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JP2018148676A - Switching power supply control semiconductor device - Google Patents

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JP2018148676A JP2017041015A JP2017041015A JP2018148676A JP 2018148676 A JP2018148676 A JP 2018148676A JP 2017041015 A JP2017041015 A JP 2017041015A JP 2017041015 A JP2017041015 A JP 2017041015A JP 2018148676 A JP2018148676 A JP 2018148676A
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一裕 川村
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Abstract

【課題】入力電圧の低下を検出したときに、外部の負荷装置に通知することができるスイッチング電源制御用半導体装置を提供する。
【解決手段】スイッチング電源制御用半導体装置11は外部電源から入力電圧が入力される電圧入力端子VHと、前記外部電源の電圧が1次側主巻線に印加されるトランスの補助巻線から直流電圧が入力される直流電源端子VCCと、前記入力電圧の検出電圧が第1閾値電圧以下であることを検出し、且つ前記直流電圧の検出電圧が第2閾値電圧以上であることを検出したときに、パワーグッド信号を外部装置に出力するパワーグッド信号生成部34とを備える。
【選択図】図2
A switching power supply control semiconductor device capable of notifying an external load device when a decrease in input voltage is detected is provided.
A switching power supply control semiconductor device 11 has a direct current from a voltage input terminal VH to which an input voltage is inputted from an external power supply, and an auxiliary winding of a transformer to which the voltage of the external power supply is applied to a primary main winding. When the DC power supply terminal VCC to which the voltage is input and the detection voltage of the input voltage is detected to be lower than the first threshold voltage, and the detection voltage of the DC voltage is detected to be higher than the second threshold voltage And a power good signal generator 34 for outputting a power good signal to an external device.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、電源装置の異常状態をパワーグッド信号によって外部に通知するようにしたスイッチング電源制御用半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device for switching power supply control that notifies an abnormal state of a power supply device to the outside by a power good signal.

自身の出力電圧を帰還電圧として入力し、この帰還電圧を、第1閾値電圧が入力される第1コンパレータに供給してショート保護信号を得るとともに、帰還電圧を第2閾値電圧が入力される第2コンパレータに供給して過電圧保護信号を得、これらショート保護信号及び過電圧保護信号をオアゲートに供給して異常検出信号を生成し、この異常検出信号をスイッチ素子に入力することにより、異常を検出していないときにハイレベルとなり、異常を検出したときにローレベルとなるパワーグッド信号をマイコン等に出力する電源装置が提案されている(特許文献1参照)。   The output voltage is input as a feedback voltage, and the feedback voltage is supplied to the first comparator to which the first threshold voltage is input to obtain a short protection signal, and the feedback voltage is input to the second threshold voltage. 2 Supply an overvoltage protection signal to the comparator, supply the short protection signal and overvoltage protection signal to the OR gate to generate an abnormality detection signal, and input the abnormality detection signal to the switch element to detect the abnormality. There has been proposed a power supply device that outputs a power good signal to a microcomputer or the like that becomes a high level when not detected and becomes a low level when an abnormality is detected (see Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1に記載の先行技術では、ショート保護信号や過電圧保護信号がローレベルからハイレベルとなったときに、ハイレベルからローレベルとなるパワーグッド信号が出力されるので、これらの異常の発生を外部に通知をすることができるが、入力電圧の低下によるスイッチング動作の停止を外部に通知することはできない。   However, in the prior art described in Patent Document 1, when the short protection signal or the overvoltage protection signal changes from low level to high level, a power good signal that changes from high level to low level is output. Can be notified to the outside, but it cannot be notified to the outside that the switching operation has stopped due to a decrease in the input voltage.

例えばフライバック方式のスイッチング電源では、起動時に交流電源をダイオードで整流した整流電圧がVH端子に入力されると、起動回路によって整流電圧を外部のコンデンサに供給し、このコンデンサを充電して直流電圧Vccを形成し、この直流電圧Vccが閾値電圧以上となるとスイッチング動作を開始し、起動回路の動作を停止する。その後は、スイッチング動作によってフライバックトランスの補助巻線に発生する電圧により直流電圧Vccが維持される。この状態で、交流電源からの入力電圧が遮断されてVH端子に入力される整流電圧が低下すると、ブラウンアウト回路によって、スイッチング動作が停止され、これによって直流電圧Vccが低下すると起動回路が起動される。このとき、起動回路に整流電圧が入力されていないので、コンデンサを充電することはできず、直流電圧Vccが低下し続け、低電圧防止機能の閾値電圧以下となると、電源回路をリセットする。また、入力電圧がバッテリなどの直流電源から供給されるものでも、バッテリのエネルギが尽きてきてVH端子に入力される電圧が低下すれば同様の動作となる。   For example, in a flyback type switching power supply, when a rectified voltage obtained by rectifying an AC power supply with a diode is input to the VH terminal at the time of startup, the rectified voltage is supplied to an external capacitor by the startup circuit, and the capacitor is charged to generate a DC voltage. Vcc is formed, and when the DC voltage Vcc becomes equal to or higher than the threshold voltage, the switching operation is started and the operation of the starting circuit is stopped. Thereafter, the DC voltage Vcc is maintained by the voltage generated in the auxiliary winding of the flyback transformer by the switching operation. In this state, when the input voltage from the AC power supply is cut off and the rectified voltage input to the VH terminal is lowered, the switching operation is stopped by the brownout circuit, and when the DC voltage Vcc is lowered thereby, the starting circuit is started. The At this time, since the rectified voltage is not input to the starting circuit, the capacitor cannot be charged, and the power supply circuit is reset when the DC voltage Vcc continues to decrease and becomes lower than the threshold voltage of the low voltage prevention function. Even if the input voltage is supplied from a DC power source such as a battery, the same operation is performed if the battery energy is exhausted and the voltage input to the VH terminal is reduced.

この低電圧防止機能が発揮されたか否かを外部に通知するには、前述した特許文献1に記載されているパワーグッド信号の生成回路を利用すると、図6に示すようにパワーグッド信号生成回路を構成することができる。   In order to notify the outside whether or not this low voltage prevention function has been exhibited, the power good signal generation circuit described in Patent Document 1 described above is used. As shown in FIG. Can be configured.

すなわち、第1コンパレータ101にVH端子に入力された電圧Vrを分圧回路102で分圧した電圧Vin1を供給し、第2コンパレータ103に直流電圧Vccを分圧回路104で分圧した電圧Vin2を供給し、第1コンパレータ101及び第2コンパレータ103の出力をナンド回路105に供給する。ナンド回路105の出力をPチャネルMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)106に供給し、このPチャネルMOSFET106のソースに定電流源107を接続し、ドレインを端子PGSに接続することにより、端子PGSから低電圧防止機能が発揮されたか否かを外部に通知するパワーグッド信号Spgを得ることができる。   That is, the voltage Vin1 obtained by dividing the voltage Vr input to the VH terminal by the voltage dividing circuit 102 is supplied to the first comparator 101, and the voltage Vin2 obtained by dividing the DC voltage Vcc by the voltage dividing circuit 104 is supplied to the second comparator 103. And outputs the outputs of the first comparator 101 and the second comparator 103 to the NAND circuit 105. By supplying the output of the NAND circuit 105 to a P-channel MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) 106, a constant current source 107 is connected to the source of the P-channel MOSFET 106, and the drain is connected to the terminal PGS. A power good signal Spg for notifying the outside whether or not the low voltage prevention function is exhibited can be obtained from the terminal PGS.

このパワーグッド信号Spgを、電流制限抵抗108を介してフォトカプラ109を構成するフォトダイオード109aに供給することにより、フォトカプラを構成するフォトトランジスタ109bからパワーグッド信号Spgを外部のマイコン等に通知することができる。
この図6の構成の動作について図7を伴って説明する。VH端子に入力される電圧Vrが、その分圧である図7(a)の電圧Vin1によって示すように、時点t21で入力開始されると、図示しない起動回路によって、外部のコンデンサが充電されて直流電圧Vccが、その分圧である図7(b)の電圧Vin2によって示すように、充電を開始される。
By supplying the power good signal Spg to the photodiode 109a constituting the photocoupler 109 via the current limiting resistor 108, the power good signal Spg is notified from the phototransistor 109b constituting the photocoupler to an external microcomputer or the like. be able to.
The operation of the configuration of FIG. 6 will be described with reference to FIG. When the voltage Vr input to the VH terminal starts to be input at the time t21 as shown by the voltage Vin1 in FIG. 7A, which is the divided voltage, an external capacitor is charged by an activation circuit (not shown). Charging is started as indicated by the voltage Vin2 in FIG. 7B, which is the divided voltage of the DC voltage Vcc.

この直流電圧Vccの分圧Vin2が時点t22で、スイッチング動作開始閾値電圧Vth2aを超えると、スイッチング電源が動作状態となり、図7(e)に示すように、スイッチング動作が開始される。このとき、第1コンパレータ101及び第2コンパレータ103の出力がハイレベルとなり、ナンド回路105の出力がローレベルとなることにより、PチャネルMOSFET106がオン状態となって定電流源107の定電流がPGS端子に図7(c)に示すようにパワーグッド信号Spgとして出力される。   When the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc exceeds the switching operation start threshold voltage Vth2a at time t22, the switching power supply enters an operating state, and the switching operation is started as shown in FIG. At this time, the outputs of the first comparator 101 and the second comparator 103 become high level, and the output of the NAND circuit 105 becomes low level, whereby the P-channel MOSFET 106 is turned on and the constant current of the constant current source 107 is changed to PGS. As shown in FIG. 7C, a power good signal Spg is output to the terminal.

