エミッタが前記負極性電源供給ラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタとを備えたことを特徴とする請求項９に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１３】
前記信号レベル判定手段は、基準電圧作成用分割抵抗のうち低電位側の抵抗が２分割され、この２分割された抵抗間の接続点がダイオードを介して前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子に接続されたことを特徴とする請求項９に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１４】
前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間に接続されたコンデンサと、前記ＣＳ端子との間にダイオードが接続されたことを特徴とする請求項９に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１５】
前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間に接続され前記フィードバック信号の信号レベルに応じて前記ＦＢ端子から出力する電流を調整する電流調整手段と、前記信号レベル判定手段の出力信号により前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続する前記動作・非動作切換手段としてのＣＳ端子制御手段とを備えたことを特徴とする請求項２〜８に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１６】
前記電流調整手段は、コレクタが前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、エミッタが抵抗を介して前記負極性電源供給ラインに、ベースが前記フィードバック信号のラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備えたことを特徴とする請求項１５に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１７】
直流電源に接続される正極性電源供給ラインと負極性電源供給ラインとの間に、トランスの一次巻線と主スイッチング素子とを含む直列回路を接続し、前記主スイッチング素子のスイッチング動作により前記トランスの二次巻線に誘起された高周波電圧を検波整流し、該検波整流して得た直流電圧と予め設定された基準電圧との比較結果をフィードバック信号とし、該フィードバック信号に従って前記主スイッチング素子を制御し、所望する直流電圧を出力するように構成されたスイッチング電源装置において、予め作成された発振信号の信号レベルと前記フィードバック信号の信号レベルとを比較し、該比較結果により前記主スイッチング素子への駆動信号のオンデューティを決定し、且つバーストスイッチングと連続スイッチングとの動作を切り換え、バーストスイッチング制御における前記主スイッチング素子のスイッチング動作休止期間中は、主スイッチング素子を駆動させるための動作電源の供給を停止することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項１８】
前記バーストスイッチング時の動作は、前記主スイッチング素子を駆動させるスイッチング制御手段の動作電源を断続することにより行うことを特徴とする請求項１７に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１９】
前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と内部電源供給ラインに接続された内部電源端子との間にコンデンサを接続したことを特徴とする請求項１７に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２０】
前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と内部電源供給ラインに接続された内部電源端子との間にコンデンサと抵抗より成る直列回路を接続したことを特徴とする請求項１７に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２１】
前記電流調整手段は、コレクタが前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、エミッタが抵抗を介して前記負極性電源供給ラインに、ベースが前記フィードバック信号のラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備え、該ＮＰＮ形トランジスタのベースと前記負極性電源供給ライン間に接続される抵抗に直列に、コレクタとベースが相互に接続されたＮＰＮトランジスタを接続したことを特徴とする請求項１５に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２２】
前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣの起動を補正する起動補正手段と、前記信号レベル判定手段への動作電源の供給を断続する起動スイッチ手段とを追加し、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間に第１の抵抗が接続され、前記信号レベル判定手段は、前記フィードバック信号の信号レベルの判定結果に応じて前記動作・非動作切換手段としてのＣＳ端子制御手段および前記ＦＢ端子に動作制御信号および反転フィードバック信号をそれぞれ供給し、前記ＣＳ端子制御手段は、前記動作制御信号に従って前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続し、前記起動補正手段は、前記フィードバック信号の有無を検知し、有の場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間を第２の抵抗を介して接続し、無の場合、前記第２の抵抗を遮断し、起動スイッチ手段は、前記フィードバック信号の有無を検知し、有の場合、前記信号レベル判定手段に動作電源を供給し、無の場合、前記信号レベル判定手段への動作電源の供給を遮断することを特徴とする請求項２〜８に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２３】
前記起動スイッチ手段は、コレクタが前記フィードバック信号ラインに接続された電流検出用抵抗と前記信号レベル判定手段の内部基準電圧ラインとの接続点に、ベースが前記フォトトランジスタに、エミッタが前記負極性電源供給ラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備えたことを特徴とする請求項２２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２４】
前記起動補正手段は、コレクタが第２の抵抗を介して前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、ベースが抵抗を介して前記フォトトランジスタに、エミッタが前記負極性電源供給ラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備えたことを特徴とする請求項２２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２５】
前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣの起動を補正する起動補正手段を追加し、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間に第１の抵抗が接続され、前記信号レベル判定手段は、前記フィードバック信号の信号レベルの判定結果に応じて前記動作・非動作切換手段としてのＣＳ端子制御手段および前記ＦＢ端子に動作制御信号および反転フィードバック信号をそれぞれ供給し、前記ＣＳ端子制御手段は、前記動作制御信号に従って前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続し、前記起動補正手段は、前記フィードバック信号の有無を検知し、有の場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間をダイオードおよび第２の抵抗をも介して接続すると共に前記信号レベル判定手段に動作電源を供給し、無の場合、前記ダイオードおよび前記第２の抵抗を遮断すると共に前記信号レベル判定手段への動作電源の供給を遮断することを特徴とする請求項２〜８に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２６】
前記起動補正手段は、コレクタが前記ダイオードおよび前記第２の抵抗を介して前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、ベースが抵抗を介して前記フォトトランジスタに、エミッタが前記負極性電源供給ラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備えたことを特徴とする請求項２５に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２７】
前記信号レベル判定手段の基準電圧作成用分割抵抗のうち低電位側の抵抗が２分割され、この２分割された抵抗間の接続点がダイオードを介して前記ＣＳ端子制御手段に接続され、前記ＣＳ端子制御手段と前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子間は別のダイオードを介して接続されたことを特徴とする請求項２５に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２８】
前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記信号レベル判定手段への動作電源の供給を断続する起動スイッチ手段と、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間に接続され前記フィードバック信号の信号レベルに応じて前記ＦＢ端子から出力する電流を調整する電流調整手段とを追加し、前記信号レベル判定手段は前記フィードバック信号の信号レベルの判定結果に応じて前記動作・非動作切換手段としてのＣＳ端子制御手段に動作制御信号を供給し、前記ＣＳ端子制御手段は前記動作制御信号に従って前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続し、前記起動スイッチ手段は、前記フィードバック信号の有無を検知し、有の場合、前記信号レベル判定手段に動作電源を供給し、無の場合、前記信号レベル判定手段への動作電源の供給を遮断することを特徴とする請求項２〜８に記載のスイッチング電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の直流電源として用いられるスイッチング電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のスイッチング電源装置として、例えば特開平１０−３０４６５８号公報に記載されたものが知られている。この公報に記載された従来のスイッチング電源装置は、トランスの一次巻線に印加された直流電流をオンオフする主スイッチと、前記トランスの二次巻線に誘起されたオンオフ信号を整流平滑化して主出力電圧として供給する二次側整流平滑回路と、前記トランスのバイアス巻線に誘起されたオンオフ信号を整流平滑化して補助電源電圧として供給する補助電源部と、この補助電源部で出力された補助電源電圧と基準電圧との誤差電圧信号を生成する誤差増幅器と、この誤差増幅器から送出される誤差電圧信号を小さくする方向に前記主スイッチにオンオフ制御信号を送出する比較器とを備え、更に、前記主出力電圧が上限電圧よりも上昇したときは前記主スイッチのオンオフ動作を一時抑止し、前記主出力電圧が下限電圧よりも下降したときは前記主スイッチのオンオフ動作を再開させる軽負荷開閉制御部を備えて構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のスイッチング電源装置においては、前記二次側整流平滑回路から出力された主出力電圧が上限電圧よりも上昇したときは前記主スイッチのオンオフ動作を一時抑止し、前記主出力電圧が下限電圧よりも下降したときは前記主スイッチのオンオフ動作を再開させる制御を行っている。
【０００４】
しかしながら、前記主出力電圧が上限電圧よりも上昇したときは前記主スイッチのオンオフ動作が一時抑止するが、前記主スイッチを駆動制御する制御回路内の各回路および各制御素子には常時動作電源が供給されたままであるので、余分な電力損失が発生する。即ち、前記二次側整流平滑回路から出力された主出力電圧が上限電圧よりも上昇したときは、前記主スイッチのオンオフ動作を一時抑止し、前記主出力電圧が下限電圧よりも下降したときは、前記主スイッチのオンオフ動作を再開させると言う、いわゆるバーストスイッチング制御において、スイッチング動作の休止期間中でも前記制御回路内の全ての回路および制御素子に動作電源が供給されたままであり、これにより余分な電源電流が消費し、電力損失が生じることになる。
【０００５】
また、特開２００１−３４６３７８号公報に記載された従来のスイッチング電源装置、特開２００２−５８２３８号公報に記載された従来のスイッチング電源装置も、上記従来のスイッチング電源装置と同様、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子のスイッチング動作の休止期間中でも、スイッチング信号制御回路内の全ての回路および制御素子に動作電源が供給されたままであり、これにより余分な電源電流が消費し、電力損失が生じることになる。
【０００６】
なお、特開２００１−８６７４５号公報に記載された従来のスイッチング電源装置は、待機状態における消費電力の削減を図るため、主スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるようにしているものであり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子のスイッチング動作の休止期間中での電力損失を低減するものではない。
【０００７】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子のスイッチング動作の休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図れるスイッチング電源装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
斯かる課題を解決するべく本発明は、直流電源に接続される正極性電源供給ラインと負極性電源供給ラインとの間に、トランスの一次巻線と主スイッチング素子とを含む直列回路を接続し、前記主スイッチング素子のスイッチング動作により前記トランスの二次巻線に誘起された高周波電圧を、検波整流手段により検波整流し、該検波整流して得た直流電圧を出力するもので、前記直流電圧と予め定めた基準電圧との比較結果をフィードバック信号とし、前記主スイッチング素子を駆動させる主スイッチング素子駆動系への動作電源の供給と停止を、前記フィードバック信号の信号レベルに応じて切り換え、前記主スイッチング素子を駆動させるスイッチング電源装置を提供する。
【０００９】
この発明のスイッチング電源装置において、例えば、重負荷動作時は出力電圧が下降するが、これを補正するためローレベルのフィードバック信号が発生し、これにより、前記主スイッチング素子駆動系への動作電源はそのまま供給され続けられ、前記主スイッチング素子のスイッチング動作は続けられるが、軽負荷動作時に出力電圧が所定値よりも高くなると、ハイレベルのフィードバック信号が発生し、これにより、前記主スイッチング素子駆動系への動作電源の供給が停止し、これに伴って前記主スイッチング素子のスイッチング動作が停止し、この結果、前記出力電圧が所定値に戻る。
【００１０】
即ち、この発明のスイッチング電源装置によれば、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子のスイッチング動作休止期間中は、前記主スイッチング素子駆動系への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【００１１】
また、本発明は、直流電源に接続される正極性電源供給ラインと負極性電源供給ラインとの間に、トランスの一次巻線と主スイッチング素子とを含む直列回路を接続し、前記主スイッチング素子のスイッチング動作により前記トランスの二次巻線に誘起された高周波電圧を、検波整流手段により検波整流し、該検波整流して得た直流電圧を出力するように構成され、前記検波整流して得た直流電圧と予め定めた基準電圧とを比較し、該比較結果をフィードバック信号として送出する出力電圧検出手段と、該出力電圧検出手段から送出されたフィードバック信号に基づいて前記主スイッチング素子を駆動制御するスイッチング制御手段とを備え、更に、前記フィードバック信号の信号レベルを判定し、該判定された信号レベルに応じて前記スイッチング制御手段の動作と非動作を制御するための動作制御信号を送出する信号レベル判定手段と、前記スイッチング制御手段の動作電源供給ライン上に設けられ、前記信号レベル判定手段からの動作制御信号により前記スイッチング制御手段の動作と非動作を切り換える動作・非動作切換手段とを備えたスイッチング電源装置を提供する。
【００１２】
この発明のスイッチング電源装置において、軽負荷動作中は出力電圧が上昇する傾向があり、その出力電圧が所定値よりも高く、前記出力電圧検出手段より出力されたフィードバック信号の信号レベルが例えば高い時、前記信号レベル判定手段は非動作を示す動作制御信号を前記動作・非動作切換手段に与え、これにより、前記動作・非動作切換手段は前記スイッチング制御手段への動作電源を停止させる。
【００１３】
この結果、前記主スイッチング素子のスイッチング動作は停止し、これに伴い出力電圧が漸次降下していき、前記出力電圧検出手段からのフィードバック信号の信号レベルが、例えば低くなると、前記信号レベル判定手段は動作を示す動作制御信号を前記動作・非動作切換手段に与え、これにより、前記動作・非動作切換手段は前記スイッチング制御手段に動作電源を供給する。
【００１４】
この結果、前記主スイッチング素子のスイッチング動作が再開し、これに伴い出力電圧が漸次上昇していき、再び前記フィードバック信号の信号レベルが高くなると、前記信号レベル判定手段は非動作を示す動作制御信号を前記動作・非動作切換手段に与え、これにより、前記動作・非動作切換手段は前記スイッチング制御手段への動作電源を停止させる。この結果、前記主スイッチング素子のスイッチング動作は停止し、これに伴い出力電圧が漸次降下していく。このような動作の繰り返しにより、出力電圧を所定値に保つことができる。
【００１５】
なお、本スイッチング電源装置において、重負荷動作中は出力電圧が降下する傾向があり、その出力電圧が所定値よりも低く、前記出力電圧検出手段より出力されたフィードバック信号の信号レベルが例えば低い時、前記信号レベル判定手段は動作を示す動作制御信号を前記動作・非動作切換手段に与え、これにより、前記動作・非動作切換手段は、前記スイッチング制御手段に動作電源を供給し続け、連続的なスイッチング動作を行う。
【００１６】
この発明のスイッチング電源装置によれば、前記信号レベル判定手段は、前記スイッチング制御手段の動作電源供給ライン上に設けられた前記動作・非動作切換手段のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子のスイッチング動作休止期間中は、前記スイッチング制御手段への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【００１７】
好ましくは、前記出力電圧検出手段からのフィードバック信号は、フォトカプラのフォトダイオードを介して前記スイッチング制御手段に伝送され、前記信号レベル判定手段は、前記フォトカプラのフォトトランジスタに流れる電流レベルと基準電流レベルとを比較することにより前記フィードバック信号の信号レベルを判定するようにする。
【００１８】
この構成によれば、前記フォトトランジスタの電流値と基準電流値との比較結果により、バーストスイッチング動作の制御が行われる。前記フィードバック信号の信号レベル（フォトトランジスタの電流値）が、スイッチング電源装置の負荷電流値を代表していることから、連続スイッチング動作とバーストスイッチング動作間の切り換わり時の負荷電流値を正確に設定できる。
【００１９】
また、バーストスイッチング動作状態において、出力電圧が変動するが、前記フィードバック信号の信号レベルが、出力電圧値を代表していることから、出力電圧の上限値と下限値を正確に設定できる。
【００２０】
好ましくは、前記フォトカプラのフォトトランジスタと直列に電流検出用抵抗が接続され、前記信号レベル判定手段は、前記電流検出用抵抗による電圧降下と電流レベル判定基準電源の電圧との比較信号である動作制御信号を前記スイッチング制御手段に与えることにより、前記スイッチング制御手段の動作と非動作を制御するようにする。
【００２１】
この構成によれば、前記信号レベル判定手段は、前記電流検出用抵抗による電圧降下により前記フィードバック信号の信号レベルを検出し、この信号レベルと前記電流レベル判定基準電源の電圧とを比較し、この比較結果に応じて前記スイッチング制御手段への動作電源のオン／オフをさせるための制御を可能にする。
【００２２】
好ましくは、前記スイッチング制御手段の動作電源は、前記正極性電源供給ラインから起動用抵抗を介して供給される起動電流供給ラインまたは前記トランスの補助巻線の誘起電圧を複数のダイオードの直列回路により整流して供給する定常動作電流供給ラインより供給され、前記信号レベル判定手段の動作電源は、前記複数のダイオード間の接続点から抽出される副制御電源から供給するようにする。
【００２３】
この構成によれば、スイッチング電源装置の立ち上げ開始時、前記起動電流供給ラインへの電流が前記定常動作電流供給ラインに流れるのを前記ダイオードにより阻止することができる。これにより、立ち上げに要する時間を短縮でき、ひいては、前記起動用抵抗の抵抗値を大きくできることにより、消費電力の削減に貢献できる。
【００２４】
