(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に含まれるスイッチのスイッチングを制御するドライブ信号を発生するためのコントローラであって、
前記スイッチを介して流れるスイッチ電流が電流制限を越えるときを検出するように結合される比較器と、
前記電源の出力を表すフィードバック信号を受けるように結合される端子とを備え、前記コントローラは、前記フィードバック信号に応答して前記ドライブ信号を発生して前記電源の前記出力を調整し、
前記スイッチ電流が電流制限を越えるとき検出する前記比較器に応答して、かつ前記スイッチのオン時間が立上りブランキング時間と電流制限遅延時間との和に等しいときに前記スイッチのオフ時間を延長する発振器を備え、前記発振器は前記フィードバック信号と独立して前記オフ時間を延長する、コントローラ。
【請求項２】
前記コントローラ内に含まれて前記スイッチを介して流れる過電流を検出する電流センサをさらに備える、請求項１記載のコントローラ。
【請求項３】
前記コントローラ内に含まれて前記電流センサに結合される立上りブランキング回路をさらに備える、請求項２記載のコントローラ。
【請求項４】
電源内で用いるための集積回路であって、
前記電源のエネルギ伝達要素に結合されるスイッチ、
前記電源の出力を表すフィードバック信号を受けるように結合される端子、および
前記フィードバック信号に応答して前記スイッチのスイッチングを制御して前記電源の出力を調整するするように結合されるコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記スイッチを流れるスイッチ電流が電流制限を越えるときを検出するように結合される比較器と、
前記スイッチ電流が電流制限を越えることを検出する前記比較器に応答してかつ前記スイッチのオン時間が立上りブランキング時間と電流制限遅延時間との和に等しいならば、前記スイッチのオフ時間を延長するように結合される発振器とを備え、前記発振器は前記フィードバック信号と独立に前記スイッチのオフ時間を延長する、集積回路。
【請求項５】
前記コントローラに含まれて前記スイッチを介して流れる過電流を検出するように結合される電流センサをさらに備える、請求項４記載の集積回路。
【請求項６】
前記コントローラに含まれて前記電流センサに結合される立上りブランキング回路をさらに備える、請求項５記載の集積回路。
【請求項７】
電源であって、
前記電源の入力と出力との間に結合されるエネルギ伝達要素、
前記エネルギ伝達要素に結合されて前記電源の前記入力から前記出力へのエネルギの伝達を調整するスイッチ、および
前記スイッチのスイッチングを制御するように結合されるコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記スイッチを介して流れるスイッチ電流が電流制限を越えるときを検出する比較器と、
前記電源の出力を表すフィードバック信号を受けるように結合される端子とを備え、前記コントローラは、前記フィードバック信号に応答して前記スイッチのスイッチングを制御して前記電源の出力を調整し、
前記コントローラはさらに、
前記スイッチ電流が電流制限を越えていることを検出する比較器に応答してかつ前記スイッチのオン時間が立上りブランキング時間と電流制限遅延時間との和に等しいならば前記スイッチのオフ時間を延長するように結合される発振器を備え、前記発振器は、前記スイッチのオフ時間を前記フィードバック信号と独立に延長する、電源。
【請求項８】
前記電源の出力と前記コントローラとの間に結合され、前記電源の出力から前記コントローラへ前記フィードバック信号を与えるフィードバック回路をさらに備える、請求項７記載の電源。
【請求項９】
前記スイッチを介して流れる電流を制限するために前記コントローラ内に含まれる電流センス回路をさらに備える、請求項８記載の電源。
【請求項１０】
前記コントローラを含む集積回路をさらに備える、請求項９記載の電源。
【請求項１１】
