(57)【要約】【課題】電源回路の稼働時に入力電圧の急激な上昇が発生した場合に於いても、出力電圧のオーバーシュートを低減可能とする。【解決手段】スイッチング電源回路４０は、入力電圧Ｖｉｇを、電界効果トランジスタＴＲ４０によって、スイッチング信号をトランス４１の一次巻線に流し、二次巻線に生成された電力を整流ダイオードＤ４０と平滑コンデンサＣ４０によって、所定の二次側電圧Ｖｏに変換して出力する。このスイッチング電源回路４０は、入力電圧Ｖｉｇの微分値ｄｖ／ｄｔの所定量以上の変化を検出した場合に、電界効果トランジスタＴＲ４０を駆動するＰＷＭ信号のオン・デューティを狭くするオーバーシュート低減回路５２を有している。【選択図】図１
2013005514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を含むコンバータによって、入力電圧を出力電圧に変換すると共に、前記出力電圧をフィードバックして一定電圧になるよう制御するスイッチング電源回路であって、
前記スイッチング電源回路は、前記スイッチング素子を駆動するスイッチングパルスのデューティを狭く制約するリミッタと、
前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、所定期間に亘って前記リミッタに信号を出力し、前記スイッチングパルスのデューティを狭くするオーバーシュート低減回路と、
を有することを特徴とするスイッチング電源回路。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチング電源回路は更に、
電源オンを検出すると、出力信号を初期化したのちに徐々に変化させるソフトスタート回路を有し、
前記リミッタは、前記スイッチング素子を駆動するスイッチングパルスのデューティを狭く制約すると共に、前記ソフトスタート回路の出力信号に応じてデューティの制約を緩め、
前記オーバーシュート低減回路は、前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、前記ソフトスタート回路の出力信号を初期化する
ことを特徴とするスイッチング電源回路。
【請求項３】
スイッチング素子を含むコンバータによって、入力電圧を出力電圧に変換すると共に、前記出力電圧をフィードバックして一定電圧になるよう制御するスイッチング電源回路であって、
前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、前記スイッチング電源回路を所定期間に亘ってソフトスタート状態で動作させるオーバーシュート低減回路を有する
ことを特徴とするスイッチング電源回路。
【請求項４】
請求項３に記載のスイッチング電源回路は更に、
電源オンを検出すると、出力信号を初期化したのちに徐々に変化させるソフトスタート回路と、
前記スイッチング素子を駆動するスイッチングパルスのデューティを制約し、前記ソフトスタート回路の出力信号に応じてデューティの制約を緩めるリミッタと、
を有し、
前記オーバーシュート低減回路は、前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、前記ソフトスタート回路の出力信号を初期化する
ことを特徴とするスイッチング電源回路。
【請求項５】
スイッチング素子を含むコンバータによって、入力電圧を出力電圧に変換すると共に、前記出力電圧をフィードバックして一定電圧になるよう制御するスイッチング電源回路であって、
前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、所定期間に亘って前記スイッチング素子を一時的に停止させるオーバーシュート低減回路を有する
ことを特徴とするスイッチング電源回路。
【請求項６】
スイッチング素子を含むコンバータによって、入力電圧を出力電圧に変換すると共に、前記出力電圧をフィードバックして一定電圧になるよう制御するスイッチング電源回路であって、
前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、前記スイッチング素子を駆動するスイッチングパルスのデューティを、前記入力電圧の変化に応じて狭くしたのちに、前記出力電圧のオーバーシュートが所定許容電圧以下となるように前記スイッチングパルスのデューティを規定値に復帰させる制御を行うオーバーシュート低減回路を有する
ことを特徴とするスイッチング電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィードバック制御によって出力電圧を安定化しているスイッチング電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電源回路に於いて、出力電圧をフィードバック制御することにより、出力電圧を所望の値とするものが多く用いられている。この電源回路は、例えばスイッチング電源回路である。
【０００３】
スイッチング電源回路の一例としてのフライバック電源回路では、スイッチング素子をオンしてトランスの一次側に通電してコアにエネルギーを蓄えた後、スイッチング素子をオフしてコアに蓄えられたエネルギーを二次側から放出し、整流ダイオードと平滑コンデンサからなる整流回路を介して直流電圧を出力する。このスイッチング電源回路は、出力した直流電圧をフィードバックしてスイッチング素子のオン・デューティを制御し、出力電圧を所望の値としている。当該スイッチング電源回路は、トランスの一次側に印加された入力電圧が急激に上昇すると、出力電圧にオーバーシュートが発生する、という問題を有している。
スイッチング電源回路の起動時に於いて、入力電圧の急激な上昇に伴うオーバーシュートを低減する技術として、ソフトスタート回路が知られている。
【０００４】
また、電源回路の起動時に於いて、入力電圧の立ち上がりによる起動時ラッシュ電流が流れる。このラッシュ電流が大きすぎると、当該スイッチング電源回路に電力を供給している前段の電源回路または電池が過電流状態となる。この過電流状態により、電圧降下や電源のシャットダウンなど不具合が発生する場合がある。このような問題を回避する技術としても、ソフトスタート回路は有効である。
特許文献１には、リセット起動不良を生じさせることなく、オーバーシュートを抑制することができるスイッチング電源回路の技術が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、入力バッテリ電源電圧に大きな周波数変動や電圧変動があっても、出力電圧の発振や、周波数変動や電圧変動によるオーバーシュートを防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−００４５８４号公報
【特許文献２】特開２００２−０３４２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および特許文献２の発明は、電源回路の起動時に於けるオーバーシュートを低減するには有効である。しかし、電源回路の起動が終了し、通常稼働状態で入力電圧の急激な上昇が発生した場合には有効ではない、という課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、電源回路の稼働時に於いて、入力電圧の急激な上昇が発生した場合でも、出力電圧のオーバーシュートを低減可能なスイッチング電源回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、スイッチング素子を含むコンバータによって、入力電圧を出力電圧に変換すると共に、前記出力電圧をフィードバックして一定電圧になるよう制御するスイッチング電源回路であって、前記スイッチング電源回路は、前記スイッチング素子を駆動するスイッチングパルスのデューティを狭く制約するリミッタと、前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、所定期間に亘って前記リミッタに信号を出力し、前記スイッチングパルスのデューティを狭くするオーバーシュート低減回路と、を有することを特徴とするスイッチング電源回路とした。