言い換えると、スイッチング電源装置の立ち上げ開始時において、バーストスイッチング動作を行うスイッチング制御手段への動作電源の供給を阻止するためバーストスイッチング制御機能の無いスイッチング電源装置と比較して、本発明のスイッチング電源装置は、遜色の無い立ち上げ時間を実現できると共に、起動用抵抗による消費電力の損失を削減できる。
【００２５】
好ましくは、前記信号レベル判定手段および前記フォトカプラのフォトトランジスタの動作電源は、前記トランスの補助巻線の誘起電圧を複数のダイオードの直列回路により整流して供給する定常動作電流供給ライン上の前記複数のダイオード間の接続点から抽出される副制御電源から供給するようにする。
【００２６】
この構成によれば、スイッチング電源装置の立ち上げ開始時、起動電流は、前記ダイオードにより前記副制御電源には流れないので、立ち上げ時間が短縮される。また、定常動作に入ると、前記トランスの補助巻線の誘起電圧を整流した直流電圧が前記副制御電源から前記信号レベル判定手段および前記フォトカプラのフォトトランジスタに動作電源として供給されるので、安定した動作を行うことができる。
【００２７】
好ましくは、前記スイッチング制御手段は、前記出力電圧検出手段からのフィードバック信号の電圧レベルに応じてパルス幅変調されたパルス信号を前記主スイッチング素子への駆動信号として出力するＰＷＭ制御回路で実現する。
【００２８】
この構成によれば、前記フィードバック信号の電圧レベルに応じた精度の高い駆動信号により前記主スイッチング素子が駆動され、スイッチング電源装置の出力電圧の安定性が高くなる。
【００２９】
好ましくは、前記ＰＷＭ制御回路としては、少なくとも、前記フィードバック信号に関連する電圧を入力するＦＢ端子と、内部回路を動作可能または動作不可能にするための電圧を入力するＣＳ端子とを有する集積回路チップで実現されたＰＷＭ制御ＩＣ（例えば富士電機製の品番ＦＡ５５１１のＩＣ）を用いる。
【００３０】
この構成によれば、前記主スイッチング素子を駆動させる回路のスペースは小さくなり、また、出力電圧の安定精度も高く、装置の小型化を図れる。
【００３１】
好ましくは、前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣの起動を補正する起動補正手段を追加し、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間に第１の抵抗が接続され、前記信号レベル判定手段は、前記フィードバック信号の信号レベルの判定結果に応じて前記動作・非動作切換手段としてのＣＳ端子制御手段および前記ＦＢ端子に動作制御信号および反転フィードバック信号をそれぞれ供給し、前記ＣＳ端子制御手段は、前記動作制御信号に従って前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続し、前記起動補正手段は、前記副制御電源の電圧レベルに応じて前記ＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間を第２の抵抗を介して断続するようにする。
【００３２】
この構成によれば、スイッチング電源装置の立ち上げ時、前記副制御電源の電圧が上昇し、且つ前記フォトトランジスタに電流が流れ始める直前に、前記起動補正手段の動作により、前記第１の抵抗に前記第２の抵抗が並列接続され、前記ＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間の抵抗値が下げられ、これにより、前記ＦＢ端子の電位が下がり、本スイッチング電源装置の立ち上げ開始状態において、ＦＢ端子の電圧を最適レベルに設定し確実に出力電圧がたちあがることを保証するとともに、定常動作状態における本スイッチング電源装置の出力電圧安定化動作を確実に行わさせる。
【００３３】
好ましくは、前記信号レベル判定手段は、エミッタが相互に接続され比較器を構成する一対のトランジスタを備え、一方のトランジスタのベースが前記電流検出用抵抗と前記フォトトランジスタとの接続点に、他方のトランジスタのベースが前記電流レベル判定基準電源に接続され、また、一方のトランジスタのコレクタが前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、他方のトランジスタのコレクタが前記ＣＳ端子制御手段に接続された構成とする。
【００３４】
この構成によれば、前記フィードバックの信号レベルと前記電流レベル判定基準電源の電流レベルとを比較する比較器を簡単に実現することができる。
【００３５】
好ましくは、前記ＣＳ端子制御手段は、コレクタが前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子に、エミッタが前記負極性電源供給ラインに、ベースが前記信号レベル判定手段内の他方のトランジスタのコレクタにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備えている。
【００３６】
この構成によれば、前記ＣＳ端子制御手段は前記のように接続されたＮＰＮトランジスタを備えることにより、前記信号レベル判定手段からの信号レベルに応じて前記ＰＷＭ制御ＩＣを動作させたり非動作させたりすることが簡単な構成で実現することができる。
【００３７】
好ましくは、前記起動補正手段は前記副制御電源のラインと前記負極性電源供給ライン間に接続されたツェナーダイオードと複数の抵抗とによる直列回路と、ベースが前記抵抗間の接続点に、コレクタが前記第２の抵抗を介して前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、エミッタが前記負極性電源供給ラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタとを備えている。
【００３８】
この構成によれば、前記起動補正手段は前記直列回路と前記ＮＰＮ形トランジスタを備えることにより、本スイッチング電源装置の定常動作における出力電圧安定化動作の確実性を簡単な構成で実現することができる。
【００３９】
好ましくは、前記信号レベル判定手段は、基準電圧作成用分割抵抗のうち低電位側の抵抗が２分割され、この２分割された抵抗間の接続点がダイオードを介して前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子に接続された構成とする。
【００４０】
この構成によれば、前記基準電圧作成用分割抵抗の各抵抗の抵抗値を変えることにより、バーストスイッチング動作状態における出力電圧の変動幅およびバーストスイッチング周期を正確に且つ自在に設定でき、特に出力電圧の変動幅を用途により許容できる範囲内で大きくすることにより、バーストスイッチング状態における消費電力の損失を少なくすることができる。
【００４１】
好ましくは、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間に接続されたコンデンサと、前記ＣＳ端子との間にダイオードが接続された構成とする。
【００４２】
この構成によれば、バーストスイッチング動作状態において、前記ダイオードにより前記ＣＳ端子の電圧レベルの変化を速くし、スイッチング動作とスイッチング動作休止の切換速度を速めることができ、また、バーストスイッチング動作時における出力電圧の変動幅を小さくし、且つ出力電圧の上限値および下限値の精度を高めることができる。また、バーストスイッチング動作中に負荷電流が急峻に増加した場合に、連続スイッチング動作に移行する遷移時間を短縮することができ、出力電圧の降下を防止することができる。
【００４３】
好ましくは、前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間に接続され前記フィードバック信号の信号レベルに応じて前記ＦＢ端子から出力する電流を調整する電流調整手段と、前記信号レベル判定手段の出力信号により前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続する前記動作・非動作切換手段としてのＣＳ端子制御手段とを備えた構成とする。
【００４４】
この構成によれば、スイッチング電源装置の立ち上げ時、前記電流調整手段の動作により、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子の電圧が高い値に調整され、これにより、前記ＰＷＭ制御ＩＣは、前記主スイッチング素子を大きいオンデューティにてスイッチング動作させ、立ち上げ時間を短縮する。また、前記ＣＳ端子制御手段は、前記信号レベル判定手段の出力信号により前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続することにより、前記ＰＷＭ制御ＩＣの動作をオフしたりオンしたりすることが可能になる。
【００４５】
好ましくは、前記電流調整手段は、コレクタが前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、エミッタが抵抗を介して前記負極性電源供給ラインに、ベースが前記フィードバック信号のラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備えた構成とする。
【００４６】
この構成によれば、前記電流調整手段の構成は前記起動補正手段の構成よりも簡単化し、前記起動補正手段と同様な効果が得られる。即ち、スイッチング電源装置の立ち上げ時の時間短縮を行うための処理を、より簡単な構成で実現することができる。
【００４７】
また、本発明は、直流電源に接続される正極性電源供給ラインと負極性電源供給ラインとの間に、トランスの一次巻線と主スイッチング素子とを含む直列回路を接続し、前記主スイッチング素子のスイッチング動作により前記トランスの二次巻線に誘起された高周波電圧を検波整流し、該検波整流して得た直流電圧と予め設定された基準電圧との比較結果をフィードバック信号とし、該フィードバック信号に従って前記主スイッチング素子を制御し、所望する直流電圧を出力するように構成され、予め作成された発振信号の信号レベルと前記フィードバック信号の信号レベルとを比較し、該比較結果により前記主スイッチング素子への駆動信号のオンデューティを決定し、且つバーストスイッチングと連続スイッチングとの動作を切り換え、バーストスイッチング制御における前記主スイッチング素子のスイッチング動作休止期間中は、前記主スイッチング素子を駆動させるための動作電源の供給を停止するスイッチング電源装置を提供する。
【００４８】
この発明のスイッチング電源装置によれば、予め作成された発振信号の信号レベルと前記フィードバック信号の信号レベルとの比較結果により前記主スイッチング素子への駆動信号のオンデューティが決定されるので、前記主スイッチング素子を精度良くスイッチング制御することができ、また、前記比較結果によりバーストスイッチングと連続スイッチングとの動作が切り換えられるので、この切り換え動作の精度が高く、また、バーストスイッチング制御における前記主スイッチング素子のスイッチング動作休止期間中は、前記主スイッチング素子を駆動させるための動作電源の供給を停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【００４９】
好ましくは、前記バーストスイッチング時の動作は、前記主スイッチング素子を駆動させるスイッチング制御手段の動作電源を断続することにより行うので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を削減することができる。
【００５０】
好ましくは、前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と内部電源供給ラインに接続された内部電源端子との間にコンデンサを接続した構成とする。
【００５１】
この構成によれば、出力電圧安定制御系の位相補正のため前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間にコンデンサと抵抗より成る直列回路が接続された場合において、バーストスイッチング動作中に負荷電流が急峻に増加してもバーストスイッチング動作制御系の制御速度をできるだけ速くし、スイッチング電源装置の出力電圧が降下しないようにできるのみならず、バーストスイッチング動作状態における消費電力の損失の削減が図れる。
【００５２】
好ましくは、前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と内部電源供給ラインに接続された内部電源端子との間にコンデンサと抵抗より成る直列回路を接続した構成とする。
【００５３】
この構成によれば、出力電圧安定制御系の位相補正のため前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間にコンデンサと抵抗より成る直列回路が接続された場合において、バーストスイッチング動作中に負荷電流が急峻に増加してもバーストスイッチング動作制御系の制御速度をできるだけ速くし、スイッチング電源装置の出力電圧が降下しないようにできるのみならず、バーストスイッチング動作特性に殆ど影響を与えない出力電圧安定化制御系の位相補正手段をも提供することができる。
【００５４】
好ましくは、前記電流調整手段は、コレクタが前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、エミッタが抵抗を介して前記負極性電源供給ラインに、ベースが前記フィードバック信号のラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備え、該ＮＰＮ形トランジスタのベースと前記負極性電源供給ライン間に接続される抵抗に直列に、コレクタとベースが相互に接続されたＮＰＮトランジスタを接続した構成とする。
【００５５】
この構成によれば、前記電流調整手段は、温度ドリフトにより特性が変化しても、バーストスイッチング動作と連続スイッチング動作間の切り換わり電流（負荷電流）の設定値の変動を抑制でき、出力電圧の安定化に貢献できる。
【００５６】
好ましくは、前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣの起動を補正する起動補正手段と、前記信号レベル判定手段への動作電源の供給を断続する起動スイッチ手段とを追加し、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間に第１の抵抗が接続され、前記信号レベル判定手段は、前記フィードバック信号の信号レベルの判定結果に応じて前記動作・非動作切換手段としてのＣＳ端子制御手段および前記ＦＢ端子に動作制御信号および反転フィードバック信号をそれぞれ供給し、前記ＣＳ端子制御手段は、前記動作制御信号に従って前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続し、前記起動補正手段は、前記フィードバック信号の有無を検知し、有の場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間を第２の抵抗をも介して接続し、無の場合、前記第２の抵抗を遮断し、起動スイッチ手段は、前記フィードバック信号の有無を検知し、有の場合、前記信号レベル判定手段に動作電源を供給し、無の場合、前記信号レベル判定手段への動作電源の供給を遮断するようにする。
【００５７】
この構成によれば、電源立ち上げ開始時には直ちに前記ＰＷＭ制御ＩＣに電源が供給され、本スイッチング電源装置はスイッチング動作を開始する。このスイッチング動作により、本スイッチング電源装置の出力電圧が上昇して、フィードバック信号が発生すると、このフィードバック信号は前記起動補正手段および前記起動スイッチ手段により検知される。この結果、前記起動補正手段により前記第１の抵抗に加え前記第２の抵抗が並列に接続され、また、前記起動スイッチ手段により前記信号レベル判定手段に動作電流が供給される。前記信号レベル判定手段に動作電流が供給されることにより、前記信号レベル判定手段が動作を開始し、前記フィードバック信号の信号レベルが前記電流レベル判定基準電源の電圧レベルよりローレベルである期間、前記ＣＳ端子制御手段は、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と負極性電源供給ライン間を非接続とし、前記ＰＷＭ制御ＩＣに動作電源を供給し、スイッチング動作を継続することにより、本スイッチング電源装置の出力電圧を所定の値に上昇させる。
この後、本スイッチング電源装置の負荷が軽く、前記フィードバック信号の信号レベルが前記電流レベル判定基準電源の電圧レベルよりハイレベルであるものと判定した場合、前記ＣＳ端子制御手段は前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と負極性電源供給ライン間を接続し、前記ＰＷＭ制御ＩＣへの動作電源を遮断し、本スイッチング電源装置のスイッチング動作を停止させる。そして、出力電圧が下降することにより、フィードバック信号の信号レベルが降下し、前記電流レベル判定基準より低くなると、前記信号レベル判定手段は、動作制御信号をローレベルとし、これにより前記ＣＳ端子制御手段は、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と負極性電源供給ライン間を非接続とし、前記ＰＷＭ制御ＩＣに動作電源を供給する繰り返しにより、バースト発振動作を行う。
又、本スイッチング電源装置の負荷が重く、前記フィードバック信号の信号レベルが前記電流レベル判定基準電源の電圧レベルの電圧レベルに到達しない場合、前記信号レベル判定手段は、動作制御信号をローレベルとし、これにより前記ＣＳ端子制御手段は、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と負極性電源供給ライン間を非接続とし、連続的なスイッチング動作を継続する。
【００５８】
特に、前記起動補正手段は、電源の立ち上げ時には前記第２の抵抗を遮断し、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間の抵抗値を上げ、前記ＦＢ端子の電位を高い目にして、立ち上げ動作を確実に行うことができるようにしている。また、定常動作時に入ると、前記起動補正手段は前記第１の抵抗に前記第２の抵抗を並列接続し、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子の電位を低い目にし、前記ＰＷＭ制御ＩＣによる本電源装置の出力電圧安定化制御を確実にしている。
【００５９】
好ましくは、前記起動スイッチ手段は、コレクタが前記フィードバック信号ラインに接続された電流検出用抵抗と前記信号レベル判定手段の内部基準電圧ラインとの接続点に、ベースが前記フォトトランジスタに、エミッタが前記負極性電源供給ラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備えた構成とする。
【００６０】
この構成によれば、前記起動スイッチ手段は簡単な回路で実現できる。
【００６１】
好ましくは、前記起動補正手段は、コレクタが前記第２の抵抗を介して前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、ベースが抵抗を介して前記フォトトランジスタに、エミッタが前記負極性電源供給ラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備えた構成とする。
【００６２】
この構成によれば、前記起動補正手段は簡単な回路で実現できる。
【００６３】
好ましくは、前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣの起動を補正する起動補正手段を追加し、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間に第１の抵抗が接続され、前記信号レベル判定手段は、前記フィードバック信号の信号レベルの判定結果に応じて前記動作・非動作切換手段としてのＣＳ端子制御手段および前記ＦＢ端子に動作制御信号および反転フィードバック信号をそれぞれ供給し、前記ＣＳ端子制御手段は、前記動作制御信号に従って前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続し、前記起動補正手段は、前記フィードバック信号の有無を検知し、有の場合、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間をダイオードおよび第２の抵抗をも介して接続すると共に前記信号レベル判定手段に動作電源を供給し、無の場合、前記ダイオードおよび前記第２の抵抗を遮断すると共に前記信号レベル判定手段への動作電源の供給を遮断するようにする。
【００６４】
この構成によれば、電源立ち上げ開始時には直ちに前記ＰＷＭ制御ＩＣに電源が供給され、本スイッチング電源装置はスイッチング動作を開始する。このスイッチング動作により、本スイッチング電源装置の出力電圧が上昇して、フィードバック信号が発生すると、このフィードバック信号は前記起動補正手段により検知される。この結果、前記起動補正手段により前記第１の抵抗に加え前記第２の抵抗が並列に接続され、前記信号レベル判定手段に動作電流が供給される。前記信号レベル判定手段に動作電流が供給されることにより、前記信号レベル判定手段が動作を開始し、前記フィードバック信号の信号レベルが前記電流レベル判定基準電源の電圧レベルよりローレベルである期間、前記ＣＳ端子制御手段は、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と負極性電源供給ライン間を非接続とし、前記ＰＷＭ制御ＩＣに動作電源を供給し、スイッチング動作を継続することにより、本スイッチング電源装置の出力電圧を所定の値に上昇させる。
この後、本スイッチング電源装置の負荷が軽く、前記フィードバック信号の信号レベルが前記電流レベル判定基準電源の電圧レベルよりハイレベルであるものと判定した場合、前記ＣＳ端子制御手段は前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と負極性電源供給ライン間を接続し、前記ＰＷＭ制御ＩＣへの動作電源を遮断し、本スイッチング電源装置のスイッチング動作を停止させる。そして、出力電圧が下降することにより、フィードバック信号の信号レベルが降下し、前記電流レベル判定基準より低くなると、前記信号レベル判定手段は、動作制御信号をローレベルとし、これにより前記ＣＳ端子制御手段は、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と負極性電源供給ライン間を非接続とし、前記ＰＷＭ制御ＩＣに動作電源を供給する繰り返しにより、バースト発振動作を行う。