このパワーグッド信号Spgがフォトカプラ109を構成するフォトダイオード109aに供給されることにより、フォトダイオード109aが発光し、フォトトランジスタ109bがオン状態となる。
その後、時点t23で交流電源もしくはバッテリからの入力電圧が遮断されてVH端子に入力される整流電圧Vrが低下すると、第1コンパレータ101の出力がローレベルとなり、ナンド回路105の出力がハイレベルとなることにより、PチャネルMOSFET106がオフ状態となり、図7(c)に示すように、パワーグッド信号Spgの出力が停止され、図7(d)に示すように、フォトカプラ109へ供給される電流が遮断される。
The power good signal Spg is supplied to the photodiode 109a constituting the photocoupler 109, whereby the photodiode 109a emits light and the phototransistor 109b is turned on.
After that, when the input voltage from the AC power source or the battery is cut off at time t23 and the rectified voltage Vr input to the VH terminal decreases, the output of the first comparator 101 becomes low level and the output of the NAND circuit 105 becomes high level. As a result, the P-channel MOSFET 106 is turned off, the output of the power good signal Spg is stopped as shown in FIG. 7C, and the current supplied to the photocoupler 109 as shown in FIG. 7D. Is cut off.

一方、スイッチング動作は時点t24まで継続される。この期間は、外部入力電圧に接続されている入力コンデンサに蓄積されたエネルギが、スイッチング動作により補助巻線に移送され、これにより直流電圧Vccが維持される。時点t24でスイッチング動作が停止されると、これに応じて直流電圧Vccが図7(b)に示すように徐々に低下する。したがって、パワーグッド信号Spgが供給される外部の装置では、時点t23及びt24までの間でオフシーケンス処理を実行することができる。   On the other hand, the switching operation is continued until time t24. During this period, energy stored in the input capacitor connected to the external input voltage is transferred to the auxiliary winding by the switching operation, and thereby the DC voltage Vcc is maintained. When the switching operation is stopped at time t24, the DC voltage Vcc gradually decreases as shown in FIG. 7B. Therefore, the external device to which the power good signal Spg is supplied can execute the off sequence process between the time points t23 and t24.

特開2014−3814号公報JP 2014-3814 A

ところで、上述した図6のパワーグッド信号生成回路では、スイッチング電源がスイッチング動作を行なっており、整流電圧Vrが供給されている状態では、常時、パワーグッド信号Spgがフォトカプラ109に出力されている。このフォトカプラ109のフォトダイオード109aに供給される電流は、フォトカプラ109の変換効率やそのバラツキなどを考慮して最低電流を決める必要があり、この電流は通常トランジスタのベース電流に比べて10倍程度以上必要となる。   In the power good signal generation circuit of FIG. 6 described above, the switching power supply performs the switching operation, and the power good signal Spg is always output to the photocoupler 109 in a state where the rectified voltage Vr is supplied. . The current supplied to the photodiode 109a of the photocoupler 109 must be determined in consideration of the conversion efficiency of the photocoupler 109 and its variation, and this current is usually 10 times the base current of the transistor. More than about is required.

このことが特に問題となるのが、電源仕様として低待機電力の実現が必須の場合である。それは例えば、装置、システムとしては休止状態であるが、次の起動に向けて電力を最小限に絞りながらマイコンなど最小限の回路が動作している、スタンバイ時の低待機電力化が必要な場合である。
この場合、スイッチング電源としては、間欠スイッチング動作などの特別なスイッチング動作をしたり、低消費電力動作をしたりしていて、電源回路としても無駄な電力消費はできないため、このフォトカプラでの消費電流は削減対象となる。
This is a particular problem when it is essential to realize low standby power as a power supply specification. For example, when the device or system is in a dormant state, but the minimum power consumption is reduced for the next start-up, a minimum circuit such as a microcomputer is operating. It is.
In this case, the switching power supply uses a special switching operation such as intermittent switching operation or a low power consumption operation, and the power circuit cannot waste power consumption. Current is subject to reduction.

そこで、スイッチング電源の通常動作時に、フォトカプラ109を通って流れる電流を抑制するために、外部回路を図8に示すように構成することが考えられる。
すなわち、フォトカプラ109のフォトダイオード109aのカソードと第1トランジスタ111のコレクタを接続し、この第1トランジスタ111のエミッタを接地する。そして、第1トランジスタのベースを、電流制限抵抗112を介して直流電圧Vccに接続するとともに、エミッタが接地された第2トランジスタ113のコレクタに接続する。また、フォトダイオード109aのアノードは、抵抗108を介して直流電圧Vccに接続されている。第2トランジスタ113のベースには、ベース抵抗114を介してパワーグッド信号Spgが供給される。
Therefore, it is conceivable to configure the external circuit as shown in FIG. 8 in order to suppress the current flowing through the photocoupler 109 during the normal operation of the switching power supply.
That is, the cathode of the photodiode 109a of the photocoupler 109 and the collector of the first transistor 111 are connected, and the emitter of the first transistor 111 is grounded. Then, the base of the first transistor is connected to the DC voltage Vcc through the current limiting resistor 112 and is connected to the collector of the second transistor 113 whose emitter is grounded. The anode of the photodiode 109a is connected to the DC voltage Vcc via the resistor 108. The power good signal Spg is supplied to the base of the second transistor 113 via the base resistor 114.

この図8の回路構成では、図9(c)に示すように、パワーグッド信号Spgがハイレベルである区間では第2トランジスタ113がオン状態となることにより、第1トランジスタ111がオフ状態なり、フォトカプラ109のフォトダイオード109aへの通電が遮断される。これに対して、パワーグッド信号Spgがローレベルであるときに、第2トランジスタ113がオフ状態となり、第1トランジスタ111がオン状態となることにより、図9(d)に示すように、時点t21〜時点t22間でフォトカプラ109の電流が流れるとともに、オフシーケンス処理を実行する時点t23及び時点t24間でフォトカプラ109の電流が流れ、その後フォトカプラ109に流れる電流が減少する。   In the circuit configuration of FIG. 8, as shown in FIG. 9C, the second transistor 113 is turned on in the section where the power good signal Spg is at a high level, so that the first transistor 111 is turned off. The energization of the photo-coupler 109 to the photodiode 109a is cut off. On the other hand, when the power good signal Spg is at the low level, the second transistor 113 is turned off and the first transistor 111 is turned on, so that a time t21 is obtained as shown in FIG. The current of the photocoupler 109 flows between the time t22 and the current of the photocoupler 109 flows between the time t23 and the time t24 when the off-sequence processing is executed, and then the current flowing through the photocoupler 109 decreases.

このとき、時点t21〜時点t22の間では、スイッチング電源が起動しておらず、フライバックトランスの二次側の出力電圧もなく、装置やシステムも起動していない状態であるため、オフシーケンス処理も実行できないので問題はない。その後時点t22以降の通常動作状態となると、パワーグッド信号Spgはハイレベルとなるが、フォトカプラ109の電流は流れず、オフシーケンス処理は実行されない。   At this time, since the switching power supply is not activated between the time t21 and the time t22, there is no output voltage on the secondary side of the flyback transformer, and the apparatus and the system are not activated. Can not be executed, so there is no problem. Thereafter, when the normal operation state after time t22 is entered, the power good signal Spg becomes high level, but the current of the photocoupler 109 does not flow, and the off sequence process is not executed.

しかしながら、図8の回路構成では、通常動作時にフォトカプラ109へ供給する電流を削減することはできるが、スイッチング電源の立ち上げ時に問題が生じる。立ち上げ時にスイッチング電源に入力電圧が入力されると、入力電圧に接続された起動回路により、直流電圧Vccを生成する外部のコンデンサが充電されて直流電圧Vccが上昇し始める。図8の回路構成では、直流電圧Vccの分圧Vin2がスイッチング動作開始閾値電圧Vth2aに達するまでの期間、フォトカプラ109のフォトダイオード109aに順方向電流が流れ、この電流消費によって起動回路がコンデンサを充電するための電流が少なくなり、起動時間が長くなったりする。また、入力電圧が低い場合やフォトカプラのフォトダイオードの順方向電流を大きく設定した場合などは、起動回路の充電電流では、スイッチング電源内の起動前消費電流と外部回路での消費電流を賄うことができなくなり、最悪の場合直流電圧Vccの分圧Vin2がスイッチング動作開始閾値電圧Vth2aに到達しきれずに起動不良となる可能性がある。   However, the circuit configuration of FIG. 8 can reduce the current supplied to the photocoupler 109 during normal operation, but causes a problem when the switching power supply is turned on. When an input voltage is input to the switching power supply at the time of start-up, an external capacitor that generates the DC voltage Vcc is charged by the starting circuit connected to the input voltage, and the DC voltage Vcc starts to rise. In the circuit configuration of FIG. 8, a forward current flows through the photodiode 109a of the photocoupler 109 until the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc reaches the switching operation start threshold voltage Vth2a. The current for charging decreases, and the startup time becomes longer. Also, when the input voltage is low or when the forward current of the photodiode of the photocoupler is set to a large value, the charging current of the startup circuit must cover the current consumption before startup in the switching power supply and the current consumption in the external circuit. In the worst case, the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc may not reach the switching operation start threshold voltage Vth2a, resulting in a start-up failure.

そこで、本発明は、上述した先行技術の課題に着目してなされたものであり、起動時に直流電圧の充電に影響を与えることなく、オフシーケンス処理時にのみパワーグッド信号を出力することができるスイッチング電源制御用半導体装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems of the prior art, and switching that can output a power good signal only at the time of off-sequence processing without affecting the charging of the DC voltage at startup. An object of the present invention is to provide a power supply control semiconductor device.