このようにすることで、本実施形態に係るスイッチング電源回路によれば、入力電圧の急激な上昇が発生した場合でも、出力電圧のオーバーシュートを低減ができる。更に、フィードバック制御の応答時間を速めることなく制御しているので、フィードバック制御の安定性を損なわない。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスイッチング電源回路は更に、電源オンを検出すると、出力信号を初期化したのちに徐々に変化させるソフトスタート回路を有し、前記リミッタは、前記スイッチング素子を駆動するスイッチングパルスのデューティを狭く制約すると共に、前記ソフトスタート回路の出力信号に応じてデューティの制約を緩め、前記オーバーシュート低減回路は、前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、前記ソフトスタート回路の出力信号を初期化することを特徴とするスイッチング電源回路とした。
このようにすることで、本実施形態に係るスイッチング電源回路によれば、ソフトスタート回路を流用して、廉価かつ小型にオーバーシュートの低減ができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、スイッチング素子を含むコンバータによって、入力電圧を出力電圧に変換すると共に、前記出力電圧をフィードバックして一定電圧になるよう制御するスイッチング電源回路であって、前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、前記スイッチング電源回路を所定期間に亘ってソフトスタート状態で動作させるオーバーシュート低減回路を有することを特徴とするスイッチング電源回路とした。
このようにすることで、本実施形態に係るスイッチング電源回路によれば、ソフトスタート状態を流用して、廉価かつ小型にオーバーシュートの低減が実現できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のスイッチング電源回路は更に、電源オンを検出すると、出力信号を初期化したのちに徐々に変化させるソフトスタート回路と、前記スイッチング素子を駆動するスイッチングパルスのデューティを制約し、前記ソフトスタート回路の出力信号に応じてデューティの制約を緩めるリミッタと、を有し、前記オーバーシュート低減回路は、前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、前記ソフトスタート回路の出力信号を初期化することを特徴とするスイッチング電源回路とした。
このようにすることで、本実施形態に係るスイッチング電源回路によれば、ソフトスタート回路を流用して、廉価かつ小型に実現できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、スイッチング素子を含むコンバータによって、入力電圧を出力電圧に変換すると共に、前記出力電圧をフィードバックして一定電圧になるよう制御するスイッチング電源回路であって、前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、所定期間に亘って前記スイッチング素子を一時的に停止させるオーバーシュート低減回路を有することを特徴とするスイッチング電源回路とした。
このようにすることで、本実施形態に係るスイッチング電源回路は、リミッタを用いずに構成できるので、廉価かつ容易に実現できる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、スイッチング素子を含むコンバータによって、入力電圧を出力電圧に変換すると共に、前記出力電圧をフィードバックして一定電圧になるよう制御するスイッチング電源回路であって、前記入力電圧の所定量以上の変化を検出した場合に、前記スイッチング素子を駆動するスイッチングパルスのデューティを、前記入力電圧の変化に応じて狭くしたのちに、前記出力電圧のオーバーシュートが所定許容電圧以下となるように前記スイッチングパルスのデューティを規定値に復帰させる制御を行うオーバーシュート低減回路を有することを特徴とするスイッチング電源回路とした。
このようにすることで、本実施形態に係るスイッチング電源回路によれば、スイッチングパルスのデューティの処理によって、出力電圧のオーバーシュートを低減可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電源回路の稼働時に於いて、入力電圧の急激な上昇が発生した場合でも、出力電圧のオーバーシュートを低減可能なスイッチング電源回路を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に於けるスイッチング電源回路を示す図である。
【図２】第１の実施形態に於けるオーバーシュート低減回路を示す図である。
【図３】従来技術に於けるスイッチング電源回路の動作を示す図である。
【図４】第１の実施形態に於けるスイッチング電源回路の動作を示す図である。
【図５】第１の実施形態に於けるタイムチャート（その１）を示す図である。
【図６】第１の実施形態に於けるタイムチャート（その２）を示す図である。
【図７】第２の実施形態に於けるスイッチング電源回路を示す図である。
【図８】第３の実施形態に於けるスイッチング電源回路を示す図である。
【図９】第４の実施形態に於けるスイッチング電源回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以降、本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態の構成）
図１は、第１の実施形態に於けるスイッチング電源回路を示す図である。
本実施形態のスイッチング電源回路４０は、一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇを入力信号として、所定電圧である二次側電圧Ｖｏを出力信号として出力する電源回路である。
【００１９】
スイッチング電源回路４０は、分圧抵抗Ｒ４２Ｈ，Ｒ４２Ｌと、リファレンス電源４３と、エラーアンプ４４と、抵抗Ｒ４４と、リミッタ４５と、発振器４６と、コンパレータ４７と、電界効果トランジスタＴＲ４０と、トランス４１と、整流ダイオードＤ４０と、平滑コンデンサＣ４０と、負荷Ｚ４０と、ソフトスタート回路５０とを有している。
【００２０】
リファレンス電源４３は、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを印加する電圧源である。エラーアンプ４４は、例えば演算増幅器であり、反転入力端子に印加された電圧と、非反転入力端子に印加された電圧との電圧差を、増幅して出力端子に出力する機能を有している。エラーアンプ４４の出力端子には、エラー出力信号Ｖｅｒｒが出力される。リミッタ４５は、入力アナログ信号を、制御アナログ信号によって制限した信号を出力する機能を有している。
【００２１】
発振器４６は、所定の周波数の三角波の発振信号を出力する機能を有している。コンパレータ４７は、例えば演算増幅器であり、反転入力端子に印加された電圧と、非反転入力端子に印加された電圧を比較して、比較結果を出力する機能を有している。コンパレータ４７は、反転入力端子に印加された電圧よりも、非反転入力端子に印加された電圧の方が高い場合には、Ｈレベルを出力する。コンパレータ４７は、反転入力端子に印加された電圧よりも、非反転入力端子に印加された電圧の方が低い場合には、Ｌレベルを出力する。
【００２２】
電界効果トランジスタＴＲ４０は、ゲート端子に印加された電圧に応じて、ドレイン端子とソース端子とを導通するか否かを切り換える機能を有している。トランス４１は、一次巻線と二次巻線を磁心が共有し、一次巻線に流れるスイッチング信号を、二次巻線に流れるパルス電流に変換する機能を有している。
ソフトスタート回路５０は、一次側電源をオンして入力電圧Ｖｉｇを印加し、スイッチング電源回路４０を起動したとき、二次側電圧Ｖｏを徐々に上昇させる機能を有している。