又、本スイッチング電源装置の負荷が重く、前記フィードバック信号の信号レベルが前記電流レベル判定基準電源の電圧レベルの電圧レベルに到達しない場合、前記信号レベル判定手段は、動作制御信号をローレベルとし、これにより前記ＣＳ端子制御手段は、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と負極性電源供給ライン間を非接続とし、連続的なスイッチング動作を継続する。
【００６５】
特に、前記起動補正手段は、電源の立ち上げ時には前記第２の抵抗を遮断し、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間の抵抗値を上げ、前記ＦＢ端子の電位を高い目にして、立ち上げ動作を確実に行うことができるようにしている。また、定常動作時に入ると、前記起動補正手段は前記第１の抵抗に前記第２の抵抗を並列接続し、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子の電位を低い目にし、前記ＰＷＭ制御ＩＣによる本電源装置の出力電圧安定化制御を確実にしている。
また、前記ダイオードは、所定のタイミング期間に前記信号レベル判定手段に電流が流れ、該信号レベル判定手段が動作することを防止し、動作の精度を上げている。
【００６６】
好ましくは、前記起動補正手段は、コレクタがダイオードおよび前記第２の抵抗を介して前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子に、ベースが抵抗を介して前記フォトトランジスタに、エミッタが前記負極性電源供給ラインにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタを備えた構成とする。
【００６７】
この構成によれば、前記起動補正手段は簡単な回路で実現できる。
【００６８】
好ましくは、前記信号レベル判定手段の基準電圧作成用分割抵抗のうち低電位側の抵抗が２分割され、この２分割された抵抗間の接続点がダイオードを介して前記ＣＳ端子制御手段に接続され、前記ＣＳ端子制御手段と前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子間は別のダイオードを介して接続された構成とする。
【００６９】
この構成によれば、前記基準電圧作成用分割抵抗の各抵抗の抵抗値を変えることにより、バーストスイッチング動作状態における出力電圧の変動幅およびバーストスイッチング周期を正確に且つ自在に設定でき、特に出力電圧の変動幅を用途により許容できる範囲内で大きくすることにより、バーストスイッチング状態における消費電力の損失を少なくすることができる。
【００７０】
また、前記別のダイオードは、スイッチング電源装置の立ち上げ開始時において、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子にハイレベルの電圧が印加されないようにしている。前記ＣＳ端子にハイレベルの電圧が印加されると、前記ＰＷＭ制御ＩＣの出力がオフされるためである。
【００７１】
好ましくは、前記スイッチング制御手段として前記ＰＷＭ制御ＩＣを用いた場合、前記信号レベル判定手段への動作電源の供給を断続する起動スイッチ手段と、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子と前記負極性電源供給ライン間に接続され前記フィードバック信号の信号レベルに応じて前記ＦＢ端子から出力する電流を調整する電流調整手段とを追加し、前記信号レベル判定手段は前記フィードバック信号の信号レベルの判定結果に応じて前記動作・非動作切換手段としてのＣＳ端子制御手段に動作制御信号を供給し、前記ＣＳ端子制御手段は前記動作制御信号に従って前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続し、前記起動スイッチ手段は、前記フィードバック信号の有無を検知し、有の場合、前記信号レベル判定手段に動作電源を供給し、無の場合、前記信号レベル判定手段への動作電源の供給を遮断するようにする。
【００７２】
この構成によれば、スイッチング電源装置の立ち上げ時、前記電流調整手段の動作により、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＦＢ端子の電流が調整され、これにより、前記ＰＷＭ制御ＩＣは、前記主スイッチング素子を大きいオンデューティにてスイッチング動作させ、立ち上げ時間を短縮する。また、前記フィードバック信号を検知した前記起動スイッチ手段は、前記信号レベル判定手段に動作電源を供給する。また、前記ＣＳ端子制御手段は、前記信号レベル判定手段の出力信号により、前記ＰＷＭ制御ＩＣのＣＳ端子と前記負極性電源供給ライン間を断続することにより、前記ＰＷＭ制御ＩＣの動作をオフしたりオンしたりすることが可能になり、電力効率の良いバーストスイッチング動作を実現することができる。
【００７３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【００７４】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態（請求項１，２に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【００７５】
図１に示すスイッチング電源装置において、トランス３の一次巻線４の一端は正極性電源供給ライン１に接続され、その他端は主スイッチング素子５を介して負極性電源供給ライン２に接続されている。前記主スイッチング素子５は、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などで実現される。また、トランス３の二次巻線６の一端はダイオード７を介して出力ライン２５に接続され、その他端は出力ライン２６に接続されている。出力ライン２５と出力ライン２６間には、コンデンサ４５と出力電圧検出回路９とが接続されている。出力電圧検出回路９の出力端子は、ライン９ａを介して信号レベル判定回路１５の入力端子およびスイッチング制御回路１９の入力端子に接続され、フィードバック信号をそれぞれ与える。
【００７６】
動作電源１６の負極は負極性電源供給ライン２に接続され、その正極はライン１６ａを介して信号レベル判定回路１５の電源端子およびスイッチ回路１７の入力端子に接続されている。信号レベル判定回路１５は、ライン１５ａを介して動作制御信号をスイッチ回路１７の制御端子に与える。スイッチ回路１７の出力端子は、ライン１７ａを介してスイッチング制御回路１９の電源端子に接続されている。スイッチング制御回路１９の出力端子は主スイッチング素子５の制御端子に接続されている。
【００７７】
次に、この第１の実施形態に係るスイッチング電源装置の動作について説明する。正極性電源供給ライン１と負極性電源供給ライン２間には図示しない直流電源からの電圧が与えられ、スイッチング制御回路１９の制御による主スイッチング素子５のスイッチング動作により、トランス３の一次巻線４には高周波電流が流れる。これにより、トランス３の二次巻線６には高周波電圧が誘起され、この高周波電圧はダイオード７により検波整流され、さらに、コンデンサ４５により平滑されて直流電圧となり、この直流電圧は出力ライン２５と出力ライン２６間に与えられ、本スイッチング電源装置の出力電圧として出力されることになる。
【００７８】
出力電圧検出回路９は、出力ライン２５と出力ライン２６間の出力電圧と、予め定めた基準電圧とを比較し、この比較結果をフィードバック信号として、ライン９ａを介して信号レベル判定回路１５およびスイッチング制御回路１９に与える。スイッチング制御回路１９は、動作電源１６からスイッチ回路１７を介して供給される電源により動作し、前記フィードバック信号に基づいて主スイッチング素子５のオン／オフのタイミングを制御することにより、所望の直流電圧を出力ライン２５と出力ライン２６間に出力させるための制御を行う。
【００７９】
ところで、出力ライン２５と出力ライン２６間（本スイッチング電源装置の出力端子）に接続される負荷の消費電力が小さい場合（軽負荷動作時）は、出力ライン２５と出力ライン２６間の出力電圧（本スイッチング電源装置の出力電圧）が高くなる傾向があり、これを補正するため出力電圧検出回路９は、例えば比較的にハイレベルのフィードバック信号をライン９ａに送出する。
【００８０】
また、出力ライン２５と出力ライン２６間に接続される負荷の消費電力が大きい場合（重負荷動作時）は、出力ライン２５と出力ライン２６間の出力電圧が低くなる傾向があり、これを補正するため出力電圧検出回路９は、例えば比較的にローレベルのフィードバック信号をライン９ａに送出する。
【００８１】
信号レベル判定回路１５は、出力ライン２５と出力ライン２６間の出力電圧（本スイッチング電源装置の出力電圧）が基準電圧よりも高く、ライン９ａを介して送られてきたフィードバック信号が例えば比較的にハイレベルであるとき、ライン１５ａを介して与える動作制御信号によりスイッチ回路１７をオフさせる。
【００８２】
これにより、スイッチング制御回路１９は、スイッチ回路１７のオフ動作により動作電源１６からの電圧が与えられないことになるので、動作が停止し、この結果、主スイッチング素子５の動作が停止して、出力ライン２５と出力ライン２６間の出力電圧（本スイッチング電源装置の出力電圧）は漸次降下することになる。
【００８３】
この出力電圧の降下に伴い、出力電圧検出回路９からのフィードバック信号のレベルが、例えば比較的にローレベルになると、信号レベル判定回路１５はスイッチ回路１７に動作制御信号をライン１５ａを介して送り、スイッチ回路１７をオンさせる。これにより、動作電源１６からの電圧がスイッチング制御回路１９に与えられ、スイッチング制御回路１９は再び動作し、主スイッチング素子５をスイッチング動作させる。
【００８４】
これに伴って出力ライン２５と出力ライン２６間の出力電圧（本スイッチング電源装置の出力電圧）が上昇すると、出力電圧検出回路９は比較的ハイレベルのフィードバック信号をライン９ａを介して信号レベル判定回路１５に与える。この後、信号レベル判定回路１５は、スイッチ回路１７をオフし、スイッチング制御回路１９の動作を停止し、主スイッチング素子５によるスイッチング動作を停止させる。
【００８５】
また、出力ライン２５と出力ライン２６間に接続された負荷が消費電力のかなり大きい重負荷であった場合、出力電圧がかなり低くなる傾向にあるが、信号レベル判定回路１５はスイッチ回路１７を連続的にオンし、これによりスイッチング制御回路１９は主スイッチング素子５を連続的にスイッチング動作させ、出力電圧を安定させる。
【００８６】
このように本スイッチング電源装置の出力電圧が上昇すればスイッチング動作を停止させ、また、出力電圧が下降すればスイッチング動作を再開させるという繰り返しを行うバーストスイッチング動作により、出力電圧を安定させている。
【００８７】
バーストスイッチング動作状態において、信号レベル判定回路１５の動作電源はスイッチ回路１７を介さずに供給されるため、スイッチング休止期間も動作し続けるが、この信号レベル判定回路１５の消費電力がスイッチング制御回路１９の消費電力に比べ大幅に少なく、結果的には本スイッチング電源装置は消費電力を低減させることができ、省エネルギーを図れる。
【００８８】
（第２の実施形態）
図２本発明の第２の実施形態（請求項２，３，４に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【００８９】
図２に示すスイッチング電源装置において、トランス３の一次巻線４の一端は正極性電源供給ライン１に接続され、その他端は主スイッチング素子５を介して負極性電源供給ライン２に接続されている。また、トランス３の二次巻線６の一端はダイオード７を介して出力ライン２５に接続され、その他端は出力ライン２６に接続されている。出力ライン２５と出力ライン２６間には、コンデンサ４５と出力電圧検出回路９とが接続されている。
【００９０】
出力電圧検出回路９は、出力ライン２５と出力ライン２６間に接続された、フォトカプラ２０と抵抗２１とシャントレギュレータ２２との直列回路、および出力電圧分圧用抵抗２３と出力電圧分圧用抵抗２４との直列回路から構成されている。フォトカプラ２０は、フォトダイオード２０ａとフォトトランジスタ２０ｂとから成る。シャントレギュレータ２２の制御端子は、出力電圧分圧用抵抗２３と出力電圧分圧用抵抗２４との接続点に接続されている。シャントレギュレータ２２は、出力電圧分圧用抵抗２３と出力電圧分圧用抵抗２４との接続点の電圧と予め内部に設けられた基準電圧とを比較し、この比較結果に応じた電流をフォトダイオード２０ａに流すものである。
【００９１】
動作電源１６の負極は負極性電源供給ライン２に接続され、その正極は定常動作電流供給ライン１６ａに接続されている。信号レベル判定回路１５は、ツェナーダイオード１９１と抵抗２０１と比較器１８と電流検出用抵抗２８とから構成されている。
【００９２】
ツェナーダイオード１９１は、カソードが定常動作電流供給ライン１６ａに接続され、アノードが抵抗２０１の一端および比較器１８の非反転入力端子に接続されている。抵抗２０１の他端は負極性電源供給ライン２に接続されている。電流検出用抵抗２８の一端は定常動作電流供給ライン１６ａに接続され、その他端は比較器１８の反転入力端子とフォトカプラ２０におけるフォトトランジスタ２０ｂのコレクタとに接続されている。
【００９３】
比較器１８の正極電源端子は定常動作電流供給ライン１６ａに接続され、その負極電源端子は負極性電源供給ライン２に接続されている。比較器１８の出力端子はライン１５ａを介してスイッチ回路１７の制御端子に接続されている。フォトトランジスタ２０ｂのエミッタはライン１９ａを介してスイッチング制御回路１９の制御端子に接続されている。スイッチング制御回路１９の出力端子は主スイッチング素子５の制御端子に接続されている。
【００９４】
次に、この第２の実施形態に係るスイッチング電源装置の動作について説明する。正極性電源供給ライン１と負極性電源供給ライン２間には動作電源１６からの直流電圧が与えられ、スイッチング制御回路１９の制御による主スイッチング素子５のスイッチング動作により、トランス３の一次巻線４には高周波電流が流れる。これにより、トランス３の二次巻線６には高周波電圧が誘起され、この高周波電圧はダイオード７により検波整流され、さらに、コンデンサ４５により平滑されて直流電圧となり、この直流電圧は出力ライン２５と出力ライン２６間に与えられ、本スイッチング電源装置の出力電圧として出力されることになる。
【００９５】
出力電圧検出回路９は、出力ライン２５と出力ライン２６間の出力電圧と、予め定めた基準電圧とを比較し、この比較結果をフィードバック信号とし、このフィードバック信号を、フォトトランジスタ２０ｂのコレクタと電流検出用抵抗２８との接続点を介して信号レベル判定回路１５に、更にライン１９ａを介してスイッチング制御回路１９にそれぞれ与える。
【００９６】
詳しくは、出力電圧検出回路９において、シャントレギュレータ２２は、出力電圧分圧用抵抗２３と出力電圧分圧用抵抗２４との接続点の電圧と、予め内部に設けられた基準電圧とを比較し、この比較結果に応じた電流をフォトダイオード２０ａに流す。フォトトランジスタ２０ｂは、フォトダイオード２０ａに流れる電流に相応した値の電流を、動作電源１６から電流検出用抵抗２８を介してスイッチング制御回路１９に供給し、これにより、スイッチング制御回路１９は、その供給された電流に応じて、主スイッチング素子５のスイッチング動作を制御することにより、本スイッチング電源装置の出力電圧（出力ライン２５，２６間の電圧）を所定の電圧値になるように制御する。
【００９７】
信号レベル判定回路１５は、電流検出用抵抗２８による降下電圧値と、ツェナーダイオード１９１と抵抗２０１により作成される電流レベル判定基準電源の電圧とを比較器１８により比較し、この比較結果に応じた信号をライン１５ａを介してスイッチ回路１７に与える。なお、ツェナーダイオード１９１は抵抗に置き換えても良い。
【００９８】
ところで、出力ライン２５と出力ライン２６間（本スイッチング電源装置の出力端子）に接続される負荷の消費電力が小さい場合（軽負荷動作時）は、出力ライン２５と出力ライン２６間の出力電圧（本スイッチング電源装置の出力電圧）が高くなる傾向があり、これを補正するため出力電圧検出回路９は、フォトトランジスタ２０ｂの電流値を増加させる。
【００９９】
比較器１８は、フォトトランジスタ２０ｂの電流値と前記電流基準判定電源により設定される基準電流レベルとを比較した結果、ハイレベルの動作制御信号を出力し、このハイレベルの動作制御信号をライン１５ａを介してスイッチ回路１７の制御端子に与え、スイッチ回路１７をオフさせる。これにより、スイッチング制御回路１９に供給される電源電圧が遮断され、スイッチング制御回路１９は動作が停止し、これに伴って、主スイッチング素子５はスイッチング動作を停止し、本スイッチング電源装置の出力電圧が漸次降下する。
【０１００】
その出力電圧の降下に伴い、フォトトランジスタ２０ｂの電流値が減少すると比較器１８は、フォトトランジスタ２０ｂの電流値と前記電流基準判定電源により設定される基準電流レベルとを比較した結果、ローレベルの動作制御信号を出力し、このローレベルの動作制御信号をライン１５ａを介してスイッチ回路１７の制御端子に与え、スイッチ回路１７をオンさせる。これにより、スイッチング制御回路１９には電源電圧が供給され、スイッチング制御回路１９は動作を開始し、これに伴って主スイッチング素子５はスイッチング動作を開始し、本スイッチング電源装置の出力電圧が漸次上昇する。
【０１０１】
その出力電圧の上昇に伴い、フォトトランジスタ２０ｂの電流値が増加すると比較器１８は、フォトトランジスタ２０ｂの電流値と前記電流基準判定電源により設定される基準電流レベルとを比較した結果、ハイレベルの動作制御信号を出力し、このハイレベルの動作制御信号をライン１５ａを介してスイッチ回路１７の制御端子に与え、スイッチ回路１７をオフさせる。これにより、スイッチング制御回路１９は動作が停止し、これに伴って主スイッチング素子５はスイッチング動作を停止し、本スイッチング電源装置の出力電圧が漸次下降する。以後、このような制御の繰り返しにより、バースト発振状態が持続されることになり、本スイッチング電源装置の出力電圧がほぼ一定に保たれる。
【０１０２】
なお、以上の動作において、スイッチ回路１７がオフ→主スイッチング素子５のスイッチング動作が停止→出力電圧が降下→フォトトランジスタ２０ｂの電流が減少→比較器１８がローレベル信号を出力、という一連の各動作が同時に行われるのではなく、各部の動作遅れにより、この一連の動作を行うための動作時間が多少必要となり、この動作時間の間、本スイッチング電源装置のスイッチング動作が休止する。
【０１０３】
また、スイッチ回路１７がオン→主スイッチング素子５のスイッチング動作が開始→出力電圧が上昇→フォトトランジスタ２０ｂの電流が増加→比較器１８がハイレベル信号を出力、という一連の各動作が同時に行われるのではなく、各部の動作遅れにより、この一連の動作を行うための動作時間が多少必要となり、この動作時間の間、本スイッチング電源装置のスイッチング動作が継続する。
【０１０４】
なお、前記動作時間により、本実施形態のスイッチング電源装置におけるスイッチング動作および休止期間が継続されるという論理に関して、前述した第１の実施形態のスイッチング電源装置においても適用される。
【０１０５】
また、スイッチ回路１７のオフと同時に、比較器１８の非反転入力端子への電流基準判定電源の電圧レベルを若干下げるようにし、逆に、スイッチ回路１７のオンと同時に、比較器１８の非反転入力端子への電流基準判定電源の電圧レベルを若干上げるようにして、多少ヒステリシス制御を行うことにより、本スイッチング電源装置のスイッチング動作期間およびスイッチング動作休止期間を長くすることができる。
【０１０６】
また、出力ライン２５と出力ライン２６間に接続される負荷の消費電力が大きい場合は（重負荷動作時）、出力ライン２５と出力ライン２６間の出力電圧が低くなる傾向があり、これにより、フォトトランジスタ２０ｂに流れる電流が少なく、電流検出用抵抗２８の電圧降下量がツェナーダイオード１９１の電圧値よりも小さくなり、比較器１８はローレベルの動作制御信号を出力するため、スイッチ回路１７は連続的にオンし、本スイッチング電源装置は連続的なスイッチング動作を行うことになる。
【０１０７】
ここで注目すべき点は、フォトトランジスタ２０ｂの電流値と基準電流値（ツェナーダイオード１９１の電圧の電流換算値）との比較結果により、バーストスイッチング動作を行っていることである。出力電圧検出回路９からのフィードバック信号の信号レベル（フォトトランジスタ２０ｂの電流値）が、本スイッチング電源装置の負荷電流値を代表していることから、連続スイッチング動作モードとバーストスイッチング動作モード間の切り換わり時の負荷電流値を正確に設定できるという長所がある。
【０１０８】
また、バーストスイッチング動作状態において、出力電圧が前述したように変動するが、前述および後述のとおり、フィードバック信号の信号レベル、即ち、フォトトランジスタ２０ｂの電流値が本スイッチング電源装置の出力電圧値も代表していることから、出力電圧の上限値と下限値を正確に設定できる。
【０１０９】
また、フィードバック信号の信号レベルを、スイッチング制御回路１９の制御端子へのライン１９ａにて検出する構成も考えられるが、後述するとおり、スイッチング制御回路１９が制御端子を介して外部に電流が流出する場合には対応できない。即ち、スイッチング制御回路１９への動作電源供給の断続により、その制御端子から流出する電流値が変化し、その制御端子の電圧値が前述のとおり、正確に出力電圧および負荷電流値を代表しなくなるからである。
【０１１０】
このように本スイッチング電源装置の出力電圧が上昇すればスイッチング動作を停止させ、また、出力電圧が下降すればスイッチング動作を再開させるという繰り返しを行うバーストスイッチング動作により、出力電圧を安定させている。
【０１１１】
バーストスイッチング動作状態において、信号レベル判定回路１５の動作電源はスイッチ回路１７を介さずに供給されるため、スイッチング休止期間も動作し続けるが、この信号レベル判定回路１５の消費電力がスイッチング制御回路１９の消費電力に比べ大幅に少なく、結果的には本スイッチング電源装置は消費電力を低減させることができ、省エネルギーを図れる。
【０１１２】
（第３の実施形態）
図３は本発明の第３の実施形態（請求項５，６に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。この図３は、図１または図２中の動作電源１６の詳細な回路を含む回路図である。図３において、図１または図２に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０１１３】