上記目的を達成するために、本発明に係るスイッチング電源制御用半導体装置の一態様は、外部電源から入力電圧が入力される電圧入力端子と、この電圧入力端子に入力された外部電源の電圧が1次側主巻線に印加されるトランスの補助巻線から直流電圧が入力される直流電源端子と、入力電圧の検出電圧が第1閾値電圧以下であることを検出し、且つ直流電圧の検出電圧が第2閾値電圧以上であることを検出したときに、パワーグッド信号を外部装置に出力するパワーグッド信号生成部とを備えている。   In order to achieve the above object, an aspect of a semiconductor device for controlling a switching power supply according to the present invention includes a voltage input terminal to which an input voltage is input from an external power supply, and a voltage of the external power supply input to the voltage input terminal. DC power supply terminal to which DC voltage is input from the auxiliary winding of the transformer applied to the primary side main winding, and detection that the detection voltage of the input voltage is lower than the first threshold voltage, and detection of DC voltage And a power good signal generation unit that outputs a power good signal to an external device when it is detected that the voltage is equal to or higher than the second threshold voltage.

本発明の一態様によれば、入力電圧と制御電圧とを個別に監視し、入力電圧が第1閾値電圧以下に低下し、且つ制御電圧が第2閾値電圧以上であるときに、パワーグッド信号を外部装置に出力することができる。したがって、起動時の消費電流を抑制しながらオフシーケンス処理が必要なときのみパワーグッド信号を出力することができる。   According to one aspect of the present invention, the input voltage and the control voltage are individually monitored, and when the input voltage drops below the first threshold voltage and the control voltage is above the second threshold voltage, the power good signal Can be output to an external device. Therefore, it is possible to output a power good signal only when off sequence processing is necessary while suppressing current consumption at startup.

本発明に係るスイッチング電源制御用半導体装置を適用したスイッチング電源の一実施形態を示す全体構成の回路図である。1 is a circuit diagram of an overall configuration showing an embodiment of a switching power supply to which a switching power supply control semiconductor device according to the present invention is applied. 本発明に係るスイッチング電源制御用半導体装置の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the semiconductor device for switching power supply control which concerns on this invention. パワーグッド信号生成回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a power good signal generation circuit. 図3のパワーグッド信号生成回路の動作の説明に供するタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining the operation of the power good signal generation circuit of FIG. 3. パワーグッド信号生成回路の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of a power good signal generation circuit. 従来のパワーグッド信号生成回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the conventional power good signal generation circuit. 図6のパワーグッド信号生成回路の動作の説明に供するタイミングチャートである。7 is a timing chart for explaining the operation of the power good signal generation circuit of FIG. 6. 従来のパワーグッド信号生成回路の他の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example of the conventional power good signal generation circuit. 図8のパワーグッド信号生成回路の動作の説明に供するタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the power good signal generation circuit of FIG. 8. FIG.

次に、図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
Further, the embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, The layout is not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.

以下、本発明の一の実施の形態に係るスイッチング電源御装置について図面を参照して説明する。
スイッチング電源装置の全体構成は、図1に示すように、外部の交流電源1に接続された交流入力端子2を有し、この交流入力端子2が整流回路3に接続されている。この整流回路3の正極出力端子及び負極出力端子間に平滑用コンデンサ4が接続されている。平滑用コンデンサ4の正極側がフライバックトランス5の一次側主巻線L11の一端に接続されている。一次側主巻線L11の他端は例えばNチャネルのMOSFETで構成されるスイッチング素子6のドレインに接続されている。スイッチング素子6のソースは、抵抗7を介して第1の接地電位GND1に接続されている。
A switching power supply control device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the entire configuration of the switching power supply apparatus has an AC input terminal 2 connected to an external AC power supply 1, and the AC input terminal 2 is connected to a rectifier circuit 3. A smoothing capacitor 4 is connected between the positive output terminal and the negative output terminal of the rectifier circuit 3. The positive electrode side of the smoothing capacitor 4 is connected to one end of the primary main winding L11 of the flyback transformer 5. The other end of the primary main winding L11 is connected to the drain of the switching element 6 formed of, for example, an N-channel MOSFET. The source of the switching element 6 is connected to the first ground potential GND 1 via the resistor 7.

スイッチング素子6のゲートは、制御回路となるスイッチング電源制御用半導体装置11のOUT端子に接続されている。したがって、スイッチング素子6は、スイッチング電源制御用半導体装置11のOUT端子から出力されるパルス幅変調信号Spwmによってスイッチング動作する。
スイッチング電源制御用半導体装置11は、集積回路により構成され、OUT端子の他、VH端子、過熱ラッチ保護用のLAT端子、フィードバック制御用のFB端子、電流検出用のCS端子、GND端子、スイッチング電源制御用半導体装置11の電源生成用のVCC端子などを備えている。
The gate of the switching element 6 is connected to the OUT terminal of the switching power supply control semiconductor device 11 serving as a control circuit. Therefore, the switching element 6 performs a switching operation by the pulse width modulation signal Spwm output from the OUT terminal of the switching power supply control semiconductor device 11.
The switching power supply control semiconductor device 11 includes an integrated circuit. In addition to the OUT terminal, the VH terminal, the overheat latch protection LAT terminal, the feedback control FB terminal, the current detection CS terminal, the GND terminal, and the switching power supply A VCC terminal for power generation of the control semiconductor device 11 is provided.

スイッチング電源制御用半導体装置11のVH端子は、電源端子2及び整流回路3間の接続線に整流用のダイオード12及び13と電流制限抵抗14とを介して接続されている。スイッチング電源制御用半導体装置11のLAT端子は、サーミスタ15の一端に接続され、サーミスタ15の他端は第1の接地電位GND1に接続されている。スイッチング電源制御用半導体装置11のFB端子は、フォトカプラ16を構成するフォトトランジスタ16aを介して第1の接地電位GND1に接続されている。スイッチング電源制御用半導体装置11のCS端子は、コンデンサ17および抵抗18の共通接続点に接続され、コンデンサ17の他端は第1の接地電位GND1に接続され、抵抗18の他端は、電流検出用抵抗7及びスイッチング素子6間に接続されている。コンデンサ17および抵抗18は、電流検出用抵抗7によって検出された信号に対するノイズフィルタを構成している。   The VH terminal of the switching power supply control semiconductor device 11 is connected to a connection line between the power supply terminal 2 and the rectifier circuit 3 via rectifier diodes 12 and 13 and a current limiting resistor 14. The LAT terminal of the switching power supply control semiconductor device 11 is connected to one end of the thermistor 15, and the other end of the thermistor 15 is connected to the first ground potential GND1. The FB terminal of the semiconductor device 11 for switching power supply control is connected to the first ground potential GND1 through the phototransistor 16a constituting the photocoupler 16. The CS terminal of the switching power supply control semiconductor device 11 is connected to a common connection point of the capacitor 17 and the resistor 18, the other end of the capacitor 17 is connected to the first ground potential GND 1, and the other end of the resistor 18 is current detection. The resistor 7 and the switching element 6 are connected. The capacitor 17 and the resistor 18 constitute a noise filter for the signal detected by the current detection resistor 7.

スイッチング電源制御用半導体装置11のVCC端子は、コンデンサ19の正極端子およびダイオード20のカソード端子に接続され、コンデンサ19の負極端子は第1の接地電位GND1に接続されている。ダイオード20のアノード端子は、トランス5の一次側補助巻線L12の一端に接続され、一次側補助巻線L12の他端は第1の接地電位GND1に接続されている。コンデンサ19、ダイオード20および一次側補助巻線L12は、一次側補助巻線L12に生起された交流電圧を直流電源電圧に変換する回路を構成し、スイッチング電源制御用半導体装置11の電源回路を構成している。   The VCC terminal of the switching power supply control semiconductor device 11 is connected to the positive terminal of the capacitor 19 and the cathode terminal of the diode 20, and the negative terminal of the capacitor 19 is connected to the first ground potential GND1. The anode terminal of the diode 20 is connected to one end of the primary side auxiliary winding L12 of the transformer 5, and the other end of the primary side auxiliary winding L12 is connected to the first ground potential GND1. The capacitor 19, the diode 20, and the primary side auxiliary winding L12 constitute a circuit that converts the AC voltage generated in the primary side auxiliary winding L12 into a DC power supply voltage, and constitute a power supply circuit of the semiconductor device 11 for switching power supply control doing.

トランス5は、二次側主巻線L21を有し、その一端は、ダイオード21のアノード端子に接続されている。ダイオード21のカソード端子は、コンデンサ22の正極端子に接続され、コンデンサ22の負極端子は、二次側巻線L21の他端に接続され、かつ第2の接地電位GND2に接続されている。二次側巻線L21、ダイオード21およびコンデンサ22は、二次側巻線L21に生起された交流電圧を直流電圧に変換する回路を構成し、スイッチング電源装置の出力回路を構成しており、コンデンサ22の正極端子が負荷23に接続されている。   The transformer 5 has a secondary main winding L <b> 21, and one end thereof is connected to the anode terminal of the diode 21. The cathode terminal of the diode 21 is connected to the positive terminal of the capacitor 22, and the negative terminal of the capacitor 22 is connected to the other end of the secondary winding L21 and is connected to the second ground potential GND2. The secondary winding L21, the diode 21 and the capacitor 22 constitute a circuit for converting the AC voltage generated in the secondary winding L21 into a DC voltage, and constitute an output circuit of the switching power supply device. 22 positive terminals are connected to the load 23.