【００２３】
トランス４１の二次巻線は、順方向に接続された整流ダイオードＤ４０を介して平滑コンデンサＣ４０と、負荷Ｚ４０とに並列接続されている。整流ダイオードＤ４０のカソード端子には、このスイッチング電源回路４０の出力電圧である二次側電圧Ｖｏが発生する。
【００２４】
スイッチング電源回路４０の二次側電圧Ｖｏは、分圧抵抗Ｒ４２Ｈ，Ｒ４２Ｌの直列回路によって分圧される。分圧抵抗Ｒ４２Ｈと分圧抵抗Ｒ４２Ｌとの接続ノードは、エラーアンプ４４の反転入力端子に接続されている。エラーアンプ４４の反転入力端子は、更に、抵抗Ｒ４４を介してエラーアンプ４４の出力端子に接続されている。エラーアンプ４４の非反転入力端子は、リファレンス電源４３に接続されている。
【００２５】
リミッタ４５の入力アナログ端子には、エラーアンプ４４の出力端子が接続されている。リミッタ４５の制御アナログ端子には、後述するソフトスタート回路５０の出力側が接続されている。リミッタ４５の出力側は、コンパレータ４７の非反転入力端子に接続されている。コンパレータ４７の反転入力端子には、発振器４６が接続され、コンパレータ４７の出力端子には、電界効果トランジスタＴＲ４０のゲート端子が接続されている。
リミッタ４５は、エラーアンプ４４の出力信号を制約することによって、電界効果トランジスタＴＲ４０を駆動するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号のオン・デューティを狭く制約する。リミッタ４５は更に、ソフトスタート回路５０の出力信号に応じて、エラーアンプ４４の出力信号の制約を緩めることによって、ＰＷＭ信号のオン・デューティの制約を緩める。
【００２６】
電界効果トランジスタＴＲ４０のドレイン端子は、トランス４１の一次巻線を介して、入力電圧Ｖｉｇを印加する一次側電源に接続され、電界効果トランジスタＴＲ４０のソース端子は、グランドに接続されている。
【００２７】
ソフトスタート回路５０は、ＵＶＬＯ（Under Voltage Lock Out）５１と、スイッチＳＷ５１と、オーバーシュート低減回路５２と、スイッチＳＷ５２と、コンデンサＣ５０と、分圧抵抗Ｒ５３Ｈ，Ｒ５３Ｌと、一次側電源による電流源５３とを有している。
【００２８】
入力電圧Ｖｉｇを印加する一次側電源は、ＵＶＬＯ５１とオーバーシュート低減回路５２に接続され、ＵＶＬＯ５１の出力側は、スイッチＳＷ５１の切替端子に接続されている。スイッチＳＷ５１は、コンデンサＣ５０および分圧抵抗Ｒ５３Ｌに並列に接続されている。オーバーシュート低減回路５２の出力側は、スイッチＳＷ５２の切替端子に接続されている。オーバーシュート低減回路５２の出力端子には、一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇの微分値に対応する出力電圧（ｄｖ／ｄｔ）が発生する。スイッチＳＷ５２は、コンデンサＣ５０および分圧抵抗Ｒ５３Ｌに並列に接続されている。ソフトスタート回路５０の出力信号であるコンデンサ電圧Ｖｃは、コンデンサＣ５０の両端に発生する電圧である。
【００２９】
電流源５３は、分圧抵抗Ｒ５３Ｈ，Ｒ５３Ｌの直列回路を介してグランドに接続され、分圧抵抗Ｒ５３Ｈと分圧抵抗Ｒ５３Ｌとの接続ノードが、このソフトスタート回路５０の出力側となる。
【００３０】
ソフトスタート回路５０の出力側は、リミッタ４５の制御アナログ端子に接続され、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒを所定値に制限する機能を有している。
【００３１】
図２は、第１の実施形態に於けるオーバーシュート低減回路を示す図である。
オーバーシュート低減回路５２は、コンデンサＣ５４と、抵抗Ｒ５４Ｈと、抵抗Ｒ５４Ｌと、ダイオードＤ５５と、コンデンサＣ５５と、抵抗Ｒ５６とを有している。
オーバーシュート低減回路５２は、入力電圧Ｖｉｇの所定量以上の変化を検出した場合に、ソフトスタート回路５０の出力信号を初期化して、所定期間に亘ってソフトスタート状態とすることで、このスイッチング電源回路４０のオーバーシュートを低減する。
【００３２】
入力電圧Ｖｉｇを印加する一次側電源は、コンデンサＣ５４を介して抵抗Ｒ５４Ｈの一端に接続されている。この抵抗Ｒ５４Ｈの他端には更に、逆方向のダイオードＤ５５と、抵抗Ｒ５４Ｌと、コンデンサＣ５５が並列接続されてグランドに接続され、更に抵抗Ｒ５６を介してＮＰＮ型トランジスタＳＷ５２のベース端子に接続されている。このベース端子に印加される電圧は、一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇの時間微分値に対応する出力電圧（ｄｖ／ｄｔ）である。
【００３３】
ＮＰＮ型トランジスタＳＷ５２のエミッタ端子はグランドに接続されている。ＮＰＮ型トランジスタＳＷ５２のベース端子に所定値以上の電圧が印加されると、ＮＰＮ型トランジスタＳＷ５２はスイッチオンし、コレクタ端子とエミッタ端子を介してコンデンサＣ５０（図１）を放電する。
【００３４】
（第１の実施形態の動作）
図１を基に、スイッチング電源回路４０の電源オンから定常状態までの動作を説明する。
《ソフトスタート回路の動作》
ソフトスタート回路５０は、入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇に伴う、二次側電圧Ｖｏの急激な上昇を抑止する機能を有している。以下に、ソフトスタート回路５０の動作を説明する。
【００３５】
一次側電源がオンすると、この一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが所定値になるまで、ＵＶＬＯ５１は信号を出力し、スイッチＳＷ５１は閉じた状態となる。このとき、ソフトスタート回路５０の出力電圧は０Ｖであり、リミッタ４５の制御アナログ端子に印加されている。リミッタ４５の出力電圧は０Ｖに抑制されている。このとき、コンパレータ４７は信号を出力せず、トランス４１にはスイッチング信号は流れない。
【００３６】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが所定値になると、ＵＶＬＯ５１は信号の出力を停止し、スイッチＳＷ５１は開いた状態となる。このときから、ソフトスタート回路５０のコンデンサＣ５０は、電流源５３と分圧抵抗Ｒ５３Ｈ，Ｒ５３Ｌの直列回路を介して所定値まで充電される。コンデンサＣ５０に充電された電圧は、リミッタ４５の制御アナログ端子に印加され、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒの制限を徐々に緩和する。
【００３７】
《スイッチング電源回路のフィードバック制御の動作》
スイッチング電源回路４０は、フィードバック制御によって二次側電圧Ｖｏを安定化している。以下に、スイッチング電源回路４０のフィードバック制御の動作を説明する。
【００３８】
電界効果トランジスタＴＲ４０のゲート端子には、スイッチングパルスであるＰＷＭ信号が印加されている。ＰＷＭ信号は、電界効果トランジスタＴＲ４０のドレイン端子とソース端子の間のオン／オフ制御を行う。電界効果トランジスタＴＲ４０のドレイン端子とソース端子間のオン／オフに伴い、トランス４１の一次巻線には、入力電圧Ｖｉｇを印加する一次側電源からのスイッチング信号であるパルス電流が流れる。
【００３９】
トランス４１の一次巻線にスイッチング信号であるパルス電流が流れると共に、トランス４１が駆動され、トランス４１の二次巻線にもパルス電流が徐々に増大する。このパルス電流は、整流ダイオードＤ４０と平滑コンデンサＣ４０によって整流されて、二次側電圧Ｖｏを発生する。二次側電圧Ｖｏは、負荷Ｚ４０に印加されると共に、分圧抵抗Ｒ４２Ｈ，Ｒ４２Ｌの直列回路によって分圧され、エラーアンプ４４の反転入力端子に印加される。エラーアンプ４４の出力端子には、二次側電圧Ｖｏの分圧値とリファレンス電圧Ｖｒｅｆとの差分にゲインＧを掛けたエラー出力信号Ｖｅｒｒが出力される。このエラー出力信号Ｖｅｒｒは、リミッタ４５によって所定の値を超えないよう制限され、コンパレータ４７の非反転入力端子に印加される。