図３において、スイッチング制御回路１９の動作電源は、正極性電源供給ライン１から起動用抵抗２９を介して供給される起動電流供給ライン２９ａまたはトランス３の補助巻線３２の誘起電圧を複数のダイオード３０，３１の直列回路により整流して供給する定常動作電流供給ライン１６ａより供給し、信号レベル判定回路１５およびフォトトランジスタ２０のフォトトランジスタ２０ｂの動作電源は、前記複数のダイオード３０，３１間の接続点から抽出される副制御電源から供給する。
【０１１４】
前記動作電源１６に相当する回路は、トランス３の補助巻線３２とダイオード３１とコンデンサ３３とダイオード３０と起動用抵抗２９とコンデンサ４６とから構成される回路である。本スイッチング電源装置において、電源立ち上げ開始時、正極性電源供給ライン１と負極性電源供給ライン２間に図示しない直流電源から直流電圧が印加されると、起動用抵抗２９を介してコンデンサ４６に充電電流が流れ、後述するようにスイッチ回路１７がオンのため、コンデンサ４６の充電電圧が所定の電圧レベルに達すると、スイッチング制御回路１９が動作を開始し、主スイッチング素子５に駆動信号を供給開始する。
【０１１５】
したがって、本スイッチング電源装置がスイッチング動作を開始し、トランス３に備えられた補助巻線３２に高周波電圧が印加され、その高周波電圧がダイオード３１とコンデンサ３３により整流平滑化され、直流電圧に変換される。フォトトランジスタ２０ｂと比較器１８は、コンデンサ３３から供給される電流を動作用電源として動作し、前述のように本スイッチング電源装置の出力電圧を所定の値に制御すると共に、軽負荷時のバーストスイッチング制御を行う。
【０１１６】
ダイオード３０は、本スイッチング電源装置の前記立ち上げ動作時に、正極性電源供給ライン１から起動用抵抗２９を介してコンデンサ３３に流れる電流を阻止し、コンデンサ４６の充電電圧が前記所定の電圧レベルに到達する時間を短縮する。また、本スイッチング電源装置の立ち上げ終了後、コンデンサ４６は、主としてコンデンサ３３からダイオード３０を介して供給される電流により充電され、更にスイッチ回路１７を介してスイッチング制御回路１９に動作用電流を供給する。
【０１１７】
なお、本スイッチング電源装置の立ち上げ開始時、コンデンサ３３の充電電圧は零ボルトであり、比較器１８は非動作状態であるが、この比較器１８の出力端子は抵抗６２によりプルダウンされているため、スイッチ回路１７はオン状態となる。
【０１１８】
また、同様に本スイッチング電源装置の立ち上げ開始時、コンデンサ３３の充電電圧は零ボルトであり、フォトトランジスタ２０ｂに電流が流れないため、スイッチング制御回路１９は本スイッチング電源装置の出力電圧が所定の設定値以下であるものとして認識し主スイッチング素子５を制御し、この後、本スイッチング電源装置の出力電圧の上昇に伴いコンデンサ３３の充電電圧も上昇し、フォトトランジスタ２０ｂに電流が流れて所定の定常動作に入ることになる。
【０１１９】
以上のように、本スイッチング電源装置の立ち上げ開始から定常動作に入るまでの期間、スイッチング制御回路１９およびスイッチ回路１７は、コンデンサ４６の充電電圧を動作用電源として動作する。したがって、その期間内にコンデンサ４６の充電電圧が、スイッチング制御回路１９の動作保証下限電圧以下になることを防止するため、コンデンサ４６の容量は、充分な値のものが選定されなければならない。
【０１２０】
また、起動用抵抗２９の抵抗値を大きくすることにより、この起動用抵抗２９による電力損失を節減できるが、その抵抗値があまり大きくし過ぎると、本スイッチング電源装置の立ち上げ時に、コンデンサ４６の充電に要する時間が長くなり、立ち上げが遅いという問題が発生する。
【０１２１】
本実施形態では、スイッチング電源装置の立ち上げ開始時、コンデンサ４６の充電電荷のフォトトランジスタ２０ｂおよび比較器１８への流出を、ダイオード３０により阻止し、立ち上げに要する時間を短縮し、ひいては、起動用抵抗２９の抵抗値を大きくできることにより、消費電力の低減に貢献できる。
【０１２２】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御回路１９の動作電源供給ライン上に設けられたスイッチ回路１７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、スイッチング制御回路１９への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０１２３】
（第４の実施形態）
図４は本発明の第４の実施形態（請求項７，８，９に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図４において、図１〜図３に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。本実施形態のスイッチング電源装置は、例えば富士電機製のＰＷＭ（パルス幅変調）制御ＩＣである品番ＦＡ５５１１を備えて構成されたものである。ＦＡ５５１１は図４中ではＩＣ３８として示す。
【０１２４】
ＦＡ５５１１の概略構成を図６に示す。図６において、Ｖｃｃ端子▲６▼に動作電源が供給されると、この動作電源が出力バッファ１０１と動作制御回路１０２と５Ｖレギュレータ１０３に供給される。５Ｖレギュレータ１０３は、Ｖｃｃ端子▲６▼からの電源電圧が所定動作開始電圧以上になると、出力イネーブルとなり、安定化された５Ｖの電源を、内部供給ライン１０４を介してＰＷＭ論理回路１０５およびＯＳＣ（発振回路）１０６に供給すると共に、内部供給ライン１０４からダイオード１０７と抵抗１０８を介してＦＢ端子▲２▼に供給する。
【０１２５】
なお、内部供給ライン１０４に接続される内部電源端子▲７▼に、外部接続されるコンデンサ４０は、内部供給ライン１０４のノイズ除去用のコンデンサであり、この内部供給ライン１０４に雑音が重畳し、制御に誤動作の発生することを防止するものである。
【０１２６】
ＯＳＣ１０６は、端子▲１▼を介して外部接続される抵抗３６の値により発振周波数が設定され、この発振信号をＰＷＭ論理回路１０５に送出する。ＦＢ端子▲２▼は内部供給ライン１０４からダイオード１０７と抵抗１０８による直列回路を介してプルアップされ、このＦＢ端子▲２▼に外部接続される回路素子との分圧電圧がＰＷＭ論理回路１０５に供給される。
【０１２７】
ＰＷＭ論理回路１０５は、ＦＢ端子▲２▼の電圧レベル、後述するＣＳ端子▲８▼の電圧レベル、およびＯＳＣ１０６から供給される発振信号を後述する通り論理演算し、主スイッチング素子５（図４参照）の駆動信号を出力バッファ１０１に送出し、出力バッファ１０１はその駆動信号を電流増幅し、出力端子▲５▼を介して外部に接続された主スイッチング素子５に駆動信号として供給する。
【０１２８】
端子▲３▼には主スイッチング素子５の電流検出信号が入力され、主スイッチング素子５に流れる電流が所定のレベルを超えると、ＰＷＭ論理回路１０５は主スイッチング素子５の駆動信号を遮断し（ローレベルに下げる）、主スイッチング素子５を保護する。端子▲４▼はＦＡ５３１１の内部回路の共通グランド端子であり、本スイッチング電源装置の負極性電源供給ライン２（図４参照）に接続される。
【０１２９】
ＣＳ端子▲８▼にはコンデンサ４１が外部接続され、動作制御回路１０２が前述のように５Ｖレギュレータ１０３に出力イネーブル信号を送出すると同時に、そのコンデンサ４１に弱電流を供給することにより徐々に充電する。なお、コンデンサ４１の充電電圧は、本スイッチング電源装置の定常動作状態においては、動作制御回路１０２により所定の電圧レベルを超えないように制御される。
【０１３０】
また、ＣＳ端子▲８▼の電位を外部回路により強制的にローレベルにすると、動作制御回路１０２は５Ｖレギュレータ１０３をディスエーブルにし、内部供給ライン１０４に対する電源供給を遮断すると同時に、５Ｖレギュレータ１０３は出力バッファ１０１にディスイネーブルの信号を送出する。したがって、ＣＳ端子▲８▼の電位を外部回路により強制的にローレベルにすると、ＦＡ５３１１の消費電力が大幅に削減される。
【０１３１】
本実施形態のスイッチング電源装置では、上記ＦＡ５３１１の機能を活用し、信号レベル判定回路１５（図４参照）は、本スイッチング電源装置の出力電圧が高く、フィードバック信号の信号レベルが高い時、ＣＳ端子▲８▼を外部回路により強制的にローレベルに下げることにより、出力バッファ１０１とＰＷＭ論理回路１０５とＯＳＣ１０６を停止させ、本スイッチング電源装置の動作停止に至らしめ、この結果、フィードバック信号の信号レベルが降下すると、ＣＳ端子▲８▼を強制的にローレベルにする操作を解除し、再度、本スイッチング電源装置を起動することにより、本スイッチング電源装置の軽負荷動作時に、バーストスイッチング動作をさせる。
【０１３２】
ここで、参考としてＦＡ５５１１を採用した場合の一般的な回路構成を有するスイッチング電源装置の回路を図５に示す。なお、図５において、図４に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。また、このスイッチング電源装置の立ち上げ開始から定常動作状態に移行する期間の要部の信号波形を図７に示す。図７（ａ）は図５中のコンデンサ４６の電圧７０１を示す。図７（ｂ）は、図５中のＦＡ５５１１のＩＣ３８におけるＦＢ端子▲２▼の電圧７０２と、ＯＳＣ１０６（図６参照）がＰＷＭ論理回路１０５（図６参照）に送出する発振信号７０３と、ＣＳ端子▲８▼の電圧７０４とを示す。図７（ｃ）は出力端子▲５▼から出力される出力信号７０５を示す。
【０１３３】
図５および図７を参照して本スイッチング電源装置の動作について説明する。先ず、タイミングｔ０で、正極性電源供給ライン１と負極性電源供給ライン２間に直流電圧が印加されると、コンデンサ４６の電圧７０１は起動用抵抗２９を介して供給される充電電流により徐々に上昇し、タイミングｔ１でＦＡ５５１１のＩＣ３８の所定の動作開始電圧に到達すると、ＩＣ３８内部の内部供給ライン１０４の電圧が前述のように立ち上がり、ＯＳＣ１０６、ＰＷＭ論理回路１０５、および出力バッファ１０１が動作を開始する。
【０１３４】
したがって、ＯＳＣ１０６は上限値と下限値と周期が一定な発振信号７０３をＰＷＭ論理回路１０５に送出し、ＣＳ端子▲８▼の電圧７０４は前述のように動作制御回路１０２から供給される弱電流によりコンデンサ４１が充電され、徐々に上昇する。また、タイミングｔ１の時点では、未だ出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧は零ボルトであり、シャントレギュレータ２２とフォトトランジスタ２０ｂに電流が流れないため、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧７０２はハイレベルになる。
【０１３５】
ＰＷＭ論理回路１０５は、ＣＳ端子▲８▼の電圧７０４とＦＢ端子▲２▼の電圧７０２との内、何れか低い方の電圧がＯＳＣ１０６から出力された発振信号７０３の電圧よりも高い時、出力バッファ１０１の出力端子▲５▼よりハイレベルの出力信号（パルス信号）７０５を出力する。したがって、この出力信号７０５は、タイミングｔ１〜ｔ２までの期間、ＣＳ端子▲８▼の電圧７０４のレベルがＯＳＣ１０６から出力された発振信号７０３のレベルよりも低いためローレベルであり、タイミングｔ２で、ＣＳ端子▲８▼の電圧７０４のレベルが一瞬ＯＳＣ１０６の発振信号７０３のレベルを超えるため、それの相応した時間ハイレベルになり、主スイッチング素子５をオンする。
【０１３６】
この後、その電圧７０４が上昇するに伴い、出力信号７０５のハイレベル期間が長くなり、これに呼応してトランス３の二次巻線６からダイオード７を介して出力ライン２５と出力ライン２６間に供給される電力が増加するため、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧が上昇し、タイミングｔ３でシャントレギュレータ２２およびフォトトランジスタ２０ｂに電流が流れ始めると、ＦＢ端子▲２▼の電圧７０２が下降し始める。
【０１３７】
次にタイミングｔ５でＦＢ端子▲２▼の電圧７０２がＣＳ端子▲８▼の電圧７０４よりも低くなると、出力端子▲５▼の出力信号７０５のハイレベル期間は、ＯＳＣ１０６の発振信号７０３のレベルとＦＢ端子▲２▼の電圧７０２との比較結果により決定され、電圧７０２のレベルは出力電圧検出回路９から出力されるフィードバック信号を代表するものであることから、以後、本スイッチング電源装置は所定の電圧を出力する定常運転状態に移行する。
【０１３８】
一方、コンデンサ４６の充電電圧７０１は、タイミングｔ１以後、タイミングｔ３までの期間、起動用抵抗２９から供給される電流よりもＶｃｃ端子▲６▼に吸い込まれる電流の方が多いため、若干降下傾向となるが、この降下がＦＡ５５１１のＩＣ３８のＶｃｃ動作下限電圧を超えて下がらないようコンデンサ４６の容量値を大きくすることにより保証されている。
【０１３９】
前述のように本スイッチング電源装置の出力電圧が上昇し、タイミングｔ４でこれに呼応してコンデンサ４６の充電電圧７０１が上昇を開始し、タイミングｔ６で定常安定電圧に到達する。
【０１４０】
なお、図５で説明したスイッチング電源装置の回路は、参考としてＦＡ５５１１を採用した場合の一般的なものであるので、本実施形態に述べる軽負荷動作時にバーストスイッチング動作させる機能は付加されていない。
【０１４１】
次に本実施形態である図４に示すスイッチング電源装置の動作について図８に示す信号波形図を参照して説明する。図８（ａ）は図４中のコンデンサ４６の電圧８０１を示す。図８（ｂ）は、図４中のＦＡ５５１１のＩＣ３８におけるＦＢ端子▲２▼の電圧８０４と、ＯＳＣ１０６（図６参照）がＰＷＭ論理回路１０５（図６参照）に送出する発振信号８０３と、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼の電圧８０５とを示す。図８（ｃ）は、ＩＣ３８の出力端子▲５▼から出力される出力信号８０６を示す。
【０１４２】
先ず、タイミングＴ０で、正極性電源供給ライン１と負極性電源供給ライン２間に直流電圧が印加されると、コンデンサ４６の電圧８０１は起動用抵抗２９を介して供給される充電電流により徐々に上昇し、タイミングＴ１でＦＡ５５１１のＩＣ３８の所定の動作開始電圧に到達すると、ＩＣ３８内部の内部供給ライン１０４の電圧が前述のように立ち上がり、ＯＳＣ１０６、ＰＷＭ論理回路１０５および出力バッファ回路１０１が動作を開始する。
【０１４３】
したがって、ＯＳＣ１０６は上限値と下限値と周期が一定な発振信号８０３をＰＷＭ論理回路１０５に送出し、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼の電圧８０５は前述のように動作制御回路１０２から供給される弱電流によりコンデンサ４１が充電され、徐々に上昇する。また、タイミングＴ１の時点では、コンデンサ３３の充電電圧が零ボルトであり、信号レベル判定回路１５の出力電流は零で、起動補正回路３５のスイッチが後述するようにオフのため、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧８０４は、ＩＣ３８内部のダイオード１０７と抵抗１０８、および抵抗３９ａ（図４参照）の分割電圧値となる。
【０１４４】
なお、前記分割電圧値は、ＯＳＣ１０６の発振信号８０３の下限値レベルをわずかに超えるレベルに設定される。
【０１４５】
ＰＷＭ論理回路１０５は、ＣＳ端子▲８▼の電圧８０５とＦＢ端子▲２▼の電圧８０４との内、何れか低い方の電圧レベルがＯＳＣ１０６から出力された発振信号８０３の電圧レベルよりも高い時、出力バッファ１０１の出力端子▲５▼より出力信号８０６を出力する。
【０１４６】
したがって、この出力信号８０６は、タイミングＴ１〜Ｔ２までの期間、ＣＳ端子▲８▼の電圧８０５のレベルがＯＳＣ１０６から出力された発振信号８０３のレベルよりも低いためローレベルであり、タイミングＴ２で、ＣＳ端子▲８▼の電圧８０５のレベルが一瞬ＯＳＣ１０６の発振信号８０３のレベルを超えるため、それの相応した時間ハイレベルになり、主スイッチング素子５がオンされる。
【０１４７】
これにより、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧が若干上昇し、且つコンデンサ３３の充電電圧が出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧上昇に対応した分上昇し、コンデンサ３３から信号レベル判定回路１５を経由してＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に電流が供給され始めるため、ＦＢ端子▲２▼の電圧８０４も上昇を始める。
【０１４８】
なお、信号レベル判定回路１５は、フォトトランジスタ２０ｂの電流値が該回路内に設定された所定値よりも低い場合に、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に電流を供給し、逆にフォトトランジスタ２０ｂの電流値が該回路内に設定された所定値よりも高い場合には、ＣＳ端子制御回路３７に電流を供給し、同時にＦＢ端子▲２▼と端子▲８▼の双方に電流を供給しない。
【０１４９】
また、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に電流を供給している場合において、フォトトランジスタ２０ｂの電流値が増加すると供給電流（反転フィードバック信号）を少なくし、逆にフォトトランジスタ２０ｂの電流値が減少すると供給電流（反転フィードバック信号）を多くする。
【０１５０】
また、その供給電流は、信号レベル判定回路１５の動作電源によっても左右され、即ちコンデンサ３３の充電電圧によっても左右され、前述したように本スイッチング電源装置の立ち上げ開始後、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧上昇に伴い、コンデンサ３３の充電電圧が高くなるに従い供給電流が増加する。
【０１５１】
そして、その供給電流が増加して、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧が安定化する定常動作状態に到達すると、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧およびコンデンサ３３の充電電圧が、本スイッチング電源装置の所定の出力電圧、およびトランス３の二次巻線６と補助巻線３２間の巻き数比により決定される一定値に安定するため、前記のようにフォトトランジスタ２０ｂの電流値のみに依存する。
【０１５２】
次にタイミングＴ２以後、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼の電圧８０５の上昇に伴い、出力端子▲５▼から出力される出力信号８０６のハイレベル期間が長くなる→出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧が上昇する→コンデンサ３３の充電電圧が上昇する→信号レベル判定回路１５から供給される電流が増加する、という経過をたどりＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧８０４が漸次上昇する。
【０１５３】
タイミングＴ３以後、ＣＳ端子▲８▼の電圧８０５がＦＢ端子▲２▼の電圧８０４よりも高くなると、前述したようにＰＷＭ論理回路１０５は、ＦＢ端子▲２▼の電圧８０４とＯＳＣ１０６の発振信号８０３とを比較し、この比較結果に従って出力バッファ１０１を介して出力端子▲５▼から出力信号８０６を出力し、この出力信号８０６を主スイッチング素子５に駆動信号として与える。
【０１５４】
コンデンサ３３の充電電圧は、前述したように出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧、およびトランス３の二次巻線６と補助巻線３２間の巻き数比により決定されるため、タイミングＴ２以後、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧上昇に伴い、図８（ａ）の８０２にて示す曲線に沿って上昇し、タイミングＴ４でコンデンサ３３の電圧値が起動補正回路３５内に設定された所定値以上になると、起動補正回路３５は、この内部に備えられたスイッチをオンすることにより、抵抗３９ｂを抵抗３９ａに並列接続する。
【０１５５】
したがって、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧８０４は一旦降下するが、この降下後の電圧レベルはＯＳＣ１０６の発振信号８０３の下限値よりも高いため、出力端子▲５▼の出力信号８０６のハイレベル期間が一旦短縮されるものの主スイッチング素子５のスイッチング動作が継続されるため、依然として出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧およびコンデンサ３３の充電電圧が上昇し続け、ＦＢ端子▲２▼の電圧８０４は再度上昇に転じる。
【０１５６】
タイミングＴ６の直前において、抵抗２３と抵抗２４による抵抗分割電圧による電圧値が、シャントレギュレータ２２内部に備えられた比較基準値付近に到達すると、シャントレギュレータ２２、フォトダイオード２０ａ、およびフォトトランジスタ２０ｂに電流が流れ始めるため、信号レベル判定回路１５の供給電流の増加が止まり、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧８０４の上昇が停止し、本スイッチング電源装置は定常動作に入る。
【０１５７】
この定常動作においては、例えば、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧が上昇すると、抵抗２３と抵抗２４とによる抵抗分割電圧による電圧値が上昇する→シャントレギュレータ２２、フォトダイオード２０ａ、およびフォトトランジスタ２０ｂの電流が増加する→信号レベル判定回路１５の供給電流が減少する→ＦＢ端子▲２▼の電圧８０４が降下する→ＰＷＭ論理回路１０５がＯＳＣ１０６の発振信号８０３とＦＢ端子▲２▼の電圧８０４とを比較し、この結果、ＩＣ３８の出力端子▲５▼からハイレベル期間の短い出力信号（駆動信号）８０６を出力する→主スイッチング素子５のオンデューティが短くなる→ダイオード７を通して出力ライン２５に供給される電流が減少する、という経過をたどり、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧を下降させる動作を行う。
【０１５８】