また、コンデンサ22の正極端子は、フォトカプラ16を構成するフォトダイオード16bのアノード端子に接続され、フォトダイオード16bのカソード端子は、シャントレギュレータ回路24を構成するシャントレギュレータ25のカソード端子に接続され、シャントレギュレータ25のアノード端子は第2の接地電位GND2に接続されている。
このシャントレギュレータ25は、コンデンサ22の正極端子と負極端子との間に直列接続されたシャントレギュレータ回路24を構成する分圧抵抗26,27の接続点に接続されている。このシャントレギュレータ回路24によって、負荷23に供給される電圧が検出され、その検出結果に応じた電圧がフォトカプラ16を介してスイッチング電源制御用半導体装置11のFB端子にフィードバック電圧Vfbとして供給される。
The positive terminal of the capacitor 22 is connected to the anode terminal of the photodiode 16 b that constitutes the photocoupler 16, and the cathode terminal of the photodiode 16 b is connected to the cathode terminal of the shunt regulator 25 that constitutes the shunt regulator circuit 24. The anode terminal of the shunt regulator 25 is connected to the second ground potential GND2.
The shunt regulator 25 is connected to a connection point of voltage dividing resistors 26 and 27 constituting a shunt regulator circuit 24 connected in series between the positive terminal and the negative terminal of the capacitor 22. The shunt regulator circuit 24 detects a voltage supplied to the load 23, and a voltage corresponding to the detection result is supplied as a feedback voltage Vfb to the FB terminal of the switching power supply control semiconductor device 11 via the photocoupler 16. .

このフィードバック電圧Vfbは負荷の大きさを示す信号ともなっていて、負荷が重いほど(負荷23に流れる電流が大きいほど)フィードバック電圧Vfbの値は大きくなり、負荷が軽いほど(負荷23に流れる電流が小さいほど)フィードバック電圧Vfbの値は小さくなる。
ここで、交流電源1、整流回路3、平滑用コンデンサ4、フライバックトランス5、MOSFET6、ダイオード21、コンデンサ22でスイッチング電源動作部を構成している。
This feedback voltage Vfb is also a signal indicating the magnitude of the load. The heavier the load (the larger the current flowing through the load 23), the larger the value of the feedback voltage Vfb, and the lighter the load (the current flowing through the load 23). The smaller the value), the smaller the value of the feedback voltage Vfb.
Here, the AC power supply 1, the rectifier circuit 3, the smoothing capacitor 4, the flyback transformer 5, the MOSFET 6, the diode 21, and the capacitor 22 constitute a switching power supply operating unit.

次に、スイッチング電源制御用半導体装置11の具体的構成について図2を伴って説明する。なお、以下、スイッチング電源制御用半導体装置11の具体的構成に関して示される接地(GND)電位は、上記第1の接地電位GND1である。スイッチング電源制御用半導体装置11は、VH端子及びVCC端子間に接続された、起動時にVH端子からVCC端子へ電流を供給する起動回路31と、この起動回路31とVCC端子との間に接続されたVCC端子の直流電圧Vccが低いときに起動回路31を動作させるヒステリシスを有する低電圧検出回路32と、VCC端子に接続された例えば5Vの内部電源を形成する内部電源回路33とを備えている。   Next, a specific configuration of the switching power supply control semiconductor device 11 will be described with reference to FIG. Hereinafter, the ground (GND) potential shown for the specific configuration of the switching power supply control semiconductor device 11 is the first ground potential GND1. The switching power supply control semiconductor device 11 is connected between a startup circuit 31 connected between the VH terminal and the VCC terminal and supplying current from the VH terminal to the VCC terminal at startup, and between the startup circuit 31 and the VCC terminal. A low voltage detection circuit 32 having hysteresis for operating the starter circuit 31 when the DC voltage Vcc at the VCC terminal is low, and an internal power supply circuit 33 for forming an internal power supply of 5 V, for example, connected to the VCC terminal. .

VH端子は起動時に電源端子VCCへ電流を供給するためのものであり、スイッチング電源制御用半導体装置11自身の主電源端子はVCC端子である。
また、低電圧検出回路32は直流電圧Vccが閾値電圧Vth0b未満であるときに起動回路31を起動し、直流電圧Vccが閾値電圧Vth0a以上となったときに起動回路31を停止させる。なお、低電圧検出回路32がヒステリシスを有するということは、低電圧検出回路32の反転入力端子に入力されている閾値電圧Vth0が、実際は高低2つの閾値電圧からなるということであり、上記閾値電圧Vth0aは高い方の閾値電圧を表し、閾値電圧Vth0bは低い方の閾値電圧を表す(以下、他の閾値電圧に対する表記方法も同様)。
The VH terminal is for supplying a current to the power supply terminal VCC at the time of startup, and the main power supply terminal of the switching power supply control semiconductor device 11 itself is the VCC terminal.
The low voltage detection circuit 32 activates the activation circuit 31 when the DC voltage Vcc is less than the threshold voltage Vth0b, and stops the activation circuit 31 when the DC voltage Vcc becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth0a. Note that the low voltage detection circuit 32 has hysteresis means that the threshold voltage Vth0 input to the inverting input terminal of the low voltage detection circuit 32 is actually composed of two threshold voltages, ie, the threshold voltage. Vth0a represents a higher threshold voltage, and threshold voltage Vth0b represents a lower threshold voltage (hereinafter, the notation method for other threshold voltages is also the same).

また、内部電源回路33は、VCC端子の電源電圧が正常範囲内であるときには5Vの内部電源電圧を動作電源としてスイッチング電源制御用半導体装置11内の各回路に供給するとともに、VCC端子の直流電圧Vccが設定電圧以下に低下したときに、スイッチング電源制御用半導体装置11内の各回路をリセットするリセット信号を出力する。
また、スイッチング電源制御用半導体装置11は、VH端子から入力される入力電圧VinとVCC端子から入力される直流電圧Vccとを監視して、外部の負荷23へパワーグッド信号を出力するパワーグッド信号生成部34を備えている。
The internal power supply circuit 33 supplies the internal power supply voltage of 5 V to each circuit in the switching power supply control semiconductor device 11 as an operation power supply when the power supply voltage of the VCC terminal is within the normal range, and also the DC voltage of the VCC terminal. When Vcc drops below the set voltage, a reset signal for resetting each circuit in the switching power supply control semiconductor device 11 is output.
The switching power supply control semiconductor device 11 monitors the input voltage Vin input from the VH terminal and the DC voltage Vcc input from the VCC terminal, and outputs a power good signal to the external load 23. A generation unit 34 is provided.

このパワーグッド信号生成部34は、図3に示すように、入力電圧Vinの分圧回路VD1で分圧された電圧Vin1を監視する入力電圧検出部としての第1コンパレータ34a及び判定タイマ34bと、直流電圧Vccの分圧回路VD2で分圧された電圧Vin2を監視する直流電圧検出部としての第2コンパレータ34cと、パワーグッド信号出力部34dと、遅延時間タイマ34iと、遅延回路34jとを備えている。   As shown in FIG. 3, the power good signal generator 34 includes a first comparator 34a and a determination timer 34b as an input voltage detector that monitors the voltage Vin1 divided by the voltage dividing circuit VD1 of the input voltage Vin. A second comparator 34c as a DC voltage detection unit that monitors the voltage Vin2 divided by the voltage dividing circuit VD2 of the DC voltage Vcc, a power good signal output unit 34d, a delay time timer 34i, and a delay circuit 34j are provided. ing.

第1コンパレータ34aは、非反転入力端子にVH端子に入力される入力電圧Vrが分圧回路VD1を介して入力され、反転入力端子に第1閾値電圧Vth1が入力されている。この第1コンパレータ34aは、ヒステリシス特性を有しているので、第1閾値電圧Vth1は2つの値Vth1a,Vth1b(Vth1a>Vth1b)を有している。入力電圧Vrの分圧Vin1が上昇するとき、初期の分圧Vin1がスイッチング動作停止閾値電圧Vth1b以下であるときに、第1コンパレータ34aの出力である第1比較信号Sc1がローレベルとなっている。そして、入力電圧Vrの分圧Vin1がスイッチング動作開始閾値電圧Vth1aを超えたときにハイレベルの第1比較信号Sc1を判定タイマ34bに出力する。逆に、入力電圧Vrの分圧Vin1がスイッチング動作開始閾値電圧Vth1aより高い状態から下降するときには、スイッチング動作開始閾値電圧Vth1aより低いスイッチング動作停止閾値電圧Vth1b以下となったときに、ローレベルの第1比較信号Sc1を判定タイマ34bに出力する。   In the first comparator 34a, the input voltage Vr input to the VH terminal is input to the non-inverting input terminal via the voltage dividing circuit VD1, and the first threshold voltage Vth1 is input to the inverting input terminal. Since this first comparator 34a has a hysteresis characteristic, the first threshold voltage Vth1 has two values Vth1a and Vth1b (Vth1a> Vth1b). When the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr increases, the first comparison signal Sc1 that is the output of the first comparator 34a is at a low level when the initial divided voltage Vin1 is equal to or lower than the switching operation stop threshold voltage Vth1b. . Then, when the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr exceeds the switching operation start threshold voltage Vth1a, the high-level first comparison signal Sc1 is output to the determination timer 34b. On the other hand, when the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr falls from a state higher than the switching operation start threshold voltage Vth1a, the low level first voltage V11 falls below the switching operation stop threshold voltage Vth1b lower than the switching operation start threshold voltage Vth1a. 1 comparison signal Sc1 is output to determination timer 34b.