【００４０】
コンパレータ４７の反転入力端子には更に、発振器４６が出力する三角波の発振信号が印加される。コンパレータ４７の出力信号は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であり、リミッタ４５の出力信号に応じたオン・デューティを有している。このＰＷＭ信号は、電界効果トランジスタＴＲ４０のベース端子に印加され、電界効果トランジスタＴＲ４０をスイッチング動作させる。
【００４１】
二次側電圧Ｖｏが増大すると、エラー出力信号Ｖｅｒｒは減少して、ＰＷＭ信号のオン・デューティは減少する。これにより、二次側電圧Ｖｏの増大は抑止される。二次側電圧Ｖｏが減少すると、エラー出力信号Ｖｅｒｒは増大して、ＰＷＭ信号のオン・デューティは増大する。これにより、二次側電圧Ｖｏの減少は抑止される。スイッチング電源回路４０は、このようにフィードバック制御することにより、二次側電圧Ｖｏを安定化している。
【００４２】
図３は、従来技術に於けるスイッチング電源回路の動作を示す図である。図３は、オーバーシュート低減回路５２が動作していない場合に於けるスイッチング電源回路４０の動作である。第１の図の縦軸は、スイッチング電源回路４０への入力電圧Ｖｉｇを示している。第２の図の縦軸は、スイッチング電源回路４０の制御デューティ（オン・デューティ）を示している。第３の図の縦軸は、二次側電圧Ｖｏを示している。第１から第３の図の横軸は、共通する時間ｔを示している。
タイミングｔ０以前に於いて、入力電圧Ｖｉｇは一定であり、制御デューティ（オン・デューティ）と二次側電圧Ｖｏは一定である。
【００４３】
タイミングｔ０からタイミングｔ１に於いて、入力電圧Ｖｉｇは時間と共に下降する。例えば、自動車の電装系に於いて、セルモータを駆動させている場合である。このスイッチング電源回路４０は、二次側電圧Ｖｏが一定になるようにフィードバック制御しているので、制御デューティ（オン・デューティ）は次第に上昇する。
【００４４】
タイミングｔ１に於いて、入力電圧Ｖｉｇが急激に上昇した場合を考える。例えば、自動車の電装系に於いて、セルモータの駆動を停止した場合である。スイッチング電源回路４０のフィードバック制御には所定時間の応答遅れが発生するため、入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇に伴って、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートが発生する。
【００４５】
タイミングｔ２に於いて、フィードバック制御によって二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートは抑制される。二次側電圧Ｖｏは、所定時間（タイミングｔ１〜タイミングｔ２）に亘ってオーバーシュートする。
【００４６】
二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートは、フィードバック制御の応答遅れが原因であるから、フィードバック制御の応答を速くすることによって、オーバーシュートを小さくすることが可能である。しかし、フィードバック制御の応答を速くすると、発振しやすくなるという副作用が発生する。よって、スイッチング電源回路４０のフィードバック制御の応答を速くすることなく、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを低減させることが必要である。
【００４７】
《オーバーシュート低減回路とソフトスタート回路の動作》
図２に基き、オーバーシュート低減回路５２の動作を説明する。
本実施形態のオーバーシュート低減回路５２は、スイッチング電源回路４０の稼働時に於いて、一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇を検知して、ソフトスタート回路５０を動作させる機能を有している。
【００４８】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが急激に上昇すると、コンデンサＣ５４と抵抗Ｒ５４ＨとコンデンサＣ５５を介して、オーバーシュート低減回路５２の出力電圧（ｄｖ／ｄｔ）は上昇する。出力電圧（ｄｖ／ｄｔ）の上昇により、ＮＰＮ型トランジスタＳＷ５２はオンし、コンデンサＣ５０（図１）を放電する。ソフトスタート回路５０は動作を開始し、スイッチング電源回路４０の二次側電圧Ｖｏを抑制する。
【００４９】
所定時間が経過すると、コンデンサＣ５５の電荷は、抵抗Ｒ５４Ｌを介して放電され、このオーバーシュート低減回路５２の出力電圧（ｄｖ／ｄｔ）は下降する。出力電圧（ｄｖ／ｄｔ）の下降により、抵抗Ｒ５６を介して接続されているＮＰＮ型トランジスタＳＷ５２は所定時間の後にオフし、コンデンサＣ５０（図１）は徐々に充電され、ソフトスタート回路５０の出力信号の電圧は徐々に増大する。リミッタ４５は、ソフトスタート回路５０の出力信号に応じてエラー出力信号Ｖｅｒｒの制約を緩め、よってＰＷＭ信号のオン・デューティの制約を緩めている。
コンデンサＣ５０（図１）が充電によって飽和したとき、ソフトスタート回路５０は動作を停止し、スイッチング電源回路４０の二次側電圧Ｖｏの抑制を停止する。
【００５０】
反対に、一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇの電圧が急激に下降すると、コンデンサＣ５４と抵抗Ｒ５４ＨとコンデンサＣ５５を介して、この電圧の下降が伝達される。コンデンサＣ５５の電圧降下が、ダイオードＤ５５の順方向電圧降下と等しくなったとき、ダイオードＤ５５に順方向電流が流れ、コンデンサＣ５５は放電される。
【００５１】
スイッチング素子である電界効果トランジスタＴＲ４０、トランス４１、整流ダイオードＤ４０、および、平滑コンデンサＣ４０は、入力電圧Ｖｉｇを所定電圧である二次側電圧Ｖｏに変換するコンバータである。
【００５２】
図１に基き、スイッチング電源回路４０の動作を説明する。
スイッチング電源回路４０は、入力電圧Ｖｉｇの所定量以上の変化を検出したとき、電界効果トランジスタＴＲ４０を駆動するＰＷＭ信号のオン・デューティを狭くすること、または、スイッチング電源回路４０をソフトスタート状態で動作させることによって、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを低減している。
ここでソフトスタート状態とは、ソフトスタート回路５０からリミッタ４５への出力信号が飽和していない状態のことをいう。このとき、リミッタ４５は、エラーアンプ４４の出力信号をソフトスタート回路の出力信号に応じて、その制約を緩めている。ソフトスタート回路５０からリミッタ４５への出力信号が飽和したとき、リミッタ４５は、エラーアンプ４４の出力信号の制約を最も緩めている。
【００５３】
エラー出力信号Ｖｅｒｒは、このコンバータをフィードバック制御するエラー信号である。スイッチング電源回路４０は、入力電圧Ｖｉｇの所定量以上の変化を検出したとき、このコンバータをフィードバック制御するエラー出力信号Ｖｅｒｒを制限すること、または、当該スイッチング電源回路４０をソフトスタート状態で動作させることによって、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを低減している。
【００５４】
図４は、第１の実施形態に於けるスイッチング電源回路の動作を示す図である。
タイミングｔ１以前に於ける動作は、図３に示す従来技術のスイッチング電源回路４０の動作と同一である。