前記集積回路は前記スイッチを含む、請求項１０記載の電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全体として電子回路に関し、より具体的には、本発明は、スイッチング・モードの電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチング電源内部のスイッチは、過電圧、過電流、または電圧と電流の特定の組合せから損傷を被る可能性がある。瞬間的な電圧と電流は、安全な動作領域として決められた境界内に留まってスイッチに対する損傷を防止しなければならない。したがって、スイッチング電源のためのコントローラは、スイッチを保護する目的と、出力を調整する目的で、通常測定された電圧と電流を供給する。
【０００３】
現実のデバイスの矛盾する要件と限界により、コントローラがすべての条件下でスイッチを保護するのに必要な量を測定することは、不可能または非現実的であることが多い。スイッチにかかる最大電圧は、通常、入力電圧の単純な測定から推定することができるのに対して、スイッチ内の電流の測定は、通常、はるかに難しい。
【０００４】
コントローラは、通常、スイッチング期間内のある時間にスイッチ電流の測定をマスクして、過電流の偽の指示を回避しなければならない。さらに、過電流の検出と適切な応答の間に、常にいくらかの遅延が存在する。このため、従来の方法は、ある過渡的な装荷の条件、または障害の条件の下で、スイッチを損傷から保護することができない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１６３７３０号公報
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の教示による、パワースイッチ内のピーク電流を制限することができるスイッチング電源の一実施形態の機能ブロック図である。
【図２】パワースイッチ内の電流への寄生キャパシタンスの寄与を示す、スイッチング電源の一実施形態の機能ブロック図のセクションである。
【図３】本発明の教示による、パワースイッチ内のピーク電流を制限することができるスイッチング電源の一実施形態からの電圧波形および電流波形を示す図である。
【図４】本発明の教示による、パワースイッチ内のピーク電流を制限しないスイッチング電源からの電流波形の重要なパラメータを示す図である。
【図５】本発明の教示による、パワースイッチ内のピーク電流を制限する方法を示す流れ図である。
【図６】本発明の教示による、含まれるパワースイッチ内のピーク電流を制限する集積回路の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明を、例として、限定としてではなく、添付の図に詳細に示す。
電源内部で利用することができる電源調整器の諸実施形態を開示する。以下の説明では、本発明の徹底的な理解をもたらすために、多数の特定の詳細を提示する。しかし、その特定の詳細が、本発明を実施するのに使用されなくてもよいことが当業者には明白となろう。実施に関連する周知の方法は、本発明を不明瞭にするのを避けるために、詳細に説明していない。
【０００８】
明細書全体で、「一実施形態」または「実施形態」について述べることは、その実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。このため、本明細書全体の様々な箇所における「一実施形態の場合」または「ある実施形態では」という句の出現は、必ずしもすべて、同一の実施形態について述べていない。さらに、特定の特徴、構造、特性は、１つまたは複数の実施形態において、任意の適切な形で組み合わせられることが可能である。
【０００９】
スイッチング電源のスイッチ内の過電流を防止する技術を開示する。例えば、スイッチング電源内部の電力トランジスタに対する、電源の安全な動作領域外の諸条件からの損傷を防止する方法および装置を開示する。電源が、低い出力電圧を有する起動中、または過負荷中、パワースイッチ内の過電流に応答する従来の技術は、各スイッチング期間内に電流がより高くなるのを防止することができない。というのは、立上りブランキング時間と電流制限遅延時間により、スイッチの最小オン時間が課されるのに対して、低出力電圧は、コントローラが、スイッチの最小オフ時間を要求するようにさせるからである。スイッチ内の電流を直接に測定する従来の技術の抱える諸問題を克服するため、開示する方法は、時間の測定を、スイッチ内の過電流の間接的な指示として使用する。例えば、１つの開示する技術は、スイッチ内の電流ではなく、スイッチの導通時間を測定して、制御されていない増加する電流の条件を認識する。短い導通時間は、過度のスイッチ電流を暗示する。１回または複数回の短い導通時間に対する応答は、オフ時間を事実上、延長して、スイッチの次のオン時間より前に、電流が安全値まで減少することを可能にする、次のスイッチング期間内の遅延である。