判定タイマ34bは、ローレベルの第1比較信号Sc1が入力されるとカウントを開始し、規定の遅延時間分までカウントすると、判定信号Sdをハイレベルからローレベルに変化させる。判定タイマ34bにハイレベルの第1比較信号Sc1が入力されると、判定タイマ34bはリセットされて、判定信号Sdはハイレベルになる。ここで、上記規定の遅延時間を交流電源1からの交流入力の半周期以上(整流回路による整流が全波整流の場合)にしておけば、判定タイマ34bがカウントを開始しても、カウントが終了する前に必ずハイレベルの第1比較信号Sc1が入力されるので、判定タイマ34bのカウントが終了して判定信号Sdがローレベルになることはない。すなわち、交流電源1から交流入力が正常に入力されていれば(第1コンパレータ34aに、スイッチング動作開始閾値電圧Vth1を超える入力電圧Vrの分圧Vin1のピーク値が連続的に入力されていれば)判定信号Sdは、原理的にハイレベルを保つ。逆に交流電源1からの交流入力のピークが所定値に達しない状態が続くと、判定タイマ34bのカウントが終了して判定信号Sdはローレベルとなる。   The determination timer 34b starts counting when the first comparison signal Sc1 at the low level is input, and changes the determination signal Sd from the high level to the low level when counting to a predetermined delay time. When the high-level first comparison signal Sc1 is input to the determination timer 34b, the determination timer 34b is reset and the determination signal Sd becomes high level. Here, if the prescribed delay time is set to be equal to or longer than a half cycle of the AC input from the AC power supply 1 (when the rectification by the rectifier circuit is full-wave rectification), even if the determination timer 34b starts counting, the count is not increased. Since the first comparison signal Sc1 having the high level is always input before the end, the counting of the determination timer 34b does not end and the determination signal Sd does not become the low level. That is, if the AC input is normally input from the AC power supply 1 (if the peak value of the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr exceeding the switching operation start threshold voltage Vth1 is continuously input to the first comparator 34a. ) The determination signal Sd is kept at a high level in principle. On the contrary, if the state where the peak of the AC input from the AC power supply 1 does not reach the predetermined value continues, the count of the determination timer 34b ends and the determination signal Sd becomes low level.

したがい、判定信号Sdがハイレベルであれば入力電圧Vrが正常(スイッチ動作が可能な状態)であることを示し、ローレベルであれば異常であることを示すことになる。なお、ノイズ等に起因する誤検出や、問題とならないレベルの短時間の瞬時電圧低下で判定信号Sdがローレベルにならないように、上記規定の遅延時間を交流電源1の数周期分の長さに設定する。   Accordingly, if the determination signal Sd is at a high level, it indicates that the input voltage Vr is normal (a state in which a switch operation is possible), and if it is at a low level, it indicates that it is abnormal. It should be noted that the prescribed delay time is set to a length corresponding to several cycles of the AC power supply 1 so that the determination signal Sd does not become low level due to erroneous detection due to noise or the like or a short-time instantaneous voltage drop at a level that does not cause a problem. Set to.

第2コンパレータ34cは、非反転入力端子にVCC端子に入力される直流電圧Vccの分圧Vin2が入力され、反転入力端子に第2閾値電圧Vth2が入力されている。この第2コンパレータ34cは、ヒステリシス特性を有しているので、第2閾値電圧Vth2は2つの値Vth2a,Vth2b(Vth2a>Vth2b)を有している。直流電圧Vccの分圧Vin2が上昇する場合、初期の分圧Vin2がスイッチング動作開始閾値電圧Vth2a以下であるときに、第2コンパレータ34cの出力である第2比較信号Sc2がローレベルとなっている。そして、直流電圧Vccがスイッチング動作開始閾値電圧Vth2aを超えたときにハイレベルの第2比較信号Sc2を出力する。逆に、直流電圧Vccの分圧Vin2がスイッチング動作開始閾値電圧Vth2aより高い状態から下降するときには、スイッチング動作開始閾値電圧Vth2aより低い第1閾値電圧としてのスイッチング動作停止閾値電圧Vth2b以下となったときに、ローレベルの第2比較信号Sc2を出力する。   In the second comparator 34c, the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc input to the VCC terminal is input to the non-inverting input terminal, and the second threshold voltage Vth2 is input to the inverting input terminal. Since the second comparator 34c has hysteresis characteristics, the second threshold voltage Vth2 has two values Vth2a and Vth2b (Vth2a> Vth2b). When the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc increases, the second comparison signal Sc2 that is the output of the second comparator 34c is at a low level when the initial divided voltage Vin2 is equal to or lower than the switching operation start threshold voltage Vth2a. . Then, when the DC voltage Vcc exceeds the switching operation start threshold voltage Vth2a, the high-level second comparison signal Sc2 is output. Conversely, when the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc falls from a state higher than the switching operation start threshold voltage Vth2a, when the switching operation stop threshold voltage Vth2b as the first threshold voltage lower than the switching operation start threshold voltage Vth2a is reached In addition, a low-level second comparison signal Sc2 is output.

第2比較信号Sc2はパワーグッド信号出力部34dおよび遅延回路34jに入力される。遅延回路34jの出力は判定タイマ34bの第2リセット端子に入力される。したがい、判定タイマ34bは、直流電圧Vccの分圧Vin2がスイッチング動作開始閾値電圧Vth2aを超えた瞬間には、遅延回路34jの出力によりリセットがかかっている状態になる。   The second comparison signal Sc2 is input to the power good signal output unit 34d and the delay circuit 34j. The output of the delay circuit 34j is input to the second reset terminal of the determination timer 34b. Accordingly, the determination timer 34b is reset by the output of the delay circuit 34j at the moment when the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc exceeds the switching operation start threshold voltage Vth2a.

パワーグッド信号出力部34dは、論理反転回路34e、論理回路(ナンドゲート)34f、PチャネルMOSFET34g及び定電流回路34hを備えている。
論理反転回路34eは、判定タイマ34bから出力される判定信号Sdの論理レベルを反転するものであり、論理反転した判定信号Sd′を出力してナンドゲート34fに入力する。
The power good signal output unit 34d includes a logic inverting circuit 34e, a logic circuit (NAND gate) 34f, a P-channel MOSFET 34g, and a constant current circuit 34h.
The logic inversion circuit 34e inverts the logic level of the determination signal Sd output from the determination timer 34b. The logic inversion circuit 34e outputs the determination signal Sd ′ that has been logically inverted and inputs it to the NAND gate 34f.

ナンドゲート34fは、論理反転回路34eから出力される判定信号Sdを論理反転した判定信号Sd′と第2コンパレータ34cから出力される第2比較信号Sc2とが入力され、これらの論理出力をPチャネルMOSFET34gのゲートに入力する。
PチャネルMOSFET34gは、ソースが定電流回路34hを介して内部電源回路33から出力される内部電源に接続され、ドレインがPGS端子に接続されたオープンドレイン構成を有する。
The NAND gate 34f receives a determination signal Sd ′ obtained by logically inverting the determination signal Sd output from the logic inverting circuit 34e and a second comparison signal Sc2 output from the second comparator 34c, and outputs the logical output of the P-channel MOSFET 34g. Enter the gate.
The P-channel MOSFET 34g has an open drain configuration in which the source is connected to the internal power supply output from the internal power supply circuit 33 via the constant current circuit 34h, and the drain is connected to the PGS terminal.

遅延時間タイマ34iは、判定タイマ34bの判定信号Sdが入力される反転入力端子を有し、判定信号Sdがローレベルとなったときに、予め設定されたオフシーケンス処理を行なう遅延時間が設定され、当該遅延時間が経過した後にスイッチング停止信号Sstpがドライバ回路35に出力される。
また、判定タイマ34bの判定信号Sdがスイッチング可能化信号Ssabとしてドライバ回路35に出力される。
The delay time timer 34i has an inverting input terminal to which the determination signal Sd of the determination timer 34b is input. When the determination signal Sd becomes a low level, a delay time for performing a preset off sequence process is set. The switching stop signal SStp is output to the driver circuit 35 after the delay time has elapsed.
Further, the determination signal Sd of the determination timer 34b is output to the driver circuit 35 as the switching enable signal Ssab.

さらに、PGS端子には、電流制限抵抗R1を介してフォトカプラ36を構成するフォトダイオード36aのアノードが接続され、このフォトダイオード36aのカソードが接地電位に接続されている。フォトカプラ36を構成するフォトトランジスタ36bは、負荷23に接続され、パワーグッド信号Spgがハイレベルであるときに負荷23がオフシーケンス処理を実行する。   Further, the anode of a photodiode 36a constituting the photocoupler 36 is connected to the PGS terminal via a current limiting resistor R1, and the cathode of the photodiode 36a is connected to the ground potential. The phototransistor 36b constituting the photocoupler 36 is connected to the load 23, and when the power good signal Spg is at a high level, the load 23 executes an off sequence process.

また、ドライバ回路35は、負荷23からのフィードバック電圧Vfbに対応した周波数のパルス幅変調(PWM)信号をOUT端子からスイッチング素子6に出力する。このドライバ回路35は、パワーグッド信号生成部34から出力されるスイッチング可能化信号Ssabがハイレベルであるときにパルス幅変調信号をOUT端子に出力し、遅延時間タイマ34iから入力されるスイッチング停止信号Sstpがハイレベルとなったときにパルス幅変調信号のOUT端子への出力を停止する。   The driver circuit 35 outputs a pulse width modulation (PWM) signal having a frequency corresponding to the feedback voltage Vfb from the load 23 to the switching element 6 from the OUT terminal. The driver circuit 35 outputs a pulse width modulation signal to the OUT terminal when the switching enable signal Ssab output from the power good signal generation unit 34 is at a high level, and a switching stop signal input from the delay time timer 34i. When Sstp becomes high level, the output of the pulse width modulation signal to the OUT terminal is stopped.

さらに、ドライバ回路35は、CS端子から入力される電流検出値Viによって過電流抑制制御を行なうとともに、LAT端子から入力される温度検出値Vtによって過熱抑制制御を行なう。
次に、上記実施形態の動作について図4を伴って説明する。
先ず、図4(a)に示す時点t1で、コンデンサ19が放電されているとともに、VH端子に入力される交流電源1からの交流信号をダイオード12及び13で整流された整流電圧の供給が停止されている状態にあるものとする。
Further, the driver circuit 35 performs overcurrent suppression control based on the current detection value Vi input from the CS terminal, and performs overheat suppression control based on the temperature detection value Vt input from the LAT terminal.
Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to FIG.
First, at the time t1 shown in FIG. 4A, the capacitor 19 is discharged, and the supply of the rectified voltage obtained by rectifying the AC signal from the AC power source 1 input to the VH terminal with the diodes 12 and 13 is stopped. It is assumed that it is in the state that has been done.