タイミングｔ１に於いて、入力電圧Ｖｉｇが急激に上昇した場合を考える。スイッチング電源回路４０のフィードバック制御には所定時間の応答遅れが発生するため、入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇に伴って、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒは急激に下降する。しかし、同時に、オーバーシュート低減回路５２はスイッチＳＷ５２をオンして、ソフトスタート回路５０の出力信号を一定期間に亘って出力する。エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒは、リミッタ４５によって制限され、ＰＷＭ信号の制御デューティ（オン・デューティ）は所定値以下に制限される。
以上の動作によって、スイッチング電源回路４０の二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを低減することが可能である。
【００５５】
本実施形態に於いて、入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇によって、ソフトスタート回路５０が信号を出力する期間は、フィードバック制御の応答遅れによるオーバーシュートの期間よりも、やや長いことが望ましい。これにより、オーバーシュートの期間すべてに亘ってソフトスタート回路５０を動作させることが可能である。
【００５６】
図５は、第１の実施形態に於けるタイムチャート（その１）を示す図である。
タイミングｔ０以前に於いて、スイッチング電源回路４０の入力電圧Ｖｉｇは一定である。
タイミングｔ０に於いて、入力電圧Ｖｉｇが急激に下降すると、オーバーシュート低減回路５２の出力電圧（ｄｖ／ｄｔ）に小さな立ち下がりパルスが発生する。このとき、ソフトスタート回路５０のコンデンサ電圧Ｖｃは一定である。
【００５７】
タイミングｔ１に於いて、入力電圧Ｖｉｇが急激に上昇すると、オーバーシュート低減回路５２の出力電圧（ｄｖ／ｄｔ）に、立ち上がりパルスが発生する。この立ち上がりパルスによって、スイッチＳＷ５２が閉じて、ソフトスタート回路５０のコンデンサＣ５０は放電される。コンデンサ電圧Ｖｃは急激に下降したのち、充電されて再び上昇する。
【００５８】
スイッチング電源回路４０のソフトスタート回路５０は、ソフトスタート状態で動作する。
エラー出力信号Ｖｅｒｒは、リミッタ４５によって抑制されて、第２のコンバータは一時的に停止する。または、第２のコンバータをフィードバック制御するエラー出力信号Ｖｅｒｒは、リミッタ４５によって制限されて、第２のコンバータが出力するＰＷＭ信号のオン・デューティは狭くなる。
【００５９】
スイッチング素子である電界効果トランジスタＴＲ４０は、一時的に停止するか、または、電界効果トランジスタＴＲ４０を駆動するスイッチングパルスのオン・デューティは狭くなる。
以上の動作により、スイッチング電源回路４０は、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを低減することが可能である。
【００６０】
図６は、第１の実施形態に於けるタイムチャート（その２）を示す図である。
タイミングｔ０以前に於いて、スイッチング電源回路４０の入力電圧Ｖｉｇは一定である。
タイミングｔ０に於いて、入力電圧Ｖｉｇが、図５に示す例よりも更に急激に下降すると、オーバーシュート低減回路５２の出力電圧（ｄｖ／ｄｔ）に、小さな立ち下がりパルスが発生する。ソフトスタート回路５０の電流源５３の最大電圧が低下することにより、コンデンサＣ５０に蓄えられていた電荷は、分圧抵抗Ｒ５３Ｌを介してグランドに放電し、コンデンサ電圧Ｖｃは徐々に下降する。
【００６１】
タイミングｔ１に於いて、入力電圧Ｖｉｇが急激に上昇すると、オーバーシュート低減回路５２の出力電圧（ｄｖ／ｄｔ）に、比較的大きな立ち上がりパルスが発生する。この立ち上がりパルスによって、スイッチＳＷ５２が閉じて、ソフトスタート回路５０のコンデンサＣ５０は放電される。コンデンサ電圧Ｖｃは一瞬下降したのちに、充電されて再び上昇する。このコンデンサ電圧Ｖｃによって、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒを抑制しているので、入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇による、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを抑制することが可能である。
【００６２】
（第１の実施形態の効果）
以上説明した第１の実施形態では、次の（Ａ）〜（Ｃ）のような効果がある。
（Ａ）  入力電圧Ｖｉｇが急激に上昇したときに、ソフトスタート回路５０を再起動して、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒを抑制している。これにより、入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇による、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを抑制することが可能である。
【００６３】
（Ｂ）  フィードバック制御の応答時間を速めることなく、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒを所定時間だけ抑制している。これにより、フィードバック制御の安定性を損なうことなく、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを抑制することが可能である。
【００６４】
（Ｃ）  既存のソフトスタート回路５０を流用しているため、廉価かつ小型のオーバーシュート低減回路５２によって、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを抑制することが可能である。
【００６５】
（第２の実施形態の構成）
図７は、第２の実施形態に於けるスイッチング電源回路を示す図である。図１に示す第１の実施形態のスイッチング電源回路４０と同一の要素には同一の符号が付与されている。
【００６６】
本実施形態のスイッチング電源回路４０Ａは、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０とは異なり、リファレンス電源４３とリミッタ４５とを有してないほかは、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０と同様の構成を有している。
【００６７】
本実施形態のスイッチング電源回路４０Ａは、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０とは異なり、ソフトスタート回路５０の出力側がエラーアンプ４４の非反転入力端子に接続され、エラーアンプ４４の出力端子はコンパレータ４７の非反転入力端子に直接に接続されている。その他は、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０と同様に接続されている。
【００６８】
（第２の実施形態の動作）
図７を基に、スイッチング電源回路４０Ａの動作を説明する。
【００６９】
《ソフトスタート回路の動作》
本実施形態のソフトスタート回路５０は、第１の実施形態のソフトスタート回路５０と同様に入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇に伴う、二次側電圧Ｖｏの急激な上昇を抑止する機能を有し、更に定常状態に於いて、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを出力する機能を有している。以下に、本実施形態のソフトスタート回路５０の動作を説明する。
【００７０】
一次側電源がオンしたのちに、この一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが所定値になるまでの、本実施形態のソフトスタート回路５０の動作は、第１の実施形態のソフトスタート回路５０の動作と同様である。