【００１０】
例示するため、図１は、本発明の教示による、ピーク・スイッチ電流を制限する電源の一実施形態に関する、電源の機能ブロック図を全体的に示す。図１に示される例示的な電源のトポロジはフライバック調整器である。スイッチング調整器の多くのトポロジと構成が存在し、図１に示したフライバック・トポロジは、説明の目的で与えられており、他のタイプのトポロジも、本発明の教示に従って使用されてもよいことが理解されよう。
【００１１】
図１の電源の例に示されるとおり、エネルギー伝達要素Ｔ１１２５が、電源の未調整の入力電圧ＶIN１０５と、出力における負荷１６５との間に結合される。パワースイッチＳ１１２０が、エネルギー伝達要素１２５の入力における１次巻線１７５に結合されて、未調整の入力電圧ＶIN１０５から電源の出力における負荷１６５へのエネルギーの伝達を調整する。パワースイッチＳ１１２０によって受信され、パワースイッチＳ１１２０のスイッチングを制御する駆動信号１５６を生成するようにコントローラ１４５が結合されている。以下に説明するとおり、コントローラ１４５は、パワースイッチＳ１を感知して、パワースイッチＳ１１２０の１つまたは複数の連続的な短いオン時間のしきい値回数の出現を検出する短いオン時間検出器も含む。一実施形態の場合、周波数調整器も、コントローラ１４５内に含まれて、短いオン時間検出器に結合される。周波数調整器は、一実施形態の場合、短いオン時間検出器に応答して、コントローラ内部に含まれる発振器の発振周波数を調整するのに使用される。
【００１２】
図１の例では、エネルギー伝達要素Ｔ１１２５は、２つの巻線を有する変圧器として示されている。１次巻線１７５は、インダクタンスＬPを有するＮPの巻数を有する。２次巻線はＮSの巻数を有する。一般に、変圧器は、２つより多くの巻線を有することが可能であり、追加の巻線は、追加の負荷に電力を供給すること、またはバイアス電圧を供給すること、または負荷における電圧を感知することなどを行う。
【００１３】
クランプ回路１１０が、エネルギー伝達要素Ｔ１１２５の１次巻線１７５に結合されて、パワースイッチＳ１１２０にかかる最大電圧を制御する。前述したとおり、パワースイッチＳ１１２０は、コントローラ回路１４５によって生成される駆動信号１５６で、オンとオフのスイッチングを行う。一実施形態の場合、スイッチＳ１１２０は、例えば、パワー酸化金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などのトランジスタである。一実施形態の場合、コントローラ１４５は、集積回路と独立の電気部品を含む。スイッチＳ１１２０の動作により、整流器Ｄ１１３０内に脈動電流が生じ、その電流が、キャパシタＣ１１３５によって濾波されて、実質的に一定の出力電圧ＶOを生じるか、または負荷１６５に実質的に一定の出力電流ＩOを生じさせる。
【００１４】
調整されるべき出力量は、一般に、出力電圧ＶO、出力電流ＩO、または、この２つの組合せであるＵO１５０である。フィードバック回路１６０が、出力量ＵO１５０に結合されて、コントローラ１４５への入力であるフィードバック信号ＵFB１５５を生成する。コントローラ１４５への別の入力が、スイッチＳ１１２０内の電流ＩD１１５を感知する電流感知信号１４０である。例えば、変流器、または、例えば、独立の抵抗器の両端の電圧、または、例えば、トランジスタが導通している際のトランジスタの両端の電圧などの、切り換えられる電流を測定する多くの知られている方法のいずれかを使用して、電流ＩD１１５を測定することができる。コントローラは、電流感知信号１４０を使用して、出力ＵO１５０を調整すること、またはスイッチＳ１１２０に対する損傷を防止することができる。