この状態では、VH端子に入力される入力電圧Vrが零であるとともに、VCC端子に入力される直流電圧Vccも零であることから、内部電源回路33から内部電源が出力されることはなく、スイッチング電源制御用半導体装置11は動作停止状態にある。この状態では、スイッチング素子6もスイッチング動作を停止しており、パワーグッド信号生成部34も動作停止状態にあり、PGS端子からパワーグッド信号Spgは出力されず、フォトカプラ36のフォトダイオード36aには通電されず消灯状態を維持する。   In this state, since the input voltage Vr input to the VH terminal is zero and the DC voltage Vcc input to the VCC terminal is also zero, the internal power supply is not output from the internal power supply circuit 33. The semiconductor device 11 for switching power supply control is in an operation stop state. In this state, the switching element 6 also stops the switching operation, the power good signal generation unit 34 is also in the operation stop state, the power good signal Spg is not output from the PGS terminal, and the photodiode 36a of the photocoupler 36 It remains off without being energized.

この動作停止状態から時点t2で、交流電源1から交流電圧が出力され、この交流電圧がダイオード12及び13で整流されて脈流状態の入力電圧VrとしてVH端子に入力される。
この入力電圧Vrが入力されることにより、起動回路31が動作状態となり、この起動回路31から起動電流がVCC端子を通じてコンデンサ19に供給されて、このコンデンサ19が充電開始される。このため、VCC端子の直流電圧Vccの分圧Vin2が図4(b)に示すように徐々に上昇し、この直流電圧Vccの分圧Vin2が内部電源回路33の設定電圧(閾値電圧Vth2a)を超えると、この内部電源回路33から内部電圧が出力されて、スイッチング電源制御用半導体装置11の各回路に内部電源供給されて各回路が動作状態となる。
An AC voltage is output from the AC power source 1 at time t2 from this operation stop state, and this AC voltage is rectified by the diodes 12 and 13 and input to the VH terminal as an input voltage Vr in a pulsating state.
When the input voltage Vr is input, the starter circuit 31 enters an operating state, and a starter current is supplied from the starter circuit 31 to the capacitor 19 through the VCC terminal, and charging of the capacitor 19 is started. For this reason, the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc at the VCC terminal gradually increases as shown in FIG. 4B, and the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc becomes the set voltage (threshold voltage Vth2a) of the internal power supply circuit 33. If it exceeds, an internal voltage is output from the internal power supply circuit 33, and the internal power is supplied to each circuit of the semiconductor device 11 for switching power supply control so that each circuit is in an operating state.

このとき、判定タイマ34bも動作を開始するが、遅延回路34jの出力により、図4(a)に示すように判定信号Sdはハイレベルとなっている。なお、その後は、第1閾値電圧Vth1(スイッチング動作開始閾値電圧Vth1a)を超える入力電圧Vrの分圧Vin1のピーク値近傍が到来する毎に、第1コンパレータ34aの第1比較信号Sc1がハイレベルとなって、判定タイマ34bをリセットする。このハイレベルの判定信号Sdが論理反転回路34eで論理反転され、ローレベルとなってナンドゲート34fに入力される。このため、ナンドゲート34fの出力信号はハイレベルを維持し、PチャネルMOSFET34gはオフ状態を維持し、PGS端子にパワーグッド信号Spgは出力されず、フォトカプラ36のフォトダイオード36aは非通電状態となり、消灯状態を維持する。   At this time, the determination timer 34b also starts to operate, but the determination signal Sd is at a high level as shown in FIG. 4A by the output of the delay circuit 34j. After that, every time the vicinity of the peak value of the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr exceeding the first threshold voltage Vth1 (switching operation start threshold voltage Vth1a) arrives, the first comparison signal Sc1 of the first comparator 34a becomes high level. Thus, the determination timer 34b is reset. This high level determination signal Sd is logically inverted by the logic inversion circuit 34e, and is input to the NAND gate 34f at a low level. Therefore, the output signal of the NAND gate 34f maintains a high level, the P-channel MOSFET 34g maintains an off state, the power good signal Spg is not output to the PGS terminal, and the photodiode 36a of the photocoupler 36 is in a non-energized state. Keep the light off.

一方、第2コンパレータ34cでは、直流電圧Vccの分圧Vin2が第2コンパレータ34cのスイッチング動作開始閾値電圧Vth2aに到達するまでは、第2コンパレータ34cから出力される第2比較信号Sc2はローレベルを維持する。このため、ナンドゲート34fの出力信号はハイレベルを維持する。
また、判定タイマ34bの判定信号Sdがハイレベルとなることにより、ドライバ回路35にスイッチング可能化信号Ssabが出力される。
On the other hand, in the second comparator 34c, the second comparison signal Sc2 output from the second comparator 34c remains low until the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc reaches the switching operation start threshold voltage Vth2a of the second comparator 34c. maintain. For this reason, the output signal of the NAND gate 34f maintains a high level.
Further, when the determination signal Sd of the determination timer 34b becomes high level, the switching enable signal Ssab is output to the driver circuit 35.

時点t3で、直流電圧Vccの分圧Vin2がスイッチング動作開始閾値電圧Vth2aを超える状態となると、ドライバ回路35から出力端子OUTにパルス幅変調信号Spwmが出力され、これがスイッチング素子6のゲートに供給され、このスイッチング素子6がスイッチング動作を開始する。
このため、フライバックトランス5の二次側主巻線L21に交流誘起電圧が発生し、この交流誘起電圧がダイオード21で整流され、コンデンサ22で平滑化されて負荷23へ供給される。この負荷23に供給される負荷電流に応じた電流がフォトカプラ16のフォトダイオード16bを通じてシャントレギュレータ25を流れる。このため、フォトカプラ16を通じてフィードバック電圧VfbがFB端子に入力され、ドライバ回路35のパルス幅変調信号の周波数が制御される。
When the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc exceeds the switching operation start threshold voltage Vth2a at time t3, the pulse width modulation signal Spwm is output from the driver circuit 35 to the output terminal OUT, and this is supplied to the gate of the switching element 6. The switching element 6 starts a switching operation.
For this reason, an AC induced voltage is generated in the secondary main winding L 21 of the flyback transformer 5, this AC induced voltage is rectified by the diode 21, smoothed by the capacitor 22, and supplied to the load 23. A current corresponding to the load current supplied to the load 23 flows through the shunt regulator 25 through the photodiode 16 b of the photocoupler 16. Therefore, the feedback voltage Vfb is input to the FB terminal through the photocoupler 16, and the frequency of the pulse width modulation signal of the driver circuit 35 is controlled.

この時点t3で、直流電圧Vccの分圧Vin2がスイッチング動作開始閾値電圧Vth2aを超える状態となり、第2コンパレータ34cからハイレベルの第2比較信号Sc2が出力されるが、入力電圧Vrの分圧Vin1のピーク値が第1閾値電圧Vth1(スイッチング動作開始閾値電圧Vth1a)以上となることを繰り返す限り、ナンドゲート34fの出力信号はローレベルを維持し、PチャネルMOSFET34gはオフ状態を維持し、パワーグッド信号Spgはローレベルを維持する。   At this time t3, the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc exceeds the switching operation start threshold voltage Vth2a, and the second comparator 34c outputs the second comparison signal Sc2 having a high level, but the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr. The output signal of the NAND gate 34f is maintained at a low level, the P-channel MOSFET 34g is maintained in an OFF state, and the power good signal is maintained as long as the peak value of the NAND gate 34f repeatedly exceeds the first threshold voltage Vth1 (switching operation start threshold voltage Vth1a). Spg maintains a low level.

この間に、制御用電圧Vccがヒステリシスを有する低電圧検出回路32の閾値電圧Vth0を超えると、起動回路31が作動停止される。また、スイッチング素子6がスイッチング動作することにより、フライバックトランス5の一次側補助巻線L12から出力される交流電流がダイオード20で整流され、コンデンサ19で平滑化されてVCC端子に供給されて、スイッチング電源制御用半導体装置11が通常動作状態となる。   During this time, when the control voltage Vcc exceeds the threshold voltage Vth0 of the low voltage detection circuit 32 having hysteresis, the activation circuit 31 is deactivated. Further, when the switching element 6 performs the switching operation, the alternating current output from the primary side auxiliary winding L12 of the flyback transformer 5 is rectified by the diode 20, smoothed by the capacitor 19, and supplied to the VCC terminal. The switching power supply control semiconductor device 11 is in a normal operation state.

この通常動作状態から交流電源1が停止されて、VH端子への入力電圧Vrの分圧Vin1が閾値電圧Vth1(スイッチング動作停止閾値電圧Vth1b)以下となると、第1コンパレータ34aの第1比較信号Sc1はローレベルを維持することになり、判定タイマ34bが時点t4でカウントを終了してその判定信号Sdがローレベルとなる。
この判定信号Sdが遅延時間タイマ34iに供給されるので、遅延時間タイマ34iが遅延時間の計時を開始する。
When the AC power supply 1 is stopped from the normal operation state and the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr to the VH terminal becomes equal to or lower than the threshold voltage Vth1 (switching operation stop threshold voltage Vth1b), the first comparison signal Sc1 of the first comparator 34a. Is maintained at the low level, the determination timer 34b finishes counting at time t4, and the determination signal Sd becomes the low level.
Since this determination signal Sd is supplied to the delay time timer 34i, the delay time timer 34i starts measuring the delay time.