【００７１】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが所定値になると、ＵＶＬＯ５１は信号を停止し、スイッチＳＷ５１は開いた状態となる。このときから、ソフトスタート回路５０のコンデンサＣ５０は、電流源５３と分圧抵抗Ｒ５３Ｈ，Ｒ５３Ｌの直列回路を介して所定値であるリファレンス電圧Ｖｒｅｆまで充電される。コンデンサＣ５０に充電された電圧は、エラーアンプ４４の非反転入力端子に印加され、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒの制限を徐々に緩和する。本実施形態のソフトスタート回路５０は、定常状態に於いて、リファレンス電圧Ｖｒｅｆと同一の電圧を出力するように構成されている。
《スイッチング電源回路のフィードバック制御の動作》
【００７２】
スイッチング電源回路４０Ａは、フィードバック制御によって二次側電圧Ｖｏを安定化している。以下に、スイッチング電源回路４０Ａのフィードバック制御の動作を説明する。
【００７３】
電界効果トランジスタＴＲ４０のゲート端子には、スイッチングパルスであるＰＷＭ信号が印加されている。以下、二次側電圧Ｖｏが、分圧抵抗Ｒ４２Ｈ，Ｒ４２Ｌの直列回路によって分圧され、エラーアンプ４４の反転入力端子に印加されるまでの動作は、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０の動作と同様である。
【００７４】
エラーアンプ４４の非反転入力端子には、リファレンス電圧として、ソフトスタート回路５０のコンデンサ電圧Ｖｃが印加されている。エラーアンプ４４の出力端子には、二次側電圧Ｖｏとソフトスタート回路５０のコンデンサ電圧Ｖｃとの差分であるエラー出力信号Ｖｅｒｒが出力される。このエラー出力信号Ｖｅｒｒの電圧は、コンパレータ４７の非反転入力端子に印加される。
【００７５】
コンパレータ４７の反転入力端子には更に、発振器４６が出力する三角波の発振信号が印加される。コンパレータ４７の出力信号は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であり、エラー出力信号Ｖｅｒｒに応じたオン・デューティを有している。
【００７６】
二次側電圧Ｖｏが増大すると、エラー出力信号Ｖｅｒｒは減少して、ＰＷＭ信号のオン・デューティが減少する。ＰＷＭ信号のオン・デューティの減少により、二次側電圧Ｖｏの増大は抑止される。二次側電圧Ｖｏが減少すると、エラー出力信号Ｖｅｒｒは増大して、ＰＷＭ信号のオン・デューティが増大する。ＰＷＭ信号のオン・デューティの増大により、二次側電圧Ｖｏの減少は抑止される。スイッチング電源回路４０Ａは、このようにフィードバック制御することにより、二次側電圧Ｖｏを安定化している。
【００７７】
《オーバーシュート低減回路とソフトスタート回路の動作》
本実施形態のオーバーシュート低減回路５２は、第１の実施形態のオーバーシュート低減回路５２と同様に、スイッチング電源回路４０Ａの稼働時に於いて、一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇を検知して、ソフトスタート回路５０を動作させる機能を有している。
【００７８】
本実施形態のソフトスタート回路５０は、第１の実施形態のソフトスタート回路５０とは異なり、出力信号がエラーアンプ４４の非反転入力端子に印加されている。
【００７９】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが急激に上昇すると、ソフトスタート回路５０は出力信号を低下させることにより、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒを抑制し、スイッチング電源回路４０Ａの二次側電圧Ｖｏを抑制する。
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇の後、所定時間が経過すると、ソフトスタート回路５０は、出力信号をリファレンス電圧Ｖｒｅｆまで徐々に上昇させる。スイッチング電源回路４０Ａは、ふたたびフィードバック制御を行うことが可能となる。
【００８０】
（第２の実施形態の効果）
以上説明した第２の実施形態では、次の（Ｄ）のような効果がある。
（Ｄ）  リミッタ４５やリファレンス電源４３が不要であるため、廉価かつ小型なスイッチング電源回路４０Ａを実現可能である。
【００８１】
（第３の実施形態の構成）
図８は、第３の実施形態に於けるスイッチング電源回路を示す図である。図１に示す第１の実施形態のスイッチング電源回路４０と同一の要素には同一の符号が付与されている。
【００８２】
本実施形態のスイッチング電源回路４０Ｂは、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０とは異なり、インバータＩＮＶ５７とトランジスタＴＲ５８を有し、リミッタ４５とを有してないほかは、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０と同様の構成を有している。インバータＩＮＶ５７は、入力信号のＬレベルとＨレベルを反転して出力する機能を有している。トランジスタＴＲ５８は、例えばＮＰＮ型トランジスタであり、ベース端子に信号が印加されたとき、コレクタ端子とエミッタ端子との間を導通する機能を有している。
【００８３】
本実施形態のスイッチング電源回路４０Ｂは、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０とは異なり、ソフトスタート回路５０の出力側がインバータＩＮＶ５７を介してトランジスタＴＲ５８のベース端子に接続されている。更に、エラーアンプ４４の出力端子は、コンパレータ４７の非反転入力端子に直接に接続され、トランジスタＴＲ５８のコレクタ端子に接続されている。トランジスタＴＲ５８のエミッタ端子は、グランドに接続されている。その他は、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０と同様に接続されている。
【００８４】
（第３の実施形態の動作）
図８を基に、スイッチング電源回路４０Ｂの電源オンから定常状態までの動作を説明する。
《ソフトスタート回路の動作》
本実施形態のソフトスタート回路５０は、第１の実施形態のソフトスタート回路５０と同様に入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇に伴う、二次側電圧Ｖｏの急激な上昇を抑止する機能を有している。以下に、本実施形態のソフトスタート回路５０の動作を説明する。
【００８５】
一次側電源がオンしたのち、この一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが所定値になるまで、ＵＶＬＯ５１は信号を出力し、スイッチＳＷ５１は閉じた状態となる。ソフトスタート回路５０の出力信号電圧は０Ｖであり、インバータＩＮＶ５７を介してトランジスタＴＲ５８のベース端子に電圧を印加する。このとき、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒの出力は停止して０Ｖとなり、二次側電圧Ｖｏは出力されない。
【００８６】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが所定値になると、ＵＶＬＯ５１は信号を停止し、スイッチＳＷ５１は開いた状態となる。このときから、ソフトスタート回路５０のコンデンサＣ５０は、電流源５３と分圧抵抗Ｒ５３Ｈ，Ｒ５３Ｌの直列回路を介して所定値まで充電される。コンデンサＣ５０に充電された電圧が、インバータＩＮＶ５７の閾値を超えると、トランジスタＴＲ５８のベース端子に信号を出力しなくなり、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒの出力停止を解除する。このソフトスタート回路５０によって、電源オン直後の急激な二次側電圧Ｖｏの上昇を抑止している。
【００８７】
《スイッチング電源回路のフィードバック制御の動作》
スイッチング電源回路４０Ｂは、フィードバック制御によって二次側電圧Ｖｏを安定化している。以下に、スイッチング電源回路４０Ｂのフィードバック制御の動作を説明する。