【００１５】
また、図１は、理想的な条件下における、パワースイッチＳ１１２０を通る電流ＩD１１５に関する例示的な波形も示す。パワースイッチＳ１１２０は、コントローラ１４５からの駆動信号１５６内のパルスに応答して、時間ｔONにわたって導通する。パワースイッチＳ１１２０は、コントローラ１４５からの駆動信号１５６に応答して、オフ時間ｔOFFにわたって開く。導通時間ｔON中、電流は、スイッチＳ１１２０が導通している際に変圧器Ｔ１１２５の１次巻線１７５のインダクタンスＬPの両端に印加される入力電圧ＶIN１０５に応答して、初期電流ＩVALから最終電流ＩPEAKまで、時間とともに直線的に増加する。
【００１６】
一実施形態の場合、コントローラ１４５は、出力ＵO１５０を、所望される値に実質的に調整するようにスイッチＳ１１２０を操作する。一実施形態の場合、コントローラ１４５は、出力ＵO１５０が、所望される値に満たない場合、スイッチＳ１１２０の導通時間ｔONを増加する。一実施形態の場合、コントローラ１４５は、出力ＵO１５０が、所望される値を超えている場合、スイッチＳ１１２０の導通時間ｔONを減少させる。一実施形態の場合、コントローラ１４５は、スイッチＳ１１２０が導通する際、スイッチＳ１１２０の一定の導通時間ｔONを維持し、出力ＵO１５０を調整するのに、オフ時間ｔOFFが調整される。一実施形態の場合、スイッチング期間をスキップして、オフ時間ｔOFFに対する個々の調整が行われる。
【００１７】
一実施形態の場合、コントローラ１４５が、駆動信号１５６でスイッチＳ１１２０の動作を調整して、安全な動作領域外の動作を防止する。一実施形態の場合、コントローラ１４５は、電流ＩD１１５が電流制限ＬLIMITを超えた場合、スイッチＳ１１２０の導通時間ｔONを減らす。一実施形態の場合、コントローラ１４５は、電流ＩD１１５が電流限度ＩLIMITを超えた場合、オフ時間ｔOFFを増加させる。
【００１８】
図２は、スイッチＳ１２２０内で測定される電流ＩD２１５への浮遊キャパシタンスの寄与を示す。ノード２３５においてスイッチＳ１に結合されたキャパシタＣP２１０とＣDS２３０によって表される浮遊キャパシタンスの帯電と放電により、スイッチＳ１２２０がオンになった後、短い時間にわたって電流ＩD２１５が増加する。図３は、変圧器Ｔ１２２５の１次巻線２７５のインダクタンスＬPにかかる電圧ＶP２７０を示す。一実施形態の場合、電圧ＶPは、オン時間ｔON中、大きさＶINを有して正である。一実施形態の場合、電圧ＶPは、オフ時間ｔOFF中、大きさＶORを有して負である。電圧ＶPの極性の急な反転により、スイッチＳ１２２０の初期電流ＩVALに立上り電流が加えられる。図２、図３の波形は、理想的な初期電流ＩVALより大きいピーク立上り電流ＩLEPEAKを示す。一実施形態の場合、ピーク立上り電流ＩLEPEAKは最終電流ＩPEAKよりも大きい。すべての現実的な回路内に存在する浮遊キャパシタンスにより、コントローラは、出力を調整する能力、またはスイッチを保護する能力を阻害される可能性がある、高い立上り電流が生じることがある。スイッチ電流ＩD２１５の大きさに応答して、出力を調整する、またはスイッチを保護するコントローラは、出力の調整、またはスイッチの安全な動作に有意に関係していない立上り電流にも応答する。立上り電流からの干渉を回避するため、コントローラは、立上りブランキング時間ｔLEBの後まで、スイッチ内の電流の測定を、通常、マスクする。導通時間ｔONに対する立上りブランキング時間ｔLEBの関係が、図３に示されている。
【００１９】
立上りブランキング時間ｔLEBは、電流ＩDが、コントローラに見えるようになる前に、浮遊キャパシタンスからの電流の寄与が無視できるほど小さくなるのを保証するだけ十分に長い。また、図３は、ＩDが、ｔLEBの後、ＩLIMITに達する時点と、スイッチが導通するのを止める時点との間の差である電流制限遅延時間ｔdも示す。電流制限遅延時間ｔdは、常に存在する。というのは、現実的な回路は、瞬時に応答することはできないからである。有限の電流制限遅延時間ｔdにより、導通時間ｔONの終りのピーク電流ＩPEAKが、電流制限ＩLIMITよりも大きくなるという結果が生じる。
【００２０】