また、逆に、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧が下降すると、抵抗２３と抵抗２４による抵抗分割電圧による電圧値が下降する→シャントレギュレータ２２、フォトダイオード２０ａ、およびフォトトランジスタ２０ｂの電流が減少する→信号レベル判定回路１５の供給電流が増加する→ＦＢ端子▲２▼の電圧８０４が上昇する→ＰＷＭ論理回路１０５がＯＳＣ１０６の発振信号８０３とＦＢ端子▲２▼の電圧８０４とを比較し、この結果、出力端子▲５▼からハイレベル期間の長い出力信号（駆動信号）８０６を出力する→主スイッチング素子５のオンデューティが長くなる→ダイオード７を通して出力ライン２５に供給される電流が増加する、という経過をたどり、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧を上昇させる動作を行う。
【０１５９】
このような動作により、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧を所定値に安定化させる。また、これに伴い、コンデンサ３３の充電電圧も安定化し、信号レベル判定回路１５から供給される電流量は、フォトトランジスタ２０ｂの電流のみに依存する。
【０１６０】
なお、起動補正回路３５は、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値を、本スイッチング電源装置の立ち上げ動作時と定常動作時間とで切り換える操作を行い、本スイッチング電源装置が確実にスイッチング動作するようにしている。
【０１６１】
即ち、本スイッチング電源装置の立ち上げ開始時において、コンデンサ３３の充電電圧は零ボルトであり、信号レベル判定回路１５から供給される電流が零のため、抵抗３９ａに抵抗値の大きい抵抗を採用し、前述したようにＦＡ５５１１のＩＣ３８内部のダイオード１０７と抵抗１０８、および抵抗３９（図４参照）による分割電圧値をＯＳＣ１０６の発振信号の下限値以上に設定している。
【０１６２】
さもないと、ＰＷＭ論理回路１０５は、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼の電圧レベルが上昇後も、ＦＢ端子▲２▼の電圧レベルがＯＳＣ１０６の発振信号の下限値以下であるため、出力端子▲５▼からハイレベルの信号を出力せず、本スイッチング電源装置の出力電圧が立ち上がらないことになる。
【０１６３】
また、定常動作状態において、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値が前述したように大きい値のまま放置されていると、例えば、本スイッチング電源装置が無負荷状態にて本スイッチング電源装置の出力電圧が上昇した時、前述の出力電圧安定化動作に従い、信号レベル判定回路１５が供給電流を停止させてもＦＢ端子▲２▼の電圧が、ＦＡ５５１１のＩＣ３８内部のダイオード１０７と抵抗１０８、および抵抗３９（図４参照）の分割電圧値がＯＳＣ１０６の発振信号の下限値以下に降下しないため、出力電圧を下げる操作ができないという問題が発生する。
【０１６４】
したがって、起動補正回路１５は、本スイッチング電源装置の立ち上げ時、コンデンサ３３の充電電圧が上昇し、且つ、フォトトランジスタ２０ｂに電流が流れ始める直前に抵抗３９ｂを追加接続して、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値を下げることにより解決している。
【０１６５】
このように本スイッチング電源装置は、軽負荷動作時にバーストスイッチング動作を行い、軽負荷時の電力損失を軽減する。
【０１６６】
前述したように、本スイッチング電源装置は、軽負荷動作時に出力電圧が上昇する傾向があり、これを補正するため、フォトトランジスタ２０ｂの電流値を増加させる。このフォトトランジスタ２０ｂの電流を電流検出用抵抗３４に流し、この電流検出用抵抗３４の電圧と信号レベル判定回路１５内部に備えられた基準電圧とを比較し、電流検出用抵抗３４の電圧の方が基準電圧よりも高い時、信号レベル判定回路１５は、供給電流をＣＳ端子制御回路３７の方へ流し、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼への電流供給を停止する。
【０１６７】
ＣＳ端子制御回路３７は、その供給電流を検知すると、内部に備えられたスイッチをオンし、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼をローレベルにする。ＣＳ端子▲８▼がローレベルに下げられると、動作制御回路１０２は、５Ｖレギュレータ１０３の出力をオフし、ＦＢ端子▲２▼へのプルアップ電流と、ＯＳＣ１０６およびＰＷＭ論理回路１０５への動作電源の供給を停止させる。
【０１６８】
また、動作制御回路１０２は、出力バッファ１０１にディスイネーブル信号を送出し、この出力バッファ１０１の動作を停止させる。したがって、ＩＣ３８の出力端子▲５▼から主スイッチング素子５への駆動信号が停止し、本スイッチング電源装置のスイッチング動作が停止する。
【０１６９】
これに伴い、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧が下降すると、抵抗２３と抵抗２４による分割電圧が下降し、シャントレギュレータ２２、フォトダイオード２０ａ、およびフォトトランジスタ２０ｂの電流が減少し、抵抗３４の電圧が降下して、信号レベル判定回路１５が抵抗３４の電圧と内部に備えられた基準電圧とを比較し、抵抗３４の電圧の方が低いと判定することにより、信号レベル判定回路１５は、供給電流をＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の方へ流し、ＣＳ端子制御回路３７への電流供給を停止する。
【０１７０】
これに従って、ＣＳ端子制御回路３７は、この内部に備えられたスイッチをオフし、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼の電圧をハイレベルにすると、動作制御回路１０２は、５Ｖレギュレータ１０３をオンし、ＦＢ端子▲２▼へのプルアップ電流と、ＯＳＣ１０６およびＰＷＭ論理回路１０５への動作電源の供給を再開する。また、動作制御回路１０２は、出力バッファ１０１にイネーブル信号を送出し、出力バッファ１０１の動作を再開する。
【０１７１】
したがって、ＩＣ３８の出力端子▲５▼から主スイッチング素子５への駆動信号の供給が再開され、本スイッチング電源装置のスイッチング動作が再起動する。
【０１７２】
この後、再度、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧が上昇すると、前述したようにスイッチング動作を停止させ、この結果、再度、出力ライン２５と出力ライン２６間の電圧が下降し、抵抗３４の電圧が下降すると、前述したようにスイッチング動作を再開させるというバーストスイッチング動作を繰り返す。
【０１７３】
このバーストスイッチング状態から、本スイッチング電源装置の出力電流を増加させると、スイッチング動作期間中に、電流検出用抵抗３４の電圧レベルが信号レベル判定回路１５内部に備えられた基準電圧のレベルに到達しなくなり、連続スイッチングのモードに入る。
【０１７４】
以上説明した第４の実施形態の技術を使用すると、市販のＰＷＭ制御ＩＣである富士電機製の品番ＦＡ５５１１や、それと同等品に、付属回路を追加することにより、請求項１〜６に記載された発明を具体的に実現することができる。
【０１７５】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８の主要回路部分への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
なお、ＩＣ３８の主要回路部分とは、ＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５である。
【０１７６】
また、起動補正回路３５の動作により、本電源装置の立ち上げ動作状態から定常動作に遷移するタイミングにおいて、第１の抵抗３９ａに第２の抵抗３９ｂが並列接続され、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値が下げられ、これにより、ＦＢ端子▲２▼の電位が下がり、定常動作状態における本電源装置の出力電圧安定化制御を確実なものにする。
【０１７７】
（第５の実施形態）
図９は本発明の第５の実施形態（請求項１０，１１，１２，１４に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図９において、図４に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。この第５の実施形態のスイッチング電源装置では、信号レベル判定回路１５、起動補正回路３５、およびＣＳ端子制御回路３７を詳細に示している。
【０１７８】
信号レベル判定回路１５は、ＰＮＰ形トランジスタ４７、ＰＮＰ形トランジスタ４８、抵抗４９、抵抗５０、および抵抗５１から構成されている。起動補正回路３５は、ツェナーダイオード５４、抵抗５５、抵抗５６、抵抗３９ｂ、およびＮＰＮ形トランジスタ５７から構成されている。ＣＳ端子制御回路３７は、ＮＰＮ形トランジスタ５３と抵抗５２から構成されている。以下、ＰＮＰ形トランジスタやＮＰＮ形トランジスタは、単にトランジスタと言うことにする。
【０１７９】
信号レベル判定回路１５におけるトランジスタ４７のエミッタとトランジスタ４８のエミッタとが相互に接続され、それらのエミッタとコンデンサ３３間に抵抗４９が接続され、フォトトランジスタ２０ｂのエミッタと電流検出用抵抗３４との接続点にトランジスタ４７のベースが接続されている。
【０１８０】
また、コンデンサ３３の両端間の電圧を、抵抗５０と抵抗５１の直列接続による抵抗で分割することにより作成される基準電圧の発生点（抵抗５０と抵抗５１の接続点）と、トランジスタ４８のベースとが接続されている。また、トランジスタ４７のコレクタがＦＡ５５１１のＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に接続され、トランジスタ４８のコレクタがＣＳ端子制御回路３７の構成要素であるトランジスタ５３のベースに接続されている。
【０１８１】
このように構成された信号レベル判定回路１５は、本スイッチング電源装置の定常動作状態において下記のように動作を行う。
【０１８２】
前述したように、コンデンサ３３の充電電圧が安定化されており、この充電電圧を抵抗５０と抵抗５１により分割し作成した電圧を基準電圧として使用し、この基準電圧をＥｂとする。フォトトランジスタ２０ｂと電流検出用抵抗３４との接続点には、概略、出力電圧検出回路９から出力されるフィードバック信号の信号レベルに比例した電圧が発生し、この電圧が基準電圧Ｅｂよりも低い時、トランジスタ４７がオンで、トランジスタ４８がオフになり、トランジスタ４７のコレクタに下記の式（１）に示す電流Ｉａが流れる。
【０１８３】
Ｉａ＝（Ｅａ−Ｅｅ−Ｖａ）／Ｒｄ　　　　　・・・　　（１）
【０１８４】
上記式（１）において、Ｅａはコンデンサ３３の充電電圧、Ｅｅはフォトトランジスタ２０ｂと検出抵抗３４との接続点の電圧（トランジスタ４７のベース電圧）、Ｖａはトランジスタ４７のベースとエミッタ間の順方向電圧、Ｒｄは抵抗４９の抵抗値を示す。
【０１８５】
したがって、フォトトランジスタ２０ｂに流れる電流が増加すると、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に供給する電流を少なくし、逆に、フォトトランジスタ２０ｂに流れる電流が減少すると、ＦＢ端子▲２▼に供給する電流を増加させることができる。また、フォトトランジスタ２０ｂの電流が前記よりも更に増加すると、フォトトランジスタ２０ｂと抵抗３４との接続点の電圧が前記基準電圧Ｅｂよりも高くなり、トランジスタ４７がオフ、トランジスタ４８がオンとなり、トランジスタ４８のコレクタからＣＳ端子制御回路３７に電流が供給される。
【０１８６】
次に、ＣＳ端子制御回路３７について説明する。ＦＡ５５１１のＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼にトランジスタ５３のコレクタが接続され、更に、そのトランジスタ５３のエミッタが負極性電源供給ライン２に、そのベースが信号レベル判定回路１５の出力端にそれぞれ接続されている。
【０１８７】
したがって、信号レベル判定回路１５から電流が供給されると、トランジスタ５３がオンし、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼をローレベルに下げることができる。
【０１８８】
なお、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼とコンデンサ４１間に接続されているダイオード５８は、ＩＣ３８の端子▲８▼の電圧のレベル変化を速くし、バースト発振動作状態における発振動作と休止動作との間の切り換えスピードを速める作用を行う。
【０１８９】
このダイオード５８が挿入されていない場合、即ち、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼とコンデンサ４１間を直接接続した場合、トランジスタ５３がオンした時、コンデンサ４１の充電電荷を抜き取るまでＣＳ端子▲８▼がローレベルに降下しないため、スイッチング動作停止に至る時間が遅れ、逆に、トランジスタ５３がオフした時コンデンサ４１が動作制御回路１０２から供給される電流により、ＯＳＣ１０６の発振信号の下限電圧レベル以上に充電されるまで時間を要し、この分、スイッチング動作再開に至る時間が遅れ、バーストスイッチング動作状態において、スイッチング動作の休止期間中に本スイッチング電源装置の負荷電流が急峻に増加した時、出力電圧の降下量が増加すると言う現象が発生する。
【０１９０】
なお、スイッチング動作の停止または再開に至る時間の遅れによる影響を問題としない用途の場合には、ダイオード５８は挿入する必要がない。
【０１９１】
次に、起動補正回路３５について説明する。この起動補正回路３５において、ツェナーダイオード５４のツェナー電圧は、前述したようにコンデンサ３３の充電電圧が上昇して所定値を超えた時、トランジスタ５７をオンさせるために設定される前記所定値の電圧である。したがって、コンデンサ３３の充電電圧が前記ツェナー電圧（所定値）よりも上昇した時、コンデンサ３３からツェナーダイオード５４と抵抗５５を介してトランジスタ５７にベース電流が供給され、これにより、トランジスタ５７がオンし、抵抗３９ｂが抵抗３９ａに並列接続され、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧を降下させる。
【０１９２】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８の主要回路部分、即ちＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０１９３】
また、起動補正回路３５の動作により、本電源装置の立ち上げ動作状態から定常動作に遷移するタイミングにおいて、第１の抵抗３９ａに第２の抵抗３９ｂが並列接続され、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値が下げられ、これにより、ＦＢ端子▲２▼の電位が下がり、定常動作状態における本電源装置の出力電圧安定化制御を確実なものにする。
【０１９４】
また、信号レベル判定回路１５、起動補正回路３５、およびＣＳ端子制御回路３７は簡単な回路で実現でき、また、スイッチング制御回路はＦＡ５５１１のＩＣ３８で実現できるので、回路基板のスペースを小さくでき、これにより、本スイッチング電源装置は小型化ができ、低コストで提供することができる。
【０１９５】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。なお、主スイッチング素子を同一パッケージに形成する場合、現行の技術では主スイッチング素子のオン抵抗が高くなる。
【０１９６】
（第６の実施形態）
図１０は、本発明の第６の実施形態（請求項１０〜１４に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図１０において、図９に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０１９７】
図９に示す前記実施形態のスイッチング電源装置では、バーストスイッチング動作状態において、このスイッチング動作休止期間およびスイッチング動作期間は前述したように出力電圧制御系の制御遅れに依存するのに対して、図１０に示す本実施形態のスイッチング電源装置では、信号レベル判定回路１５ａの内部に備えられた比較用基準電源をスイッチング動作休止期間とスイッチング動作期間との間で変化させ、この変化幅の設定次第により、スイッチング動作休止期間とスイッチング動作期間とを長く、且つ調整できるようにしたものである。
【０１９８】
本実施形態では、そのような比較用基準電源の設定を行うため、図９に示す信号レベル判定回路１５内の抵抗５０と抵抗５１との直列接続による電圧分割回路の抵抗５１を、図１０に示す信号レベル判定回路１５ａのように抵抗５１ａと抵抗５１ｂとに分割し、これらの抵抗５１ａ，５１ｂの接続点を、ダイオード５９を介してＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼に接続している。
【０１９９】
図１０において、本スイッチング電源装置が定常動作状態にてスイッチング動作期間中の時、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼はハイレベルであり、ＣＳ端子▲８▼から抵抗５１ａと抵抗５１ｂとの接続点への電流の流れはダイオード５９により阻止されるため、トランジスタ４８のベース電圧（比較用基準電源）Ｅｓａは、概略下記の式（２）に示すように設定される。
【０２００】
Ｅｓａ＝｛（Ｒａ＋Ｒｂ）×Ｅｃ｝／（Ｒｏ＋Ｒａ＋Ｒｂ）　・・・　（２）
【０２０１】
上記式（２）において、Ｒａは抵抗５１ａの抵抗値、Ｒｂは抵抗５１ｂの抵抗値、Ｒｏは抵抗５０の抵抗値、Ｅｃはコンデンサ３３の充電電圧を示す。
【０２０２】
また、本スイッチング電源装置のバーストスイッチング動作状態において、スイッチング動作休止期間中の時、トランジスタ５３がオンであり、抵抗５１ｂが短絡されるため、トランジスタ４８のベース電圧（比較用基準電源）Ｅｓｂは概略下記の式（３）に示すように設定される。
【０２０３】
Ｅｓｂ＝（Ｒａ×Ｅｃ）／（Ｒｏ＋Ｒａ）　・・・　（３）
【０２０４】
したがって、Ｅｓａ＞Ｅｓｂの関係が成立し、また、抵抗５０と抵抗５１ａと抵抗５１ｂの各抵抗値の設定次第により、Ｅｓａ−Ｅｓｂの値を自在に設定できる。
【０２０５】
本スイッチング電源装置のスイッチング動作中において、例えば、負荷電流が減少する等の事情により、出力電圧が上昇すると、トランジスタ４７のベース電圧が上昇し前記電圧Ｅｓａよりも高くなると、前述したようにトランジスタ４８からトランジスタ５３のベースに電流が供給され、トランジスタ５３がオンし、本スイッチング電源装置のスイッチング動作が休止する。
【０２０６】
この結果、本スイッチング電源装置の出力電圧が降下を開始し、トランジスタ４７のベース電圧が前記電圧Ｅｓｂ以下に降下すると、トランジスタ４８がオフし、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼がハイレベルとなり、本スイッチング電源装置はスイッチング動作を再開し、この結果、本スイッチング電源装置の出力電圧が上昇し、トランジスタ４７のベース電圧が電圧Ｅｓａよりも高くなると、スイッチング動作を休止するという動作を繰り返す。
【０２０７】
したがって、図１０に示す信号レベル判定回路１５ａを採用したスイッチング電源装置は、下記のような動作特性を示す。
【０２０８】
図９に示す信号レベル判定回路１５は比較用基準電源の電圧値が固定のため、この信号レベル判定回路１５を採用したスイッチング電源装置は、バーストスイッチング動作状態において、スイッチング動作期間およびスイッチング動作休止期間の長さは、出力電圧制御系の制御の遅延特性に依存するのに対して、図１０に示す信号レベル判定回路１５ａを採用したスイッチング電源装置は、スイッチング動作期間およびスイッチング動作休止期間の長さが信号レベル判定回路１５を採用したスイッチング電源装置よりも長くなり、その長さも前記Ｅｓａ−Ｅｓｂの値の設定次第により自在に設定できる。
【０２０９】
また、図９に示す信号レベル判定回路１５を採用したスイッチング電源装置はバーストスイッチング動作状態において、出力電圧変動幅（出力電圧のリップル）が出力電圧制御系の制御の遅延特性により決定される最小値に設定されるのに対して、図１０に示す信号レベル判定回路１５ａを採用したスイッチング電源装置は、出力電圧変動幅が信号レベル判定回路１５を採用したスイッチング電源装置よりも大きくなり、その大きさも前記Ｅｓａ−Ｅｓｂの値の設定次第により自在に設定できる。
【０２１０】
なお、出力電圧変動幅（出力電圧のリップル）を大きくすると、バーストスイッチング動作状態における損失電力を少なくできるという長所が発生する。
【０２１１】
即ち、信号レベル判定回路１５を採用したスイッチング電源装置は、スイッチング動作休止状態から少しでフィードバック信号の信号レベルが降下すると、スイッチング動作を開始し、この開始タイミング時におけるＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧上昇値が少なく、ＩＣ３８の出力端子▲５▼から出力される駆動信号のデューティが小さい（ハイレベル期間が短い）。
【０２１２】
これに対して、信号レベル判定回路１５ａを採用したスイッチング電源装置はスイッチング動作休止状態からフィードバック信号の信号レベルが電圧Ｅｓｂのレベルまで降下するまでスイッチング動作を開始しないため、この開始タイミングにおけるＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧上昇値が大きく、出力端子▲５▼から出力される駆動信号のデューティが大きくなる（ハイレベル期間が短くなる）。
【０２１３】
したがって、スイッチング動作開始時点において、顕著に１スイッチング周期にトランス３の二次巻線６からダイオード７を介して供給される電流が大きくなり、長いスパンで観測した場合のスイッチング回数が、信号レベル判定回路１５を採用したスイッチング電源装置に比べて少なくなり、この分、電力損失を節減できる。
【０２１４】
したがって、バーストスイッチング動作状態における出力電圧の変動幅の許容値が最小であることを求められる用途には、図９に示す信号レベル判定回路１５を採用し、また、消費電力の節電を重視される用途には、図１０に示す信号レベル判定回路１５ａを採用する。なお、信号レベル判定回路１５ａを採用した場合においては、前述したように出力電圧の設定幅を、各用途により要求される許容値未満に、かつ消費電力の少ない最適値に設定することができる。