これと同時に、判定信号Sdが論理反転回路34eで論理反転されてハイレベルの判定信号Sd′となる。このとき、直流電圧Vccの分圧Vin2は図4(b)に示すように、第2コンパレータ34cのスイッチング動作開始閾値電圧Vth2aを超えているので、この第2コンパレータ34cから出力される第2比較信号Sc2はハイレベルを維持している。   At the same time, the determination signal Sd is logically inverted by the logic inversion circuit 34e to become a high level determination signal Sd '. At this time, since the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc exceeds the switching operation start threshold voltage Vth2a of the second comparator 34c as shown in FIG. 4B, the second comparison output from the second comparator 34c. The signal Sc2 is maintained at a high level.

したがって、時点t4でナンドゲート34fの出力信号がローレベルからハイレベルに反転し、PチャネルMOSFET34gがオン状態となり、図4(c)に示すように、定電流回路34hから供給される電流がパワーグッド信号SpgとしてPGS端子を通じてフォトカプラ36のフォトダイオード36aに供給される。このため、フォトカプラ36を通じて負荷23にパワーグッド信号Spgを通知することができる。したがって、負荷23は、フライバックトランス5の二次側主巻線L21から供給される負荷電流が停止されるものと判断して、必要なデータの退避等を行って負荷23をオフ状態とするオフシーケンス処理を実行する。   Therefore, at time t4, the output signal of the NAND gate 34f is inverted from the low level to the high level, the P-channel MOSFET 34g is turned on, and the current supplied from the constant current circuit 34h is power good as shown in FIG. The signal Spg is supplied to the photodiode 36a of the photocoupler 36 through the PGS terminal. Therefore, the power good signal Spg can be notified to the load 23 through the photocoupler 36. Therefore, the load 23 determines that the load current supplied from the secondary main winding L21 of the flyback transformer 5 is stopped, performs necessary data saving, etc., and turns off the load 23. Perform off-sequence processing.

この状態では、ドライバ回路35が動作を継続しており、図4(e)に示すように、パルス幅変調信号Spwmの出力が継続されるので、負荷23で必要とする電流はパルス幅変調信号の周波数を制御することより確保される。なお、このときのエネルギ源は平滑用コンデンサ4となる。
その後、時点t5で、遅延時間タイマ34iの遅延時間が経過してタイムアップすると、遅延時間タイマ34iからスイッチング停止信号Sstpがドライバ回路35に出力され、これによりドライバ回路35からのパルス幅変調信号Spwmの出力が停止される。これによって、スイッチング素子6のスイッチング動作が停止されて、フライバックトランス5の二次側主巻線L21から負荷23への電流供給が停止される。なお、ドライバ回路35は、スイッチング可能化信号Ssabとスイッチング停止信号Sstpのうちの一つでもハイレベルになっていればスイッチング動作を実行し、2つともローレベルになっているとスイッチング動作を停止する。
In this state, the driver circuit 35 continues to operate, and as shown in FIG. 4E, the output of the pulse width modulation signal Spwm is continued, so that the current required by the load 23 is the pulse width modulation signal. This is ensured by controlling the frequency. The energy source at this time is the smoothing capacitor 4.
After that, when the delay time of the delay time timer 34i elapses at time t5, the switching stop signal SStp is output from the delay time timer 34i to the driver circuit 35, whereby the pulse width modulation signal Spwm from the driver circuit 35 is output. Output is stopped. As a result, the switching operation of the switching element 6 is stopped, and the current supply from the secondary main winding L21 of the flyback transformer 5 to the load 23 is stopped. The driver circuit 35 executes the switching operation if at least one of the switching enable signal Ssab and the switching stop signal SStp is at a high level, and stops the switching operation when both of them are at a low level. To do.

また、遅延時間タイマ34iの遅延時間は、オフシーケンス処理を実行するに十分な時間に設定されている。なお、遅延時間タイマ34iにより時点t5でスイッチング動作を停止させるのは、これ以上スイッチング動作を続けると、平滑用コンデンサ4の電圧低下が進み、ドライバ回路35がこれに対抗して所定のエネルギを出力側(2次側)に送るべくスイッチング素子6のオン時間を長くして入力電流を増加させるため、スイッチング素子6に流れる電流が許容範囲を超える虞があるからである。   The delay time of the delay time timer 34i is set to a time sufficient for executing the off sequence process. Note that the switching operation is stopped at time t5 by the delay time timer 34i. If the switching operation is continued further, the voltage drop of the smoothing capacitor 4 proceeds, and the driver circuit 35 outputs a predetermined energy against this. This is because the on-time of the switching element 6 is lengthened to increase the input current to be sent to the side (secondary side), and thus the current flowing through the switching element 6 may exceed the allowable range.

スイッチング素子6のスイッチング動作の停止に伴い、VCC端子に供給される直流電圧Vccの分圧Vin2も、図4(b)に示すように、徐々に減少する。そして、時点t6で制御用電圧Vccの分圧Vin2が第2コンパレータ34cのスイッチング動作停止閾値電圧Vth2b未満に低下すると、第2コンパレータ34cの比較信号Sc2がハイレベルからローレベルに反転する。このため、ナンドゲート34fの出力信号がローレベルからハイレベルに反転してPチャネルMOSFET34gがオフ状態となり、PGS端子からのパワーグッド信号Spgの出力が停止される。   As the switching operation of the switching element 6 stops, the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc supplied to the VCC terminal also gradually decreases as shown in FIG. 4B. When the divided voltage Vin2 of the control voltage Vcc falls below the switching operation stop threshold voltage Vth2b of the second comparator 34c at time t6, the comparison signal Sc2 of the second comparator 34c is inverted from the high level to the low level. Therefore, the output signal of the NAND gate 34f is inverted from the low level to the high level, the P-channel MOSFET 34g is turned off, and the output of the power good signal Spg from the PGS terminal is stopped.

なお、遅延時間タイマ34iがタイムアップして時点t4で判定信号Sdがローレベルとなった場合でも、その後入力電圧Vrの分圧Vin1のピーク値が第1閾値電圧Vth1(スイッチング動作開始閾値電圧Vth1a)以上に復帰すると、第1コンパレータ34aの第1比較信号Sc1がハイレベルに復帰して判定タイマ34bの判定信号Sdがハイレベルに復帰することにより、パワーグッド信号Spgの出力が停止されるとともに、遅延時間タイマ34iがリセットされて、通常動作状態を継続する。   Even when the delay time timer 34i is timed up and the determination signal Sd becomes a low level at time t4, the peak value of the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr is thereafter the first threshold voltage Vth1 (switching operation start threshold voltage Vth1a). ) When returning to the above, the first comparison signal Sc1 of the first comparator 34a returns to high level and the determination signal Sd of the determination timer 34b returns to high level, thereby stopping the output of the power good signal Spg. The delay time timer 34i is reset and the normal operation state is continued.

このように、上記実施形態によると、パワーグッド信号Spgの出力が、入力電圧Vrの分圧Vin1がスイッチング動作停止閾値電圧Vth1b以下となって判定信号Sdがローレベルとなり、且つ直流電圧Vccの分圧Vin2がスイッチング動作停止閾値電圧Vth2b以上を継続している場合にのみ行なわれる。このため、VH端子に整流電圧Vrが供給開始された起動時に、起動回路31で起動電流によってコンデンサ19の充電を行なっている際に、パワーグッド信号Spgが出力されることはない。したがって、コンデンサ19への充電電流がパワーグッド信号Spgを生成するために消費されることを防止することができ、起動時間が遅くなったり、起動不良になったりすることを確実に防止することができる。   Thus, according to the above embodiment, the output of the power good signal Spg is such that the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr is equal to or lower than the switching operation stop threshold voltage Vth1b, the determination signal Sd becomes low level, and the DC voltage Vcc is divided. This is performed only when the voltage Vin2 continues the switching operation stop threshold voltage Vth2b or higher. For this reason, the power good signal Spg is not output when the capacitor 19 is charged by the starting current in the starting circuit 31 at the time of starting the supply of the rectified voltage Vr to the VH terminal. Therefore, it is possible to prevent the charging current to the capacitor 19 from being consumed for generating the power good signal Spg, and to reliably prevent the start-up time from being delayed or the start-up failure from occurring. it can.

もし、起動時にVH端子に入力される入力電圧Vr低めであり、この入力電圧Vrの分圧Vin1のピーク値が第1コンパレータ34aの第1閾値電圧Vth1以下の場合でも、起動回路31が動作してコンデンサ19を充電し、直流電圧Vccの分圧Vin2が第2コンパレータ34cのスイッチング動作開始閾値電圧Vth2a以上に達して、内部電源回路33が起動された場合には、パワーグッド信号Spgが出力されることになる。しかしながら、このときはスイッチング可能化信号Ssabとスイッチング停止信号Sstpが両方ともローレベルであるので、実際にはスイッチング素子6のスイッチング動作が開始されず、フライバックトランス5の二次側主巻線L21に交流誘起電圧が生じていない状態であり、オフシーケンス処理は実行されることはない。   Even when the input voltage Vr input to the VH terminal at the time of startup is lower and the peak value of the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr is equal to or lower than the first threshold voltage Vth1 of the first comparator 34a, the starter circuit 31 operates. When the capacitor 19 is charged and the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc reaches the switching operation start threshold voltage Vth2a of the second comparator 34c and the internal power supply circuit 33 is activated, the power good signal Spg is output. Will be. However, at this time, since both the switching enabling signal Ssab and the switching stop signal Sstp are at the low level, the switching operation of the switching element 6 is not actually started, and the secondary main winding L21 of the flyback transformer 5 is not started. In this state, no AC induced voltage is generated, and the off-sequence process is not executed.