立上りブランキング時間ｔLEBと電流制限遅延ｔdにより、通常のコントローラが、スイッチ電流ＩDを制限することが不可能になる可能性がある。図４は、出力が、調整された値に満たない場合に、通常のコントローラを有するスイッチング電源に生じる可能性がある望ましくない状況を示す。図４では、出力における過負荷により、スイッチ電流ＩDが、スイッチング期間ごとにＩLIMITを超える。また、過負荷により、出力電圧ＶOが、調整された値よりはるかに低く低下する。コントローラは、立上りブランキング時間ｔLEBの終りにスイッチ電流ＩDを測定し、スイッチは、電流制限遅延時間ｔdの後に開く。ＩLIMITより大きいＩDの検出により、ｔLEBにｔdを足した合計を下回ってオン時間ｔONが減らされる可能性はない。本発明の一実施形態の場合、ｔLEBにｔdを足した合計にほぼ等しいオン時間を有する短いオン時間、または、例えば、駆動信号のパルス幅を、スイッチのオン時間と見なすことができる。
【００２１】
図４は、任意のスイッチング期間（ｎ）において、オン時間中にスイッチ電流ＩDとして現れる電流（寄生キャパシタンスからの電流を除く）が、オン時間中に、量ΔＩONだけ増加してＩPEAKに達し、次いで、オフ時間中に量ΔＩOFFだけＩPEAKから減少することを示す。電流の変化は、数式１および数式２による入力電圧と出力電圧に関係する。
【００２２】
【数１】
0005320450.tif 000002
【００２３】
図４から、すべての連続するパルス時間またはスイッチング期間に関して、ΔＩON＞ΔＩOFFである場合、次のスイッチング期間（ｎ＋１）のピーク電流は、現在のスイッチング期間（ｎ）におけるピーク電流よりも大きくなる。出力電圧ＶＯを調整された値よりも大幅に低くする過負荷条件により、制御回路が、オフ時間ｔOFFを可能な限り小さくすることできる。数式２は、一定のｔOFFまたは小さくされたｔOFFでＶOが低減されることにより、ΔＩOFFが小さくなることを示す。数式１は、立上りブランキング時間ｔLEBと電流制限遅延時間ｔdが、ΔＩONに最小値を課すことを示す。したがって、通常の制御方法は、出力の過負荷中、ΔＩONが、ΔＩOFFよりも大きくなることができる。ΔＩONが、ΔＩOFFよりも大きい場合、例えば、ｔLEBにｔdを足した合計に時間がほぼ等しい、いくつかの短いオン時間が存在する、ほんの少数の連続するスイッチング期間の後に、電流と電圧は、スイッチの安全な動作領域を外れることができる。コントローラは、スイッチの動作を安全な動作領域内に保つために、スイッチング期間の少ない数内に応答なければならない。本発明のある実施形態の場合、ｔLEBにｔdを足した合計にほぼ等しいオン時間を有する、スイッチの１つまたは複数の連続する短いオン時間の出現は、障害条件を示す可能性がある。
【００２４】
以下に説明するとおり、パワースイッチＳ１１２０または２２０の１つまたは複数の連続する短いオン時間のしきい値数の出現を検出する短いオン時間検出器が、本発明のある実施形態の場合、含まれる。一実施形態の場合、しきい値数は１に等しい。別の実施形態の場合、しきい値数は、設計に依存して、２以上であってもよい。パワースイッチＳ１１２０または２２０において、１つまたは複数の連続する短いオン時間のしきい値数の出現が検出された場合、本発明の教示によれば、駆動信号の次のパルスが遅延され、これにより、パワースイッチＳ１１２０または２２０を流れるスイッチ電流ＩDの開始値ＩVALを減らすようにΔＩOFFが増加されて、スイッチ電流ＩDが電流制限を超える可能性を小さくする。
【００２５】
図５は、スイッチの動作を安全な動作領域内に保つ方法を表す流れ図である。一実施形態の場合、本発明の教示による、電源を調整するための方法は、電源の出力から受け取られたフィードバックに応答する駆動信号に応答して、電源の入力におけるエネルギー伝達要素に結合されたパワースイッチをスイッチングすることを含む。スイッチの、１つまたは複数の連続する短いオン時間のしきい値数の出現が検出された場合、本発明の教示によれば、駆動信号の次のパルスが、スイッチの、１つまたは複数の連続する短いオン時間のしきい値数のその出現に応答して、遅延される。
【００２６】