【０２１５】
なお、信号レベル判定回路１５ａを採用したスイッチング電源装置の重負荷状態においては、そのスイッチング電源装置の出力電圧が低下傾向となることからトランジスタ４７のベース電圧が電圧Ｅｓａよりも低いため、連続スイッチングの動作を行うことになる。
【０２１６】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５ａは、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０２１７】
また、起動補正回路３５の動作により、本電源装置の立ち上げ動作状態から定常動作に遷移するタイミングにおいて、第１の抵抗３９ａに第２の抵抗３９ｂが並列接続され、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値が下げられ、これにより、ＦＢ端子▲２▼の電位が下がり、定常動作状態における本電源装置の出力電圧安定化制御を確実なものにする。
【０２１８】
また、信号レベル判定回路１５ａ、起動補正回路３５、およびＣＳ端子制御回路３７は簡単な回路で実現でき、また、スイッチング制御回路はＦＡ５５１１のＩＣ３８で実現できるので、回路基板のスペースを小さくでき、これにより、本スイッチング電源装置は小型化ができ、低コストで提供することができる。
【０２１９】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。なお、主スイッチング素子を同一パッケージに形成する場合、現行の技術では主スイッチング素子のオン抵抗が高くなる。
【０２２０】
（第７の実施形態）
図１１は、本発明の第７の実施形態（請求項１５に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図１１において、図４に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０２２１】
図４に示す前記実施形態のスイッチング電源装置では、フィードバック信号がフォトトランジスタ２０ｂから信号レベル判定回路１５を経由し、尚且つ前述したように信号レベルの増減が反転された後、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に供給されていたが、図１１に示す本実施形態のスイッチング電源装置では、フォトトランジスタ２０ｂからフィードバック信号が抵抗３４および電流調整回路６０を経由してＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に供給される。また、本実施形態では起動補正回路が省略されているが、この理由は後述する。
【０２２２】
電流調整回路６０は、フォトトランジスタ２０ｂと抵抗３４との接続点の電圧値に比例した電流をＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼から吸収する。したがって、本スイッチング電源装置の出力電圧が例えば所定値よりも高い時、出力電圧検出回路９はフォトトランジスタ２０ｂと抵抗３４との接続点の電圧を上昇させ、電流調整回路６０はこの電圧の上昇に応じてＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼から吸収する電流を増加させるためＦＢ端子▲２▼の電圧が下降する。
【０２２３】
この電圧の降下に伴い、ＩＣ３８内のＰＷＭ論理回路１０５（図６参照）は、ＩＣ３８の出力端子▲５▼から主スイッチング素子５にハイレベル期間の短い駆動信号を送出し、この結果、トランス３の二次巻線６からダイオード７を介して供給される電流が減少するため、出力電圧を下げるように制御がかかる。
【０２２４】
また、本スイッチング電源装置の出力電圧が例えば所定値よりも低い場合は、出力電圧検出回路９はフォトトランジスタ２０ｂと抵抗３４との接続点の電圧を下降させ、電流調整回路６０はこの電圧の下降に応じてＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼から吸収する電流を減少させるため、ＦＢ端子▲２▼の電圧が上昇する。
【０２２５】
この電圧の上昇に伴い、ＩＣ３８内のＰＷＭ論理回路１０５（図６参照）は、ＩＣ３８の出力端子▲５▼から主スイッチング素子５にハイレベル期間の長い駆動信号を送出し、この結果、トランス３の二次巻線６からダイオード７を介して供給される電流が増加するため、出力電圧を上げるように制御がかかる。
【０２２６】
図１１に示す本実施形態によるスイッチング電源装置のバーストスイッチング制御論理は、図４に示す前記実施形態によるスイッチング電源装置のバーストスイッチング制御論理と同じである。
【０２２７】
本実施形態によるスイッチング電源装置は、立ち上げ時、ＦＡ５５１１（ＩＣ３８）を一般的に用いた回路（図５参照）と同様に立ち上がるので、前記起動補正回路を省略することができる。
【０２２８】
即ち、図７に示すタイミングｔ１で、コンデンサ３３の充電電圧は零ボルトであり、フォトトランジスタ２０ｂと抵抗３４との接続点の電圧も零ボルトであり、電流調整回路６０は、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼から電流を吸収しないため、ＦＢ端子▲２▼の電圧は５Ｖレギュレータ１０３（図６参照）の出力電圧と同一レベルとなる。
【０２２９】
この後、本スイッチング電源装置の出力電圧およびコンデンサ３３の充電電圧が上昇し、タイミングｔ３で本スイッチング電源装置の出力電圧が抵抗２３と抵抗２４とにより設定される所定の設定電圧付近に到達すると、フォトトランジスタ２０ｂに電流が流れることにより、フォトトランジスタ２０ｂと抵抗３４との接続点の電圧が上昇し、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼が下降を開始し、ＦＢ端子▲２▼の電圧を参照した定常出力電圧安定化制御操作に入る。また、タイミングｔ３までの期間、ＩＣ３８の出力端子▲５▼から出力される駆動信号のデューティは、ＣＳ端子▲８▼の電圧レベルにより制御される。
【０２３０】
以上の動作は、図４のスイッチング電源装置にて説明したＦＡ５５１１を採用した一般的な回路の立ち上げ動作と同じであり、図１１のスイッチング電源装置では起動補正回路が不要となる。
【０２３１】
このように図１１に示すスイッチング電源装置は、起動補正回路が不要となり構成がその分、簡略化されるが、後述する第８の実施形態に記載するように、電流調整回路６０に採用する半導体等の各部品の特性が温度ドリフトする影響を受け、バーストスイッチングのモードから通常の連続スイッチングのモードに切り換える負荷電流設定値、および通常の連続スイッチングのモードからバーストスイッチングのモードに切り換える負荷電流設定値が変動すると言う欠点がある。したがって、図１１に示すスイッチング電源装置は、負荷電流設定値の変動が許容できる用途に、適用することができる。
【０２３２】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、ＣＳ端子制御回路にオン／オフ動作を繰り返し行わさせることにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８の主要回路部分、即ちＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０２３３】
また、スイッチング電源装置の立ち上げ時、電流調整回路６０の動作により、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電流が調整され、これにより、前記ＰＷＭ制御ＩＣは、前記主スイッチング素子を大きいオンデューティにてスイッチング動作させ、立ち上げ時間を短縮する。
【０２３４】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。
【０２３５】
（第８の実施形態）
図１２は、本発明の第８の実施形態（請求項１６に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図１２において、図１０および図１１に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０２３６】
図１２において、電流調整回路６０はトランジスタ７０と抵抗７２とから構成されている。トランジスタ７０のコレクタはＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に接続され、そのベースは抵抗３４と抵抗７１との接続点に接続され、そのエミッタは抵抗７２を介して負極性電源供給ライン２に接続されている。
【０２３７】
本スイッチング電源装置の通常の連続スイッチング動作状態において、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧Ｅｆは、概略、下記の式（４）により決定される。
【０２３８】
Ｅｆ＝Ｅｒ−（Ｅａ−Ｖｂ）×Ｒｅ／Ｒｃ−Ｖｆ　・・・　（４）
【０２３９】
上記式（４）において、ＥｒはＦＡ５５１１のＩＣ３８内部の５Ｖレギュレータ１０３（図６参照）の出力電圧、Ｅａは抵抗７１と抵抗３４との接続点の電圧、Ｖｂはトランジスタ７０のベース・エミッタ間の順方向電圧、ＲｅはＩＣ３８内部のプルアップ抵抗１０８（図６参照）の抵抗値、Ｒｃは抵抗７２の抵抗値、ＶｆはＩＣ３８内部のダイオード１０７（図６参照）の順方向降下電圧を示す。
【０２４０】
上記式（４）から分かるように電圧Ｅｆにトランジスタ７０のベース・エミッタ間の順方向電圧が関与している。一般にトランジスタのベース・エミッタ間の順方向電圧は、温度により変化する特性があり、トランジスタ４７のベース電圧が安定していても、動作環境温度の変化により、トランジスタ７０の順方向電圧が変化し、これによりＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧が変化する。
【０２４１】
また、本スイッチング電源装置が連続的にスイッチングしている状態において前述したように本スイッチング電源装置の出力電圧の変動に応じて、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧レベルを変化させ、出力電圧の安定化を行っているが、出力電圧が負荷の変動に依存する特性があることから、負荷電流の変化に応じてＦＢ端子▲２▼の電圧レベルを変化させて出力電圧の安定化を行っていることにもなる。したがってＦＢ端子▲２▼の電圧値が、本スイッチング電源装置の負荷電流を代表していることになる。
【０２４２】
本スイッチング電源装置は、前述したように連続スイッチング動作状態から漸次負荷電流を降下すると、トランジスタ４７のベース電圧が上昇し、トランジスタ４８のベース電圧（比較基準電圧）よりも高くなるとトランジスタ５３がオンし、バーストスイッチングの動作状態に切り換わるが、この切り換わりタイミングにおけるＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧が、本スイッチング電源装置の使用環境温度により変化するということは、この切り換わりタイミングにおける負荷電流値が、本スイッチング電源装置の使用環境温度により変化するという好ましくない現象が発生する。
【０２４３】
本スイッチング電源装置に接続される機器にもよるが、切り換わりタイミングにおける負荷電流値の管理基準を正確な値に要求する場合があり、このような場合、このスイッチング電源装置の回路はあまり適切ではないが、それほど正確さを要求されない用途には、この回路が比較的簡単な構成で実現するので、このスイッチング電源装置の回路は適していることになる。
【０２４４】
なお、前述した図４、図９、および図１０に示す回路は、電流調整回路６０を設けていなく、負荷電流値の変動要因の除去が行われているため、比較的正確に動作モード切り換わり時の負荷電流値を正確に管理できるが、起動補正回路３５の追加が必要となる分、多少構成が複雑になる。
【０２４５】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８の主要回路部分、即ちＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０２４６】
また、スイッチング電源装置の立ち上げ時、電流調整回路６０の動作により、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電流が調整され、これにより、前記ＰＷＭ制御ＩＣは、前記主スイッチング素子を大きいオンデューティにてスイッチング動作させ、立ち上げ時間を短縮する。
【０２４７】
また、信号レベル判定回路１５、電流調整回路６０、およびＣＳ端子制御回路３７は簡単な回路で実現でき、また、スイッチング制御回路はＦＡ５５１１のＩＣ３８で実現できるので、回路基板のスペースを小さくでき、これにより、本スイッチング電源装置は小型化ができ、低コストで提供することができる。
【０２４８】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。
【０２４９】
（第９の実施形態）
図１３は本発明の第９の実施形態（請求項２１に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図１３において、図１２に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０２５０】
図１３に示す回路は、図１２に示す回路に対して抵抗７１に、直列にトランジスタ７０と同一特性のトランジスタ７７が追加接続されている。このトランジスタ７７により、図１３に示す回路は温度ドリフトによる影響を軽減することができる。即ち、例えば、本スイッチング電源装置の使用環境温度が上昇し、トランジスタ７０のベース・エミッタ間の順方向電圧が低下すると同時に、トランジスタ７７のベース・エミッタ間の順方向電圧も低下することにより、トランジスタ７０のベース電圧が下降し、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧変動を抑制する。
【０２５１】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０２５２】
また、スイッチング電源装置の立ち上げ時、電流調整回路６０の動作により、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電流が調整され、これにより、前記ＰＷＭ制御ＩＣは、前記主スイッチング素子を大きいオンデューティにてスイッチング動作させ、立ち上げ時間を短縮する。
【０２５３】
また、信号レベル判定回路１５、電流調整回路６０、およびＣＳ端子制御回路３７は簡単な回路で実現でき、また、スイッチング制御回路はＦＡ５５１１のＩＣ３８で実現できるので、回路基板のスペースを小さくでき、これにより、本スイッチング電源装置は小型化ができ、低コストで提供することができる。
【０２５４】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。
【０２５５】
（第１０の実施形態）
図１４は第１０の実施形態（請求項２０に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図１４において、図１１に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０２５６】
図１４に示す回路は、図１１に示す回路に対してＩＣ３８の端子▲７▼とＦＢ端子▲２▼間にコンデンサ７５が追加されている。また、図１４に示す回路は、主として連続スイッチング状態における出力安定化制御系の位相補正のため、抵抗７３とコンデンサ７４との直列回路がＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間に追加接続されることがある。
【０２５７】
ところが、コンデンサ７４と抵抗７３の追加により、バーストスイッチング動作中の動作に下記のような好ましくない現象が発生する。
【０２５８】
本スイッチング電源装置がバーストスイッチング動作状態において、そのスイッチング動作休止期間中、前述したように５Ｖレギュレータ１０３（図６参照）の出力電圧が零ボルトになるため、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧が降下する。この後、前述したようにスイッチング動作期間に入るタイミングで５Ｖレギュレータ１０３の出力電圧が立ち上がり、コンデンサ７４にダイオード１０７（図６参照）および抵抗１０８（図６参照）を介して電流が流入し、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼がＯＳＣ１０６の出力信号下限値のレベルに到達するまで多少の時間を必要とし、この時間分、スイッチング動作開始の遅れが発生する。
【０２５９】
例えば、本スイッチング電源装置がバーストスイッチング動作状態において、スイッチング動作休止期間中に負荷電流が急峻に増加した場合、本スイッチング電源装置の出力電圧の降下を、信号レベル判定回路１５がフィードバック信号のレベル低下で検出し、５Ｖレギュレータ１０３（図６参照）の出力電圧を俊敏に立ち上げても、前述したようにスイッチング動作の開始が遅れると、この遅れ時間の間、本スイッチング電源装置の出力電圧の降下が更に進行するという欠点が発生する。
【０２６０】
つまり、バーストスイッチング動作状態において、負荷が急峻に増加したときバーストスイッチング動作制御系の動作遅れにより、本スイッチング電源装置の出力電圧の降下量が増加する。したがって、バーストスイッチング制御系の制御速度を可能な限り速くすることが望ましい。
【０２６１】
ところで、５Ｖレギュレータ１０３（図６参照）の出力立ち上がり時に、電流を、コンデンサ７５を介してコンデンサ７４に供給することにより、バーストスイッチング動作制御系の動作遅れを解消することができる。また、コンデンサ７５をバーストスイッチング動作制御系の動作遅れ時間の解消に必要な容量値以上に大きくすると、図１０に示す実施形態で述べた効果と同様な効果が得られる。
【０２６２】
即ち、コンデンサ７５の容量を大きくすると、バーストスイッチング動作状態において、スイッチング動作開始のタイミングでＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧がフィードバック信号のレベルに対応した値以上に高くなり、ＩＣ３８の出力端子▲５▼からデューティの大きい駆動信号が主スイッチング素子５に供給されることになり、図１０に示す実施形態で述べた同様な理由により、図１４に示す実施形態のスイッチング電源装置はバーストスイッチング動作中の電力損失の節減を図ることができる。
【０２６３】
但し、図１４に示す実施形態のスイッチング電源装置において、バーストスイッチング動作中の電力損失の節減を図る手法は、図１０に示す実施形態のスイッチング電源装置に比べて、追加されたコンデンサ７５の容量値の設定が難しく、多少確実性に欠けるという欠点がある。つまり、図１４に示す実施形態のスイッチング電源装置は、コンデンサ７５の追加が出力電圧安定化制御系の位相補正に影響を与えるからであり、コンデンサ７５を追加した状態において所望位相補正を満足する場合に限り採用できる。
【０２６４】
なお、このコンデンサ７５の追加は、図４に示す実施形態のスイッチング電源装置、図１６に示す実施形態のスイッチング電源装置、図１９に示す実施形態のスイッチング電源装置にコンデンサ７４および抵抗７５を追加した場合においても有効である。
【０２６５】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８の主要回路部分、即ちＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０２６６】
また、スイッチング電源装置の立ち上げ時、電流調整回路６０の動作により、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電流が調整され、これにより、前記ＰＷＭ制御ＩＣは、前記主スイッチング素子を大きいオンデューティにてスイッチング動作させ、立ち上げ時間を短縮する。
【０２６７】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。
【０２６８】
（第１１の実施形態）
図１５は本発明の第１１の実施形態（請求項２０に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図１５において、図１４に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０２６９】
図１５に示す実施形態のスイッチング電源装置は、図１４に示す実施形態のスイッチング電源装置におけるコンデンサ７４と抵抗７３より成る位相補正回路を図１５に示すコンデンサ７５と抵抗７６より成る直列回路とコンデンサ７８と抵抗７９より成る直列回路とに置き換えたものである。そして、これらのコンデンサ７５，７８の容量値と抵抗７６，７９の抵抗値を、下記の式（５）および式（６）を満足させる値に設定することにより、バーストスイッチング動作状態において、位相補正回路の影響を完全に除去し、尚且つ連続スイッチング状態において、所望の位相補正を実現する。
【０２７０】
Ｃａ×Ｒｍ＝Ｃｂ×Ｒｎ　・・・　（５）
Ｅｄ＝Ｅｒ×Ｃａ／（Ｃａ＋Ｃｂ）　・・・　（６）
【０２７１】
前記式（５）、式（６）において、Ｃａはコンデンサ７５の容量値、Ｃｂはコンデンサ７８の容量値、Ｒｍは抵抗７６の抵抗値、Ｒｎは抵抗７９の抵抗値、Ｅｒは５Ｖレギュレータ１０３（図６参照）の出力電圧、ＥｄはＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に発生する電圧降下量（電圧変化量）を示す。
【０２７２】
詳しくは、Ｅｄは、バーストスイッチング動作状態において、５Ｖレギュレータ１０３の出力停止に伴い、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に発生する電圧降下量（電圧変化量）を示し、例えば、図１５に示す実施形態にスイッチング電源装置においては５Ｖレギュレータ１０３の出力停止の直前、電流調整回路６０がフォトトランジスタ２０ｂから送出されるフィードバック信号の信号レベルに相応した電流をＦＢ端子▲２▼から吸収し、ＦＢ端子▲２▼の電圧は、その吸収電流値に相応した電圧レベルに維持されているが、５Ｖレギュレータ１０３の出力停止に伴い、零ボルトまで降下する、この電圧差（電圧降下量）を意味する。
【０２７３】