【００８８】
電界効果トランジスタＴＲ４０のゲート端子には、スイッチングパルスであるＰＷＭ信号が印加されている。以下、エラーアンプ４４が、出力端子にエラー出力信号Ｖｅｒｒを出力するまでの動作は、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０の動作と同様である。
【００８９】
エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒは、ソフトスタート回路５０によって、出力停止が可能なように構成されている。ソフトスタート回路５０の出力信号であるコンデンサ電圧ＶｃがＬレベルのとき、インバータＩＮＶ５７によってトランジスタＴＲ５８がオンし、エラー出力信号Ｖｅｒｒの出力を停止する。ソフトスタート回路５０の出力信号であるコンデンサ電圧ＶｃがＬレベルのとき、インバータＩＮＶ５７によってトランジスタＴＲ５８がオフし、エラー出力信号Ｖｅｒｒの出力停止を解除する。
【００９０】
エラー出力信号Ｖｅｒｒは、コンパレータ４７の非反転入力端子に印加される。発振器４６の発振信号は、コンパレータ４７の反転入力端子に印加される。コンパレータ４７の出力信号は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であり、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒに応じたオン・デューティを有している。
【００９１】
二次側電圧Ｖｏが増大すると、エラー出力信号Ｖｅｒｒは減少して、ＰＷＭ信号のオン・デューティが減少する。これにより、二次側電圧Ｖｏの増大は抑止される。二次側電圧Ｖｏが減少すると、エラー出力信号Ｖｅｒｒは増大して、ＰＷＭ信号のオン・デューティが増大する。これにより、二次側電圧Ｖｏの減少は抑止される。スイッチング電源回路４０Ｂは、このようにフィードバック制御することにより、二次側電圧Ｖｏを安定化している。
【００９２】
《オーバーシュート低減回路とソフトスタート回路の動作》
本実施形態のオーバーシュート低減回路５２は、第１の実施形態のオーバーシュート低減回路５２と同様に、スイッチング電源回路４０Ｂの稼働時に於いて、一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇を検知して、ソフトスタート回路５０を動作させる機能を有している。
【００９３】
本実施形態のソフトスタート回路５０は、第１の実施形態のソフトスタート回路５０とは異なり、出力信号がインバータＩＮＶ５７で反転され、トランジスタＴＲ５８をオン／オフするように構成されている。
【００９４】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが急激に上昇すると、ソフトスタート回路５０は出力信号を低下させ、インバータＩＮＶ５７を介してトランジスタＴＲ５８をオンすることにより、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒの出力を停止し、スイッチング電源回路４０Ｂの二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを抑制する。
【００９５】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇の後、所定時間が経過すると、ソフトスタート回路５０は、出力信号を徐々に上昇させる。この出力電圧がＨレベルの閾値を超え、インバータＩＮＶ５７を介してトランジスタＴＲ５８をオフすることにより、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒの出力停止を解除する。これにより、スイッチング電源回路４０Ｂは、ふたたびフィードバック制御を行うことが可能である。
【００９６】
スイッチング素子である電界効果トランジスタＴＲ４０、トランス４１、整流ダイオードＤ４０、および、平滑コンデンサＣ４０は、入力電圧Ｖｉｇを所定電圧である二次側電圧Ｖｏに変換するコンバータである。
【００９７】
スイッチング電源回路４０Ｂは、入力電圧Ｖｉｇの所定量以上の変化を検出した場合に、電界効果トランジスタＴＲ４０を一時的に停止させることによって、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを低減している。
【００９８】
エラー出力信号Ｖｅｒｒは、このコンバータをフィードバック制御するエラー信号である。スイッチング電源回路４０Ｂは、入力電圧Ｖｉｇの所定量以上の変化を検出したとき、エラー出力信号Ｖｅｒｒの出力を停止し、当該コンバータを一時的に停止させることによって、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを低減している。
【００９９】
（第３の実施形態の効果）
以上説明した第３の実施形態では、次の（Ｅ）のような効果がある。
（Ｅ）  リミッタ４５の代わりに、インバータとトランジスタによってエラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒの出力を停止している。これにより、廉価に二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートを抑制することが可能である。更に、スイッチング電源回路４０Ｂを小型化することが可能である。
【０１００】
（第４の実施形態の構成）
図９は、第４の実施形態に於けるスイッチング電源回路を示す図である。図１に示す第１の実施形態のスイッチング電源回路４０と同一の要素には同一の符号が付与されている。
【０１０１】
本実施形態のスイッチング電源回路４０Ｃは、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０とは異なり、リミッタ４５を有しておらず、コンパレータ４７とは異なるコンパレータ４７ｄを有している他は、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０と同様の構成を有している。本実施形態のコンパレータ４７ｄは、非反転入力端子と反転入力端子に加えて、第２の非反転入力端子を有している。コンパレータ４７ｄは、非反転入力端子に印加される信号を、第２の非反転入力端子に印加される信号によって制限したのち、反転入力端子と比較した結果を出力する機能を有している。
【０１０２】
本実施形態のスイッチング電源回路４０Ｃは、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０とは異なり、ソフトスタート回路５０の出力側がコンパレータ４７の第２の非反転入力端子に接続されている。更に、エラーアンプ４４の出力端子は、コンパレータ４７ｄの非反転入力端子に接続されている。その他は、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０と同様に接続されている。
（第４の実施形態の動作）
図１を元に、スイッチング電源回路４０Ｃの電源オンから定常状態までの動作を説明する。
【０１０３】
《ソフトスタート回路の動作》
本実施形態のソフトスタート回路５０は、第１の実施形態のソフトスタート回路５０と同様に入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇に伴う、二次側電圧Ｖｏの急激な上昇を抑止する機能を有し、更に定常状態に於いて、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを出力する機能を有している。以下に、本実施形態のソフトスタート回路５０の動作を説明する。
【０１０４】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇがオンしたのち所定値になるまでの、本実施形態のソフトスタート回路５０の動作は、第１の実施形態のソフトスタート回路５０の動作と同様である。