詳細には、一実施形態の場合、方法は、スイッチのオン時間を測定して、ピーク・スイッチ電流ＩPEAKが、高くなり過ぎるのを防止するのに、代替の制御アクションが要求されるか否かを判定する。図５に示した方法では、短いオン時間は、しきい値オン時間ｔSHORTを超えない任意のオン時間ｔONである。一実施形態の場合、ｔSHORTは、ｔLEBにｔdを足した合計より、わずかに大きい。短いオン時間の数をカウントする、短いオン時間カウンタは、コントローラが、ブロック５１０で次のスイッチング期間を始める前に、ブロック５０５でリセットされる。オン時間ｔONは、ブロック５１５で測定され、ブロック５２０でしきい値オン時間ｔSHORTと比較される。オン時間ｔONが、しきい値オン時間ｔSHORTより大きい場合、短いオン時間カウンタは、ブロック５０５でリセットされる。オン時間ｔONが、しきい値オン時間ｔSHORTを超えていない場合、短いオン時間カウンタは、ブロック５２５で増分される。ブロック５３０で、短いオン時間カウンタのカウントが、最大カウント数ＮMAXと比較される。連続する短いオン時間の数が、ＮMAXより小さい場合、ブロック５１０で、次のスイッチング期間が、調整のための通常のオフ時間ｔOFFの後に始まる。短いオン時間の数が、ＮMAXより小さくはない場合、ブロック５３５で、次のスイッチング期間の開始時間が遅延される。ブロック５３５で、１つまたは複数の連続する短いオン時間のしきい値数の出現が検出されることを理解されたい。連続する短いオン時間の数ＮMAXは、特定のアプリケーションに合うように変更できる。一実施形態の場合、連続する短いオン時間の数ＮMAXは、各アプリケーションに関して永久に固定される。一実施形態の場合、連続する短いオン時間の数ＮMAXは、１である。一実施形態の場合、連続する短いオン時間の数ＮMAXは、２である。一実施形態の場合、設計者によって選択された条件またはイベントに応答して、連続する短いオン時間の数ＮMAXを電源の動作中に動的に変更することが可能である。
【００２７】
図６は、集積回路における本発明の方法の一実施形態を示す。集積回路６００は、ドレイン端子６０２とソース端子６４６に結合されたパワーＭＯＳＦＥＴスイッチ６２８を含む。スイッチ６２８は、ラッチ６３４から出力される駆動信号６５６に応答してスイッチングさせられるように結合される。端子６４８が、フィードバック信号ＵFBを受け取る。一実施形態の場合、集積回路６００は、信号を受け取り、この例では説明されない諸機能を実行する複数の他の端子もオプションとして含むことが可能である。
【００２８】
図６の例では、変調器６２６が、端子６４８からのフィードバック信号ＵFBを解釈して、イネーブル信号６６２が、高であるべきか、または低であるべきかを判定する。発振器６４０が、クロック信号６４４と最大オン時間信号ＤMAX６６４を与える。図示した例では、発振器６４０は、ラッチ６３８の出力に結合されたＦＲＥＱＡＤＪ端子を含む。一実施形態の場合、発振器６４０の周波数は、ラッチ６３８の出力に応答して、より高い周波数から、より低い周波数に変化する。スイッチ６２８は、ＡＮＤゲート６３２とＯＲゲート６６６から信号を受け取るラッチ６３４から出力された駆動信号６５６に応答する。スイッチ６２８は、クロック６４４とイネーブル６６２がともに高である一方で、ＤMAX６４４またはＯＶＥＲＣＵＲＲＥＮＴ６５８が低である場合、オンである。スイッチ６２８は、ＤMAX６４４またはＯＶＥＲＣＵＲＲＥＮＴ６５８が高である場合、オフである。
【００２９】
図示する例では、連続するオン時間のしきい値数、または短いオン時間の最大数ＮMAXは、２である。したがって、ラッチ６３８は、本発明の教示によれば、２つの連続する短いオン時間の後、発振器６４０が一時的により低い周波数で動作するようにさせることにより、次のスイッチング期間を遅延させる。より低い周波数は、より高い周波数と比べて、対応する、より長いオフ時間を有する。電流センサまたは電流リミタが、電流制限比較器６０４として実装され、比較器６０４は、ドレイン電流ＩD６２４が、電流制限しきい値ＩLIMITを超えた場合、ＮＡＮＤゲート６０６の第１の入力を論理高とする。スイッチ６２８が、スイッチング期間の始めでオンにされると、ＮＡＮＤゲート６０６の第２の入力が、ラッチ６３４からの駆動信号６５６の高の出力に応答して、立上りブランキング時間ｔLEB６２２の遅延の後、論理高の入力を受ける。一実施形態の場合、立上りブランキング時間ｔLEBは、約２２０ナノ秒である。