また、式（６）において、右辺の値をＥｄよりも大きくすることにより、バーストスイッチング動作状態において、スイッチング動作開始のタイミングでＦＢ端子▲２▼の電圧がフィードバック信号のレベルに対応した値以上に高くなり、ＩＣ３８の出力端子▲５▼からデューティの大きい駆動信号が主スイッチング素子５に送出されることになり、図１０に示す実施形態のスイッチング電源装置で説明した同様な理由により、図１５に示す実施形態のスイッチング電源装置はバーストスイッチング動作中の電力損失の節減を図れる。
【０２７４】
また、図１５に示す実施形態のスイッチング電源装置は、下記に示す式（７）および式（８）を満足させるようにコンデンサの容量値および抵抗の抵抗値を設定すると連続スイッチング動作中において、コンデンサ７４と抵抗７３との直列回路（図１４参照）単独で位相補正した場合と同一の位相補正特性を得ることができる。
【０２７５】
Ｃａ×Ｒｍ＝Ｃｂ×Ｒｎ＝Ｃｄ×Ｒｔ　・・・　（７）
Ｃｄ＝Ｃａ＋Ｃｂ　・・・　（８）
【０２７６】
前記式（７）、式（８）において、Ｃａはコンデンサ７５の容量値、Ｃｂはコンデンサ７８の容量値、Ｃｄはコンデンサ７４（図１４参照）の容量値、Ｒｍは抵抗７６の抵抗値、Ｒｎは抵抗７９の容量値、Ｒｔは抵抗７３の抵抗値を示す。
【０２７７】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０２７８】
また、スイッチング電源装置の立ち上げ時、電流調整回路６０の動作により、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電流が調整され、これにより、前記ＰＷＭ制御ＩＣは、前記主スイッチング素子を大きいオンデューティにてスイッチング動作させ、立ち上げ時間を短縮する。
【０２７９】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。
【０２８０】
（第１２の実施形態）
図１６は本発明の第１２の実施形態（請求項２２に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図１６において、図４に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０２８１】
図１６に示す本実施形態のスイッチング電源装置では、図４中の副制御電源を廃止し、トランス３の補助巻線３２に発生する誘起電圧をダイオード３１により整流して作成した直流電流を制御回路の電源、即ちコンデンサ４６に直接供給している。
【０２８２】
図１６に示すスイッチング電源装置の立ち上げ開始時に、前述したように起動用抵抗２９を介して供給される起動電流が信号レベル判定回路１５に流れ、コンデンサ４６の充電電圧がＦＡ５５１１のＩＣ３８の動作開始電圧に到達する時間が長くなることを防止するため、起動スイッチ回路８１が設けられている。
【０２８３】
フォトトランジスタ２０ｂの出力電流（フィードバック信号）はダイオード８０を介して信号レベル判定手段１５に入力され、起動スイッチ回路８１および起動補正回路８２は、フォトトランジスタ２０ｂとダイオード８０の接続点の電圧を監視することにより、フィードバック信号の有無を検知する。
【０２８４】
信号レベル判定回路１５の消費電流（比較用基準電源の消費電流を含む消費電流）は、コンデンサ４６の正極性端子からライン８４を介して供給され、ライン８３から起動スイッチ回路８１内部のスイッチを介してコンデンサ４６の負極性端子に戻される。また、フォトトランジスタ２０ｂの電流は、コンデンサ４６の正極性端子から供給され、ダイオード８０、電流検出用抵抗３４、起動スイッチ回路８１内部のスイッチを介してコンデンサ４６の負極性端子に戻される。
【０２８５】
本スイッチング電源装置の立ち上げ開始時に、起動スイッチ回路８１の内部スイッチおよび起動補正回路８２の内部スイッチはオフであり、また、本スイッチング電源装置の出力電圧は所定の設定電圧以下であるため、信号レベル判定回路１５（内部に備えられた比較用基準電源も含む）およびフォトトランジスタ２０ｂに消費電流が流れず、コンデンサ４６の充電電圧は起動用抵抗２９を介して供給される起動電流により速やかに上昇し、ＦＡ５５１１のＩＣ３８の動作開始電圧レベルまで到達する。なお、コンデンサ４６の充電電圧の上昇に要する時間はＦＡ５５１１の一般的な使用例と比較して遜色ない。
【０２８６】
次に本スイッチング電源装置における電源立ち上げ時の動作を図１７に示す信号波形図を参照して説明する。
【０２８７】
図１７（ａ）に示すタイミングＡ０で、正極性電源供給ライン１と負極性電源供給ライン２間に直流電圧が印加されると、コンデンサ４６の電圧２１３は起動用抵抗２９を介して供給される充電電流により徐々に上昇し、タイミングＡ１でＦＡ５５１１のＩＣ３８の所定動作開始電圧に到達すると、ＩＣ３８内部の内部供給ライン１０４の電圧が立ち上がり、ＯＳＣ１０６、ＰＷＭ論理回路１０５、および出力バッファ回路１０１が動作を開始する。
【０２８８】
したがって、ＯＳＣ１０６は、図７（ｂ）に示すように上限値と下限値と周期が一定な発振信号２１４をＰＷＭ論理回路１０５に送出し、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼の電圧２１６は徐々に上昇する。
【０２８９】
また、タイミングＡ１の時点では、前述したように起動スイッチ８１はオフであり、信号レベル判定回路１５に動作電流が供給されないため、信号レベル判定回路１５の出力電流は零であり、また、起動補正回路８２のスイッチがオフのため、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧２１５は、ＩＣ３８内部のダイオード１０７（図６参照）と抵抗１０８（図６参照）、および抵抗３９ａ（図１６参照）の分割電圧値となる。なお、前記分割電圧値は、図１７（ｂ）に示すようにＯＳＣ１０６の発振信号２１４の上限値とほぼ同レベルになるように抵抗３９ａの抵抗値が設定される。
【０２９０】
ＰＷＭ論理回路１０５は、前述したようにＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼の電圧２１６と、ＦＢ端子▲２▼の電圧２１５との内、何れか低い方の電圧レベルがＯＳＣ１０６の発振信号２１４の電圧レベルよりも高い時、出力端子▲５▼よりハイレベル電圧を出力する。
【０２９１】
したがって、図１７（ｃ）に示すようにＩＣ３８の出力端子▲５▼の電圧２１７はタイミングＡ０〜Ａ２までの期間、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼の電圧２１６の電圧レベルがＯＳＣ１０６の発振信号２１４の電圧レベルよりも低いため、ローレベル電圧であり、タイミングＡ２で、ＣＳ端子▲８▼の電圧２１６の電圧レベルが一瞬ＯＳＣ１０６の発振信号２１４の電圧レベルを超えるため、それに相応した期間ハイレベル電圧になり、主スイッチング素子５をオンさせる。
【０２９２】
この主スイッチング素子５のオンにより、出力ライン２５，２６間の電圧が若干上昇し、タイミングＡ３までの期間、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼の電圧２１６の上昇に伴い、ＩＣ３８の出力端子▲５▼から出力される駆動信号２１７のデューティが増加し続け、本スイッチング電源装置の出力電圧は急激に上昇する。
【０２９３】
タイミングＡ３で、本スイッチング電源装置の出力電圧が所定の設定電圧値付近に到達すると、（該出力電圧を抵抗２３と抵抗２４とにより分割した電圧がシャントレギュレータ２２内部の比較基準電圧と同等レベルに到達すると、）シャントレギュレータ２２およびフォトダイオード２０ａに電流が流れ、フォトトランジスタ２０ｂとダイオード８０との接続点の電圧が上昇する。起動スイッチ回路８１は、その電圧上昇を検知すると、内部スイッチをオンし信号レベル判定回路１５および電流検出抵抗３４に電流を流す。これにより各回路は動作を開始する。
【０２９４】
一方、コンデンサ４６の充電電圧は、トランス３の補助巻線３２からダイオード３１を介して供給される電流により、本スイッチング電源装置の出力電圧が所定の設定電圧に到達するタイミングＡ３の直前から上昇を開始し、タイミングＡ３では、本スイッチング電源装置の所定の設定出力電圧と、トランス３の補助巻線３２と二次巻線６との巻き数比とにより決定される値に到達しており、信号レベル判定回路１５および電流検出用抵抗３４に流れる電流により、ＩＣ３８の動作電圧が動作保証下限電圧以下に降下し、動作不良に至る虞が解消される。
【０２９５】
タイミングＡ３で、起動補正回路８２も起動スイッチ回路８１と同様に内部スイッチがオンし、抵抗３９ａに抵抗３９ｂが並列接続され、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電圧２１５は以後は後述するように定常動作に入る。なお、図１７は、前記図８に示す内容も含めて本スイッチング電源装置が重負荷状態にて立ち上げた場合を例に挙げて説明している。
【０２９６】
信号レベル判定回路１５は、フォトトランジスタ２０ｂの電流値が信号レベル判定回路１５内に設定された所定値よりも低い場合にＦＢ端子▲２▼に電流を供給し、逆に、フォトトランジスタ２０ｂの電流値が該回路内に設定された所定値よりも高い場合にはＣＳ端子制御回路３７に電流を供給し、ＣＳ端子制御回路３７の内部スイッチをオンし、ＩＣ３８の主要回路部分、即ちＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５への動作電源の供給を停止させる。
なお、信号レベル判定回路１５は、ＦＢ端子▲２▼とＣＳ端子制御回路３７の双方に同時に電流を供給しない。
【０２９７】
また、信号レベル判定回路１５は、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に電流を供給している場合において、フォトトランジスタ２０ｂの電流値が増加すると供給電流を少なくし、逆に、フォトトランジスタ２０ｂの電流値が減少すると供給電流を多くする機能を有しており、この機能により本スイッチング電源装置の出力電圧を所定の設定値に安定化制御する。
【０２９８】
なお、起動補正回路８２は、ＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値を、本スイッチング電源装置の立ち上げ動作時と定常動作時間で切り換える操作を行い、本スイッチング電源装置が確実に動作するようにしている。
【０２９９】
即ち、電源動作の立ち上げ開始時において、信号レベル判定回路１５の動作が停止しており、信号レベル判定回路１５から供給される電流が零のため、抵抗３９ａに値の大きい抵抗を採用し、ＦＡ５５１１のＩＣ３８内部のダイオード１０７と抵抗１０８（図６参照）、および抵抗３９ａ（図１６参照）の分割電圧値をＯＳＣ１０６の発振信号２１４の上限値付近に設定している。このように設定しないと、ＰＷＭ論理回路１０５（図６参照）は、ＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼の電圧２１６の電圧レベルが上昇した後も、ＦＢ端子▲２▼の電圧２１５の電圧レベルがＯＳＣ１０６の発振信号の下限値以下であるため出力端子▲５▼からハイレベル電圧を出力せず、本スイッチング電源装置の出力電圧が立ち上がることができなくなる。
【０３００】
また、定常動作状態にて、ＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値が大きい値のまま放置されていると、例えば、本スイッチング電源装置が無負荷状態にて本スイッチング電源装置の出力電圧が上昇した時、前述した出力電圧安定化動作に従い、信号レベル判定回路１５が供給電流を停止させてもＦＢ端子▲２▼の電圧が、５Ｖレギュレータ１０３（図６参照）の出力ライン１０４からダイオード１０７および抵抗１０８を介して供給される電流により、ＯＳＣ１０６の発振信号２１４の下限電圧以下に降下しないため、本スイッチング電源装置の出力電圧を下げる操作ができないと言う問題が発生する。
【０３０１】
したがって、起動補正回路８２は、本スイッチング電源装置の立ち上げ時に、タイミングＡ３にてＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値を下げることにより、上記問題を解決している。タイミングＡ３以後、起動スイッチ回路８１および起動補正回路８２の各内部スイッチは常にオン状態であり、本スイッチング電源装置は、軽負荷動作時、図４の実施形態で説明した内容と同一論理にて、バーストスイッチング動作を行い、軽負荷時の電力損失を軽減する。
【０３０２】
本実施形態である図１６に示すスイッチング電源装置は、図４に示すスイッチング電源装置のコンデンサ３３とダイオード３０とを省略できるが、起動スイッチ８１の追加を必要とする。また、本実施形態では、起動スイッチ回路８１はＩＣの内部に簡単に組み込まれるが、コンデンサ３３はＩＣに組み込めないので、ＦＡ５５１１またはそれと同等機能のＩＣに、ＣＳ端子制御回路、信号レベル判定回路、起動スイッチ回路、起動補正回路、および付属回路を組み込んだ新規ＩＣを作成するのに適している。
【０３０３】
また、本実施形態は、図４に示す実施形態に比べて、ダイオード８０の順方向降下電圧温度ドリフトの影響を受け、バーストスイッチングと連続スイッチング間の切り換わり負荷電流の設定値が、多少温度ドリフトする傾向を示す欠点があり、温度ドリフトによる影響を厳密に除去したい用途には、図４に示す実施形態を採用し、それほど厳密さを要求されない用途には本実施形態による回路を採用すれば良い。
【０３０４】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８主要回路部分、即ちＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０３０５】
また、起動補正回路３５の動作により、第１の抵抗３９ａに第２の抵抗３９ｂが並列接続され、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値が下げられ、これにより、ＦＢ端子▲２▼の電位がかなり下がり、ＩＣ３８は主スイッチング素子５を速くスイッチング動作し、立ち上げ時間を短縮する。
【０３０６】
また、起動スイッチ回路８１の動作により、スイッチング電源装置の立ち上げ開始時に、起動用抵抗２９を介して供給される起動電流が信号レベル判定回路１５に流れ、コンデンサ４６の充電電圧がＦＡ５５１１のＩＣ３８の動作開始電圧に到達する時間が長くなることを防止する。
【０３０７】
（第１３の実施形態）
図１８は第１３の実施形態（請求項２３，２４に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図１８において、図９および図１６に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０３０８】
図１８において信号レベル判定回路１５は、抵抗４９、抵抗５０、抵抗５１、トランジスタ４７、およびトランジスタ４８から構成されている。ＣＳ端子制御回路３７は、抵抗５２およびトランジスタ５３から構成されている。起動スイッチ回路８１は、抵抗８５およびトランジスタ８４から構成されている。起動補正回路８２は、抵抗８７、抵抗３９ｂ、およびトランジスタ８６から構成されている。
【０３０９】
前述した図１７に示すように、本スイッチング電源装置の立ち上げ開始時のタイミングＡ３でフォトトランジスタ２０ｂに電流が流れ始め、フォトトランジスタ２０ｂのエミッタとダイオード８０との接続点の電圧が上昇すると、この電圧が抵抗８５を介してトランジスタ８４のベースに、抵抗８７を介してトランジスタ８６のベースに与えられ、トランジスタ８４，８６がオンする。トランジスタ８４がオンすることにより、電流検出用抵抗３４と、抵抗５０と抵抗５１の直列回路に電流がそれぞれ流れ、そしてトランジスタ４７にベース電流が流れ、信号レベル判定回路１５が動作を開始する。
【０３１０】
前述したようにタイミングＡ３までの期間、信号レベル判定回路１５に電流が流れないため、コンデンサ４６の充電電圧がＦＡ５５１１のＩＣ３８の動作開始電圧に到達する時間が長くなることを防止できる。
【０３１１】
また、トランジスタ８６がオンすることにより、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間に抵抗３９ｂが追加され、本スイッチング電源装置が定常状態にて動作している場合における出力電圧安定化制御を確実なものにする。
【０３１２】
なお、ダイオード８０は、タイミングＡ３までの期間において、トランジスタ４７，８４，８６のベース電流が、コンデンサ４６の正極性端子から抵抗４９、トランジスタ４７のエミッタ、トランジスタ４７のベース、抵抗８５、トランジスタ８４のベース、トランジスタ８４のエミッタ、負極性電源供給ライン２、コンデンサ４６の負極性端子に至るルート、およびコンデンサ４６の正極性端子から抵抗４９、トランジスタ４７のエミッタ、トランジスタ４７のベース、抵抗８７、トランジスタ８６のベース、トランジスタ８６のエミッタ、負極性電源供給ライン２、コンデンサ４６の負極性端子に至るルートをそれぞれ流れ、トランジスタ４７，８４，８６がオンすることを阻止し、信号レベル判定回路１５が動作すること、およびＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性ライン２間に抵抗３９ｂが接続されることを阻止する。
【０３１３】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８主要回路部分、即ちＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０３１４】
また、起動補正回路８２の動作により、本電源装置の立ち上げ動作状態から定常動作に遷移するタイミングにおいて、第１の抵抗３９ａに第２の抵抗３９ｂが並列接続され、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値が下げられ、これにより、ＦＢ端子▲２▼の電位が下がり、定常動作状態における本電源装置の出力電圧安定化制御を確実なものにする。
【０３１５】
また、起動スイッチ回路８１の動作により、スイッチング電源装置の立ち上げ開始時に、起動用抵抗２９を介して供給される起動電流が信号レベル判定回路１５に流れ、コンデンサ４６の充電電圧がＦＡ５５１１のＩＣ３８の動作開始電圧に到達する時間が長くなることを防止する。
【０３１６】
また、信号レベル判定回路１５、起動スイッチ回路８１、起動補正回路８２、およびＣＳ端子制御回路３７は簡単な回路で実現でき、また、スイッチング制御回路はＦＡ５５１１のＩＣ３８で実現できるので、回路基板のスペースを小さくでき、これにより、本スイッチング電源装置は小型化ができ、低コストで提供することができる。
【０３１７】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。
【０３１８】
（第１４の実施形態）
図１９は第１４の実施形態（請求項２５に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図１９において、図１６に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０３１９】
図１９に示すスイッチング電源装置は、図１６に示す起動スイッチ回路８１を削除し、信号レベル判定回路１５の消費電流の帰還ライン８３を起動補正回路８２に接続している。本スイッチング電源装置の立ち上げ開始時から定常安定動作への移行期間における要部の電圧波形は、図１６に示すスイッチング電源装置の場合と同一であるので、ここでは移行動作上多少異なる点のみを説明する。
【０３２０】
図１７において、タイミングＡ３で、起動補正回路８２の内部スイッチがオンすると、信号レベル判定回路１５の動作電流および電流検出用抵抗３４の電流は起動補正回路８２の内部スイッチを介して流れ、これにより信号レベル判定回路１５は動作を開始する。また、起動補正回路８２の内部スイッチが前記のようにオンすることにより、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間に抵抗３９ｂが接続される。
【０３２１】
ダイオード８８は、タイミングＡ０からＡ３までの期間、コンデンサ４６の正極性端子から信号レベル判定回路１５の動作電源供給ライン８９、信号レベル判定回路１５、電流検出用抵抗３４、抵抗３９ｂ、抵抗３９ａ、負極性電源供給ライン２、コンデンサ４６の負極性端子と言うルートを電流が流れ、信号レベル判定回路１５が動作することを防止する。
【０３２２】
なお、本実施形態のスイッチング電源装置は、図１６に示す実施形態のスイッチング電源装置と比較して回路構成が簡略化される反面、ダイオード８８の順方向電圧降下の温度ドリフトの影響を受け、バーストスイッチングと連続スイッチング間の切り換わり負荷電流の設定値が、更に温度ドリフト量を増加させるという欠点があり、温度ドリフトによる影響を問題にしない用途に適用可能となる。
【０３２３】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０３２４】
また、起動補正回路８２の動作により、本電源装置の立ち上げ動作状態から定常動作に遷移するタイミングにおいて、第１の抵抗３９ａに第２の抵抗３９ｂが並列接続され、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値が下げられ、これにより、ＦＢ端子▲２▼の電位が下がり、定常動作状態における本電源装置の出力電圧安定化制御を確実なものにする。
【０３２５】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。
【０３２６】
（第１５の実施形態）
図２０は本発明の第１５の実施形態（請求項２６に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図２０において、図１８に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０３２７】
図７に示すように本スイッチング電源装置の立ち上げ開始時のタイミングＡ３でフォトトランジスタ２０ｂに電流が流れ始め、フォトトランジスタ２０ｂのエミッタとダイオード８０の接続点の電圧が上昇すると、この電圧がベース抵抗８７を介してトランジスタ８６がオンする。トランジスタ８６がオンすることにより、電流検出抵抗３４と、抵抗５０と抵抗５１の直列回路に電流が流れ、これによりトランジスタ４７にベース電流が流れ、信号レベル判定回路１５が動作を開始する。
【０３２８】