【０１０５】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが所定値になると、ＵＶＬＯ５１は信号を停止し、スイッチＳＷ５１は開いた状態となる。このときから、ソフトスタート回路５０のコンデンサＣ５０は、電流源５３と分圧抵抗Ｒ５３Ｈ，Ｒ５３Ｌの直列回路を介して所定値まで充電される。コンデンサＣ５０に充電された電圧は、コンパレータ４７ｄの第２の非反転入力端子に印加され、非反転入力端子に印加されている信号の制限を徐々に緩和する。このソフトスタート回路５０によって、電源オン直後の急激な二次側電圧Ｖｏの上昇を抑止している。
【０１０６】
《スイッチング電源回路のフィードバック制御の動作》
スイッチング電源回路４０Ｃは、フィードバック制御によって二次側電圧Ｖｏを安定化している。以下に、スイッチング電源回路４０Ｃのフィードバック制御の動作を説明する。
【０１０７】
電界効果トランジスタＴＲ４０のゲート端子には、スイッチングパルスであるＰＷＭ信号が印加されている。以下、エラーアンプ４４が、出力端子にエラー出力信号Ｖｅｒｒを出力するまでの動作は、第１の実施形態のスイッチング電源回路４０の動作と同様である。
【０１０８】
エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒは、コンパレータ４７ｄの非反転入力端子に印加される。発振器４６の発振信号は、コンパレータ４７の反転入力端子に印加される。コンパレータ４７ｄの第２の非反転入力端子には、ソフトスタート回路５０の出力信号が印加される。
【０１０９】
コンパレータ４７ｄの出力信号は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であり、エラーアンプ４４のエラー出力信号Ｖｅｒｒに応じたオン・デューティを有している。更にこのＰＷＭ信号のオン・デューティは、ソフトスタート回路５０の出力信号に応じて制限される。
【０１１０】
二次側電圧Ｖｏが増大すると、エラー出力信号Ｖｅｒｒは減少し、ＰＷＭ信号のオン・デューティが減少する。ＰＷＭ信号のオン・デューティ減少により、二次側電圧Ｖｏの増大は抑止される。二次側電圧Ｖｏが減少すると、エラー出力信号Ｖｅｒｒは増大し、ＰＷＭ信号のオン・デューティが増大する。ＰＷＭ信号のオン・デューティ増大により、二次側電圧Ｖｏの減少は抑止される。スイッチング電源回路４０Ｃは、このようにフィードバック制御することにより、二次側電圧Ｖｏを安定化している。
【０１１１】
《オーバーシュート低減回路とソフトスタート回路の動作》
本実施形態のオーバーシュート低減回路５２は、第１の実施形態のオーバーシュート低減回路５２と同様に、スイッチング電源回路４０Ｃの稼働時に於いて、一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇を検知して、ソフトスタート回路５０を動作させる機能を有している。
【０１１２】
本実施形態のソフトスタート回路５０は、第１の実施形態のソフトスタート回路５０とは異なり、出力信号がコンパレータ４７ｄの第２の非反転入力端子に印加されるよう構成されている。
【０１１３】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇが急激に上昇すると、ソフトスタート回路５０は出力信号を低下させ、コンパレータ４７ｄの第２の非反転入力端子の電圧を低下させることにより、ＰＷＭ信号のオン・デューティを抑制し、スイッチング電源回路４０Ｃの二次側電圧Ｖｏを抑制する。
【０１１４】
一次側電源が印加する入力電圧Ｖｉｇの急激な上昇の後、所定時間が経過すると、ソフトスタート回路５０は、出力信号が所定値になるまで、徐々に上昇させる。これにより、スイッチング電源回路４０Ｃは、ふたたびフィードバック制御を行うことが可能となる。
【０１１５】
（第４の実施形態の効果）
以上説明した第４の実施形態では、次の（Ｆ）のような効果がある。
（Ｆ）  本実施形態のスイッチング電源回路４０Ｃに於いて、コンパレータ４７ｄは、第２の非反転入力端子に印加された信号によって、非反転入力端子に印加された信号を制限している。リミッタ４５を別途設ける必要がないため、廉価かつ小型なスイッチング電源回路４０Ｃを実現可能である。
【０１１６】
（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｄ）のようなものがある。
【０１１７】
（ａ）  第１〜第４の実施形態のスイッチング電源回路４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、いずれもフライバック方式のスイッチング電源回路である。しかし、これに限られず、シングルエンディッドフォワード方式、プッシュプル方式、ハーフブリッジ方式、フルブリッジ方式、降圧チョッパ方式、マグアンプ方式、昇圧チョッパ方式、極性反転チョッパ方式など、いずれの方式のスイッチング電源回路に本発明を適用しても良い。
【０１１８】
（ｂ）  第１〜第４の実施形態のスイッチング電源回路４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃのトランス４１は、いずれも一次巻線と二次巻線とを有している。しかし、これに限られず、更に複数の三次巻線を有しているトランスを用いたスイッチング電源回路であっても良い。
【０１１９】
（ｃ）  第１〜第４の実施形態のスイッチング電源回路４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、入力電圧Ｖｉｇの所定量以上の変化を検出した場合に、電界効果トランジスタＴＲ４０を駆動するＰＷＭ信号のオン・デューティを、入力電圧Ｖｉｇの変化に応じて狭くしたのちに、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートが所定許容電圧以下となるよう、ＰＷＭ信号のオン・デューティを規定値に復帰させる制御を行っても良い。このように、オン・デューティの制御のみで、出力電圧Ｖｏのオーバーシュートを低減することが可能である。
【０１２０】
（ｄ）  第１〜第４の実施形態のスイッチング電源回路４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、入力電圧Ｖｉｇの所定量以上の変化を検出した場合に、第２のコンバータをフィードバック制御するエラー出力信号Ｖｅｒｒを、入力電圧Ｖｉｇの変化に応じて制限したのちに、二次側電圧Ｖｏのオーバーシュートが所定許容電圧以下となるようにエラー信号を規定値に復帰させる制御を行っても良い。
【符号の説明】
【０１２１】
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ  スイッチング電源回路
４１  トランス
Ｄ４０  整流ダイオード
ＴＲ４０  電界効果トランジスタ
Ｃ４０  平滑コンデンサ
Ｚ４０  負荷
４１  トランス
Ｒ４２Ｈ，Ｒ４２Ｌ  分圧抵抗
４３  リファレンス電源
４４  エラーアンプ
Ｒ４４  抵抗
４５  リミッタ
４６  発振器
４７，４７ｄ  コンパレータ
５０  ソフトスタート回路
５１  ＵＶＬＯ
ＳＷ５１  スイッチ
Ｃ５０  コンデンサ
５２  オーバーシュート低減回路
Ｒ５３Ｈ，Ｒ５３Ｌ  分圧抵抗
Ｖｉｇ  電源（入力電圧）
Ｖｏ  二次側電圧（所定電圧）
（ｄｖ／ｄｔ）  出力電圧（所定量以上の変化）
Ｖｃ  コンデンサ電圧
５３  電流源
ＳＷ５２  スイッチ
ＳＷ５２  ＮＰＮ型トランジスタ
Ｃ５４  コンデンサ
Ｒ５４Ｈ  抵抗
Ｒ５４Ｌ  抵抗
Ｄ５５  ダイオード
Ｃ５５  コンデンサ
Ｒ５６  抵抗
【図１】
2013005514.tif 000003
【図２】
2013005514.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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