【００３０】
図６に示す例に示されるとおり、短いオン時間検出器は、本発明の教示によれば、反転されたＯＶＥＲＣＵＲＲＥＮＴ信号６５０、反転されたＯＮ信号６５４、遅延されたＯＮ信号６５２の入力から短いパルスを検出するＮＯＲゲート６１２で実現される。遅延されたＯＮ信号６５２は、アクティブな駆動信号６５６から、立上りブランキング時間ｔLEB６２２だけ遅延され、時間ｔd1６１０だけさらに遅延される。遅延時間ｔd1６１０は、電流制限比較器６０４の遅延より十分に大きくなるように選択されて、すべての短いオン時間の検出を保証する。一実施形態の場合、電流制限遅延時間ｔd1は約１００ナノ秒である。
【００３１】
図６の例では、ＡＮＤゲート６２４は、ｔLEBとｔd1の合計と少なくとも同じだけの長さの、長いパルスを検出する。ＮＯＲゲート６１２による短いパルスの検出により、ラッチ６１４がセットされる。ラッチ６１４は、ＡＮＤゲート６２４からの長いパルスの検出によってリセットされる。
【００３２】
図６の例では、短いオン時間検出器は、本発明の教示によれば、２つの連続する短いパルスの後にラッチ６３８をセットする第２の短いパルスの出現を検出するＮＯＲゲート６２０で実現されている。ＮＯＲゲート６２０は、ＮＯＲゲート６１２と同じ３つの信号６５０、６５２、６５４に加えて、第４の信号である駆動信号６５６を受ける。駆動信号６５６は、ラッチ６１４の出力に現れ、遅延ｔd2６１６だけ遅延され、インバータ６１８によって反転される。遅延ｔd2６１６は、ＮＯＲゲート６２０が第１の短いパルスを検出するのを防止するだけ十分に、遅延ｔd1６１０よりも大きい。一実施形態の場合、遅延ｔd2６１６は、２３０ナノ秒である。
【００３３】
図６の実施形態では、連続する第２の短いオン時間の検出により、ＮＯＲゲート６２０の出力６６０に論理高が与えられ、ラッチ６３８がセットされる。周波数調整器が、本発明の教示によれば、ラッチ６３８と、発振器６４０のＦＲＥＱＡＤＪ入力とで実現される。一実施形態の場合、ラッチ６３８がセットされると、発振器６４０は、本発明の教示によれば、より高い周波数から、より低い周波数に切り替わり、これにより、次のスイッチング期間の開始が遅延される。一実施形態の場合、発振器６４０は、本発明の教示によれば、ラッチ６３８をセットして、発振器６４０のＦＲＥＱＡＤＪ入力をアクティブにすることにより、駆動信号の次のパルスをスキップさせ、発振器６４０の周波数を事実上低くするように構成される。ラッチ６３８は、次のスイッチング期間の始めで、ＣＬＯＣＫ信号６４４によってリセットされる。次のパルスも短いパルスであった場合、ラッチ６３８が再びセットされ、発振器の周波数が低くされて、次のスイッチング期間の開始が遅延される。次のパルスが長いパルスであった場合、次のスイッチング期間の遅延は全く存在せず、図示した例では、ラッチ６３８をセットするのに、スイッチ６２８の２つの連続する短い時間が要求される。
【００３４】
以上の詳細な説明では、本発明の方法および装置を、本発明の特定の例示的な実施形態に関連して説明してきた。しかし、本発明のより広い趣旨および範囲を逸脱することなく、その実施形態に様々な改変や変更を加えることも可能であることが明白であろう。したがって、本明細書および図は、限定的ではなく、例示的であると見なされるものとする。
【符号の説明】
【００３５】
１１０  クランプ回路、１２０  パワースイッチ、１２５  エネルギー伝達要素、１３０  整流器、１３５  キャパシタ、１４５  コントローラ回路、１６０  フィードバック回路、１６５  負荷、１７５  巻線。
【図１】
0005320450.tif 000003
【図２】
0005320450.tif 000004
【図３】
0005320450.tif 000005
【図４】
0005320450.tif 000006
【図５】
0005320450.tif 000007
【図６】
0005320450.tif 000008