タイミングＡ３までの期間は、信号レベル判定回路１５に電流が流れないためコンデンサ４６の充電電圧がＦＡ５５１１のＩＣ３８の動作開始電圧に到達する時間が長くなることを防止できる。また、トランジスタ８６がオンすることにより、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間にダイオード８８と抵抗３９ｂの直列回路が追加され、定常動作状態における本電源装置の出力電圧安定化制御を確実なものにする。
【０３２９】
なお、ダイオード８０は、タイミングＡ３までの期間において、トランジスタ４７，８６のベース電流が、コンデンサ４６の正極性端子から抵抗４９、トランジスタ４７のエミッタ、トランジスタ４７のベース、抵抗８７、トランジスタ８６のベース、トランジスタ８６のエミッタ、負極性電源供給ライン２、コンデンサ４６の負極性端子に至るルートを流れ、トランジスタ４７，８６がオンし、信号レベル判定回路１５が動作すること、およびＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性ライン２間に抵抗３９ｂがダイオード８８を介して接続されることを阻止する。
【０３３０】
また、ダイオード８８は、タイミングＡ０からＡ３までの期間において、コンデンサ４６の正極性端子から抵抗４９、トランジスタ４７のエミッタ、トランジスタ４７のベース、電流検出用抵抗３４、抵抗３９ｂ、抵抗３９ａ、コンデンサ４６の負極性端子に至るルートを電流が流れ、信号レベル判定回路１５が動作することを防止する。
【０３３１】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８の主要回路部分、即ちＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０３３２】
また、起動補正回路８２の動作により、本電源装置の立ち上げ動作状態から定常動作に遷移するタイミングにおいて、第１の抵抗３９ａに第２の抵抗３９ｂが並列接続され、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値が下げられ、これにより、ＦＢ端子▲２▼の電位が下がり、定常動作状態における本電源装置の出力電圧安定化制御を確実なものにする。
【０３３３】
また、信号レベル判定回路１５、起動補正回路８２、およびＣＳ端子制御回路３７は簡単な回路で実現でき、また、スイッチング制御回路はＦＡ５５１１のＩＣ３８で実現できるので、回路基板のスペースを小さくでき、これにより、本スイッチング電源装置は小型化ができ、低コストで提供することができる。
【０３３４】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。
【０３３５】
図２１は本発明の第１６の実施形態（請求項２７に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図２１において、図１０、図１６、図１８、図１９、図２０に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０３３６】
図１６、図１８、図１９、図２０に示すスイッチング電源装置では、バーストスイッチング動作状態において、そのスイッチング動作休止期間およびスイッチング動作期間は、前述したように出力電圧制御系の制御遅れに依存するのに対して、図２１に示す本実施形態のスイッチング電源装置では、図１０に示すスイッチング電源装置と同様に、信号レベル判定回路１５ａの内部に備えられた比較用基準電圧をスイッチング動作休止期間とスイッチング動作期間との間で変化させ、この変化幅の設定次第により、スイッチング動作休止期間とスイッチング動作期間を長く、且つ調整できるようにしたものである。
【０３３７】
即ち、本実施形態の図１８と図２０で説明した比較用基準電源に相当する電源としては、抵抗５０，５１の直列接続による電圧分割回路の低電位側の抵抗５１を抵抗５１ａと抵抗５１ｂに分割し、これらの抵抗５１ａ，５１ｂの接続点を、ダイオード５９を介してＣＳ端子制御回路３７のトランジスタ５３のコレクタに接続し、且つトランジスタ５３のコレクタはダイオード９０を介してＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼に接続して構成されている。
【０３３８】
なお、ダイオード９０が設けられていない場合（ダイオード９０が無くＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼にトランジスタ５３のコレクタとダイオード５９のカソードが直接接続されている場合）、本スイッチング電源装置の立ち上げ開始時において、起動スイッチ回路８１ないしは起動補正回路８２の内部スイッチがオフの期間、コンデンサ４６の正極性端子から抵抗５０，５１ａおよびダイオード５９を介してＩＣ３８のＣＳ端子▲８▼にハイレベルの電圧が印加され、これによりＩＣ３８の出力端子▲５▼の出力がオフし、本スイッチング電源装置が立ち上がらないと言う問題が発生するが、ダイオード９０が設けられることにより、そのような問題を解消することができる。
【０３３９】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５ａは、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８主要回路部分、即ちＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０３４０】
また、起動補正回路８２の動作により、本電源装置の立ち上げ動作状態から定常動作に遷移するタイミングにおいて、第１の抵抗３９ａに第２の抵抗３９ｂが並列接続され、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼と負極性電源供給ライン２間の抵抗値が下げられ、これにより、ＦＢ端子▲２▼の電位が下がり、定常動作状態における本電源装置の出力電圧安定化制御を確実なものにする。
【０３４１】
また、起動スイッチ回路８１の動作により、スイッチング電源装置の立ち上げ開始時に、起動用抵抗２９を介して供給される起動電流が信号レベル判定回路１５ａに流れ、コンデンサ４６の充電電圧がＦＡ５５１１のＩＣ３８の動作開始電圧に到達する時間が長くなることを防止する。
【０３４２】
また、信号レベル判定回路１５ａ、起動スイッチ回路８１、起動補正回路８２、およびＣＳ端子制御回路３７は簡単な回路で実現でき、また、スイッチング制御回路はＦＡ５５１１のＩＣ３８で実現できるので、回路基板のスペースを小さくでき、これにより、本スイッチング電源装置は小型化ができ、低コストで提供することができる。
【０３４３】
また、スイッチング制御回路（ＩＣ３８）と主スイッチング素子５は分離されているので、主スイッチング素子を、スイッチング制御回路などを含む同一パッケージ（同一ウェハー）に一体形成された場合に比べ、主スイッチング素子のオン抵抗の低いものを採用することができ、これにより、重負荷状態での動作時の電力変換効率の低下を防止することができる。
【０３４４】
図２２は本発明の第１７の実施形態（請求項２８に対応）に係るスイッチング電源装置の回路図である。図２２において、図１１および図１６に示す構成要素に対応するものには同一の番号を付し、その説明を省略する。図２２に示す本実施形態のスイッチング電源装置では、図１６に示す起動補正回路８２が削除され、図１１に示す電流調整回路６０が追加されている。
【０３４５】
図２２に示す本実施形態のスイッチング電源装置では、フォトトランジスタ２０ｂからフィードバック信号がダイオード８０、抵抗３４、および電流調整回路６０を経由してＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼に供給される。電流調整回路６０は、ダイオード８０と抵抗３４との接続点の電圧値に比例した電流をＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼から吸収する。
【０３４６】
したがって、本スイッチング電源装置の出力電圧が、例えば所定値よりも高い時、出力電圧検出回路９はダイオード８０と抵抗３４との接続点の電圧を上昇させ、電流調整回路６０はこの電圧の上昇に応じてＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼から吸収する電流を増加させるため、ＦＢ端子▲２▼の電圧が下降する。
【０３４７】
この電圧の降下に伴い、ＩＣ３８内のＰＷＭ論理回路１０５（図６参照）は、ＩＣ３８の出力端子▲５▼から主スイッチング素子５にハイレベル期間の短い駆動信号を送出し、この結果、トランス３の二次巻線６からダイオード７を介して供給される電流が減少するため、出力電圧を下げるように制御がかかる。
【０３４８】
また、本スイッチング電源装置の出力電圧が例えば所定値よりも低い場合は、出力電圧検出回路９はダイオード８０と抵抗３４との接続点の電圧を下降させ、電流調整回路６０はこの電圧の下降に応じてＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼から吸収する電流を減少させるため、ＦＢ端子▲２▼の電圧が上昇する。
【０３４９】
この電圧の上昇に伴い、ＩＣ３８内のＰＷＭ論理回路１０５（図６参照）は、ＩＣ３８の出力端子▲５▼から主スイッチング素子５にハイレベル期間の長い駆動信号を送出し、この結果、トランス３の二次巻線６からダイオード７を介して供給される電流が増加するため、出力電圧を上げるように制御がかかる。
【０３５０】
本スイッチング電源装置の立ち上げ開始時に、前述したように起動用抵抗２９を介して供給される起動電流が信号レベル判定回路１５に流れ、コンデンサ４６の充電電圧がＦＡ５５１１のＩＣ３８の動作開始電圧に到達する時間が長くなることを防止するため、起動スイッチ回路８１が設けられている。
【０３５１】
フォトトランジスタ２０ｂの出力電流（フィードバック信号）はダイオード８０を介して信号レベル判定手段１５に入力され、起動スイッチ回路８１は、フォトトランジスタ２０ｂとダイオード８０の接続点の電圧を監視することにより、フィードバック信号の有無を検知する。
【０３５２】
信号レベル判定回路１５の消費電流（比較用基準電源の消費電流を含む消費電流）は、コンデンサ４６の正極性端子からライン８４を介して供給され、ライン８３から起動スイッチ回路８１内部のスイッチを介してコンデンサ４６の負極性端子に戻される。また、フォトトランジスタ２０ｂの電流は、コンデンサ４６の正極性端子から供給され、ダイオード８０、電流検出用抵抗３４、抵抗７１、起動スイッチ回路８１内部のスイッチを介してコンデンサ４６の負極性端子に戻される。
【０３５３】
本スイッチング電源装置の立ち上げ開始時に、起動スイッチ回路８１の内部スイッチはオフであり、また、本スイッチング電源装置の出力電圧は所定の設定電圧以下であるため、信号レベル判定回路１５（内部に備えられた比較用基準電源も含む）およびフォトトランジスタ２０ｂに消費電流が流れず、コンデンサ４６の充電電圧は起動用抵抗２９を介して供給される起動電流により速やかに上昇し、ＦＡ５５１１のＩＣ３８の動作開始電圧レベルまで到達する。
【０３５４】
本実施形態のスイッチング電源装置によれば、信号レベル判定回路１５は、スイッチング制御手段としてのＩＣ３８の動作電源供給ライン上に設けられたＣＳ端子制御回路３７のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子５のスイッチング動作休止期間中は、ＩＣ３８主要回路部分、即ちＯＳＣ１０６，ＰＷＭ論理回路１０５、ＦＢ端子▲２▼および出力バッファ１０５への動作電源の供給も停止するので、スイッチング動作休止期間中での電力損失を低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０３５５】
また、スイッチング電源装置の立ち上げ時、電流調整回路６０の動作により、ＩＣ３８のＦＢ端子▲２▼の電流が調整され、これにより、前記ＰＷＭ制御ＩＣは、前記主スイッチング素子を大きいオンデューティにてスイッチング動作させ、立ち上げ時間を短縮する。
【０３５６】
また、起動スイッチ回路８１の動作により、スイッチング電源装置の立ち上げ開始時に、起動用抵抗２９を介して供給される起動電流が信号レベル判定回路１５に流れ、コンデンサ４６の充電電圧がＦＡ５５１１のＩＣ３８の動作開始電圧に到達する時間が長くなることを防止する。
【０３５７】
なお、以上説明した実施形態では、スイッチング制御手段として、富士電機製のＦＡ５５１１を用いたが、これに限らず、同等の機能を有するＩＣを用いても同様な回路構成が実現できる。
【０３５８】
なお、従来技術で説明した特開平１０−３０４６５８号公報に記載のスイッチング電源装置において、起動回路は商用交流を整流平滑した電圧（主スイッチング素子であるＦＥＴのドレイン）を遮断するため高耐圧の制御素子を採用する必要があり、これによりコストが高くなると言う欠点があり、このコスト高を解消するため前記起動回路は、その他の制御素子も含めて前記主スイッチング素子と同一パッケージ内に収納する構成が採用されている。しかし、同一パッケージ内に収納される主スイッチング素子は現行の技術ではオン抵抗の低いものが開発できていない状況にあり、このためスイッチング電源装置が重負荷にて動作時、電力変換効率の低下を来たすと言う問題がある。
【０３５９】
このような問題を解決するために、以上説明した実施形態のスイッチング電源装置は、スイッチング制御手段と主スイッチング素子を分離した構成にすることにより、主スイッチング素子はオン抵抗の低いものを使用することができ、電力変換効率を高めることができる。
【０３６０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、スイッチング電源装置において、出力の直流電圧と予め定めた基準電圧との比較結果をフィードバック信号とし、主スイッチング素子を駆動させる主スイッチング素子駆動系への動作電源の供給と停止を、前記フィードバック信号の信号レベルに応じて切り換え、前記主スイッチング素子を駆動させるように構成したので、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子のスイッチング動作休止期間中は、前記主スイッチング素子駆動系への動作電源の供給をも停止させることができ、したがってスイッチング動作休止期間中での電力損失が低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０３６１】
また、本発明によれば、スイッチング電源装置において、出力の直流電圧と予め定めた基準電圧とを比較し、該比較結果をフィードバック信号として送出する出力電圧検出手段と、該出力電圧検出手段から送出されたフィードバック信号に基づいて前記主スイッチング素子を駆動制御するスイッチング制御手段とを備え、更に、前記フィードバック信号の信号レベルを判定し、該判定された信号レベルに応じて前記スイッチング制御手段の動作と非動作を制御するための動作制御信号を送出する信号レベル判定手段と、前記スイッチング制御手段の動作電源供給ライン上に設けられ、前記信号レベル判定手段からの動作制御信号により前記スイッチング制御手段の動作と非動作を切り換える動作・非動作切換手段とを備えて構成したので、前記信号レベル判定手段は、前記スイッチング制御手段の動作電源供給ライン上に設けられた前記動作・非動作切換手段のオン／オフの繰り返しを行うことにより、バーストスイッチング制御が可能となり、バーストスイッチング制御における主スイッチング素子のスイッチング動作休止期間中は、前記スイッチング制御手段への動作電源の供給をも停止させることができ、したがって、スイッチング動作休止期間中での電力損失が低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【０３６２】
また、本発明によれば、スイッチング電源装置において、予め作成された発振信号の信号レベルと前記フィードバック信号の信号レベルとを比較し、該比較結果により主スイッチング素子への駆動信号のオンデューティを決定し、且つバーストスイッチングと連続スイッチングとの動作を切り換え、バーストスイッチング制御における前記主スイッチング素子のスイッチング動作休止期間中は、前記主スイッチング素子を駆動させるための動作電源の供給を停止するように構成したので、バーストスイッチングと連続スイッチングとの切り換え動作の精度が高くなり、またバーストスイッチング制御における前記主スイッチング素子のスイッチング動作休止期間中は、前記主スイッチング素子を駆動させるための動作電源の供給をも停止させ、これにより、スイッチング動作休止期間中での電力損失が低減し、装置全体の消費電力の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図５】参考としてＦＡ５５１１を採用した場合の一般的な回路構成を有するスイッチング電源装置の回路図である。
本図面のダイオード５８を抹消してください。修正前（清書前）の図面には、該ダイオードが記載されておりませんでしたが、何故か清書後追記されています。
【図６】ＦＡ５５１１の概略構成を示す回路図である。
【図７】図５に示すスイッチング電源装置の立ち上げ動作を説明するための信号波形図である。
【図８】図４に示すスイッチング電源装置の立ち上げ動作を説明するための信号波形図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図１１】本発明の第７の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図１２】本発明の第８の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
部品シンボル番号１５の所在を明確にするため、シンボル番号と部品（信号レベル判定手段）間に、線を描いてください。
【図１３】本発明の第９の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
部品シンボル番号１５の所在を明確にするため、シンボル番号と部品（信号レベル判定手段）間に、線を描いてください。
【図１４】本発明の第１０の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図１５】本発明の第１１の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図１６】本発明の第１２の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図１７】図１６または図１９に示すスイッチング電源装置の立ち上げ動作を説明するための信号波形図である。
【図１８】本発明の第１３の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図１９】本発明の第１４の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図２０】本発明の第１５の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図２１】本発明の第１６の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
信号レベル判定手段のシンボル番号を、１５より１５ａに修正してください。
【図２２】本発明の第１７の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【符号の説明】
１　　正極性電源供給ライン
２　　負極性電源供給ライン
３　　トランス
４　　一次巻線
５　　主スイッチング素子
６　　二次巻線
７　　ダイオード（検波整流手段）
９　　出力電圧検出回路（出力電圧検出手段）
１５，１５ａ　　信号レベル判定回路
１６　　動作電源
１６ａ　　定常動作電流供給ライン
１７　　スイッチ回路（動作・非動作切換手段）
１８　　比較器
１９　　スイッチング制御回路（スイッチング制御手段）
２０　　フォトカプラ
２０ａ　　フォトダイオード
２０ｂ　　フォトトランジスタ
２５，２６　　出力ライン
２８　　電流検出用抵抗
２９　　起動用抵抗
２９ａ　　起動電流供給ライン
３０，３１，５８，５９，８８，９０　　ダイオード
３２　　補助巻線
３４　　電流検出用抵抗
３５，８２　　起動補正回路（起動補正手段）
３７　　ＣＳ端子制御回路（動作・非動作切換手段）
３８　　ＦＡ５５１１のＩＣ（ＰＷＭ制御回路）
３９ａ　　第１の抵抗
３９ｂ　　第２の抵抗
４１，７５　　コンデンサ
４５　　コンデンサ（検波整流手段）
４７，４８　　ＰＮＰ形トランジスタ（信号レベル判定回路内）
５１ａ，５１ｂ　　抵抗（信号レベル判定回路内）
５３　　ＮＰＮ形トランジスタ（ＣＳ端子制御回路内）
５４　　ツェナーダイオード（起動補正回路内）
５５，５６　　抵抗（起動補正回路内）
６０　　電流調整回路（電流調整手段）
７０　　ＮＰＮ形トランジスタ（電流調整回路内）
７２　　抵抗（電流調整回路内）
７１，７６　　抵抗
７７　　ＮＰＮ形トランジスタ
８１　　起動スイッチ回路（起動スイッチ手段）
８４　　ＮＰＮ形トランジスタ（起動スイッチ回路内）
８６　　ＮＰＮ形トランジスタ（起動補正回路内）
１０４　　内部電源供給ライン
▲２▼ＦＢ端子
▲７▼内部電源端子
▲８▼ＣＳ端子
【図１】
2004088959.tif 000003
【図２】
2004088959.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004088959.tif 000017
【図１６】
2004088959.tif 000018
【図１７】
2004088959.tif 000019
【図１８】
2004088959.tif 000020
【図１９】
2004088959.tif 000021
【図２０】
2004088959.tif 000022
【図２１】
2004088959.tif 000023
【図２２】
2004088959.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月18日(2003.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】参考としてＦＡ５５１を採用した場合の一般的な回路構成を
有するスイッチング電源装置の回路図である。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】本発明の第８の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】本発明の第９の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２１】本発明の第１６の実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。