入力電圧Vrの分圧Vin1が第1コンパレータ34aの第1閾値電圧Vth1(スイッチング動作開始閾値電圧Vth1a)以上であり、直流電圧Vccの分圧Vin2が第2コンパレータ34cの第2閾値電圧となるスイッチング動作停止閾値電圧Vth2(Vth2a)以上に上昇すると、内部電源回路33が動作してドライバ回路35が動作状態となり、ドライバ回路35がスイッチング素子6にパルス幅変調信号Spwmを供給してスイッチング動作状態となる。しかしながら、このときもパワーグッド信号Spgは出力されない状態を維持するので、フォトカプラ36での消費電流は発生せず、負荷23が軽負荷状態であるときの低待機電力の増大を防止することができる。   Switching in which the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr is equal to or higher than the first threshold voltage Vth1 (switching operation start threshold voltage Vth1a) of the first comparator 34a, and the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc becomes the second threshold voltage of the second comparator 34c. When the voltage exceeds the operation stop threshold voltage Vth2 (Vth2a) or more, the internal power supply circuit 33 operates to activate the driver circuit 35. The driver circuit 35 supplies the pulse width modulation signal Spwm to the switching element 6 to enter the switching operation state. Become. However, since the power good signal Spg is not output at this time as well, no current consumption occurs in the photocoupler 36, and an increase in low standby power when the load 23 is in a light load state can be prevented. it can.

この状態から、交流電源が遮断されて入力電圧Vrの分圧Vin1が第1コンパレータ34aの第1閾値電圧Vth1(Vth1b)以下に低下すると、ここで始めてパワーグッド信号Spgが出力されることになり、フォトカプラ36のフォトダイオード36aをオン動作させて負荷23でオフシーケンス処理を実行することになる。
このように、本実施形態によると、第1コンパレータ34a及び判定タイマ34bで入力電圧Vrを監視し、第2コンパレータ34cで直流電圧Vccを監視することにより、入力電圧Vrの分圧Vin1がスイッチング動作停止閾値電圧Vth1b以下となり、且つ直流電圧Vccの分圧Vin2が第2閾値電圧となるスイッチング動作停止閾値電圧Vth2b以上を維持しているときにのみ、パワーグッド信号Spgを生成して、フォトカプラ36を介して負荷23へ通知することができる。このため、負荷23でのオフシーケンス処理を有効に行なうことができる。しかも、このためのパワーグッド信号生成部34を2つのコンパレータ34a,34cと、判定タイマ34bと、パワーグッド信号出力部34dと、フォトカプラ36とを設けるだけの簡易な構成とすることができる。
From this state, when the AC power supply is cut off and the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr drops below the first threshold voltage Vth1 (Vth1b) of the first comparator 34a, the power good signal Spg is output for the first time. Then, the photodiode 36a of the photocoupler 36 is turned on, and the off sequence process is executed by the load 23.
Thus, according to the present embodiment, the input voltage Vr is monitored by the first comparator 34a and the determination timer 34b, and the DC voltage Vcc is monitored by the second comparator 34c, whereby the divided voltage Vin1 of the input voltage Vr is switched. The power good signal Spg is generated only when the stop threshold voltage Vth1b or lower and the divided voltage Vin2 of the DC voltage Vcc is maintained at the switching operation stop threshold voltage Vth2b or higher that is the second threshold voltage. It is possible to notify the load 23 via For this reason, the off sequence process with the load 23 can be performed effectively. In addition, the power good signal generator 34 for this purpose can have a simple configuration in which only two comparators 34a and 34c, a determination timer 34b, a power good signal output unit 34d, and a photocoupler 36 are provided.

なお、上記実施形態では、PGS端子にフォトカプラ36のフォトダイオード36aを、電流制限抵抗R1を介して直接接続した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図5に示すように、PGS端子をトランジスタ40のベースに接続し、このトランジスタのコレクタを、電流制限抵抗R1を介して制御用電圧Vccがアノードに供給されるフォトカプラ36のフォトダイオード36aのカソードに接続し、エミッタを接地するようにしてもよい。   In the above embodiment, the case where the photodiode 36a of the photocoupler 36 is directly connected to the PGS terminal via the current limiting resistor R1 has been described. However, the present invention is not limited to this, as shown in FIG. The PGS terminal is connected to the base of the transistor 40, the collector of this transistor is connected to the cathode of the photodiode 36a of the photocoupler 36 to which the control voltage Vcc is supplied to the anode via the current limiting resistor R1, and the emitter is connected. It may be grounded.

なお、上記実施形態では、フライバックトランス5の二次側の出力電圧をシャントレギュレータ25で検出し、フォトカプラ16を介して検出結果をフィードバック電圧として伝送する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、二次側での出力電圧をトランス5の一次側補助巻線L12の出力電圧により間接的に検出し、これをフィードバック電圧とすることもできる。   In the above embodiment, the case where the output voltage on the secondary side of the flyback transformer 5 is detected by the shunt regulator 25 and the detection result is transmitted as the feedback voltage via the photocoupler 16 has been described. However, the present invention is not limited to this. Instead, the output voltage on the secondary side can be indirectly detected by the output voltage of the primary side auxiliary winding L12 of the transformer 5, and this can be used as the feedback voltage.

また、上記実施形態では、フライバック式のスイッチング電源に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、LLC電流共振式のスイッチング電源にも本発明を適用することができる。
また、スイッチング電源装置への入力電圧を、外部の交流電源1からの交流入力を整流回路3で整流した電圧としたが、バッテリなどの直流電圧であってもよい。その場合、図1において整流回路3、ダイオード12,13および遅延回路34jは不要となり、電圧入力端子VHにはバッテリの出力電圧が抵抗14を介して接続される。入力電圧が直流電圧であっても、その電圧によって第1コンパレータ34aが動作するので、本発明が適用できることは明らかである。
Moreover, although the case where the present invention is applied to a flyback type switching power supply has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an LLC current resonance type switching power supply. it can.
Further, although the input voltage to the switching power supply device is a voltage obtained by rectifying the AC input from the external AC power supply 1 by the rectifier circuit 3, it may be a DC voltage such as a battery. In that case, the rectifier circuit 3, the diodes 12, 13 and the delay circuit 34j in FIG. 1 are unnecessary, and the output voltage of the battery is connected to the voltage input terminal VH via the resistor 14. Even if the input voltage is a DC voltage, the first comparator 34a is operated by the voltage, so it is clear that the present invention can be applied.

また、電圧Vr,Vccの検出に分圧回路VD1,VD2を適用したが、分圧回路の代わりにレベルシフト回路を適用して電圧Vr,Vccの検出電圧を得るようしてもよいことは言うまでもないことである。   Further, although the voltage dividing circuits VD1 and VD2 are applied to the detection of the voltages Vr and Vcc, it goes without saying that a detection voltage of the voltages Vr and Vcc may be obtained by applying a level shift circuit instead of the voltage dividing circuit. That is.

1…交流電源、3…整流回路、4…平滑用コンデンサ、5…フライバックトランス、L11…一次側主巻線、L21…二次側主巻線、L12…一次側補助巻線、6…スイッチング素子、11…スイッチング電源制御用半導体装置、16…フォトカプラ、23…負荷、24…シャントレギュレータ回路、31…起動回路、32…低電圧検出回路、33…内部電源回路、34…パワーグッド信号生成部、34a…第1コンパレータ、34b…判定タイマ、34c…第2コンパレータ、34d…パワーグッド信号出力部、34e…論理反転回路、34f…論理回路(ナンドゲート)、34g…PチャネルMOSFET、34h…定電流回路、34i…遅延時間タイマ、34j…遅延回路、35…ドライバ回路、36…フォトカプラ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC power source, 3 ... Rectifier circuit, 4 ... Smoothing capacitor, 5 ... Flyback transformer, L11 ... Primary side main winding, L21 ... Secondary side main winding, L12 ... Primary side auxiliary winding, 6 ... Switching Elements 11, semiconductor device for switching power supply control 16, photocoupler 23, load 24, shunt regulator circuit 31, startup circuit 32, low voltage detection circuit 33, internal power supply circuit 34, power good signal generation Part 34a ... first comparator 34b ... determination timer 34c ... second comparator 34d ... power good signal output part 34e ... logic inversion circuit 34f ... logic circuit (Nand gate) 34g ... P-channel MOSFET 34h ... constant Current circuit 34i ... Delay time timer 34j ... Delay circuit 35 ... Driver circuit 36 ... Photocoupler

Claims (8)

外部電源から入力電圧が入力される電圧入力端子と、
該電圧入力端子に入力された外部電源の電圧が1次側主巻線に印加されるトランスの補助巻線から直流電圧が入力される直流電源端子と、
前記入力電圧の検出電圧が第1閾値電圧以下であることを検出し、且つ前記直流電圧の検出電圧が前記第2閾値電圧以上であることを検出したときに、パワーグッド信号を外部装置に出力するパワーグッド信号生成部と
を備えたことを特徴とするスイッチング電源制御用半導体装置。
A voltage input terminal to which an input voltage is input from an external power supply;
A DC power supply terminal to which a DC voltage is input from an auxiliary winding of a transformer in which the voltage of the external power supply input to the voltage input terminal is applied to the primary main winding;
A power good signal is output to an external device when it is detected that the detected voltage of the input voltage is less than or equal to the first threshold voltage and the detected voltage of the DC voltage is greater than or equal to the second threshold voltage A switching power supply control semiconductor device, comprising: a power good signal generation unit that performs a switching operation.
前記パワーグッド信号生成部は、前記電圧入力端子に入力された入力電圧の検出電圧が第1閾値電圧以下であるか否かを検出する入力電圧検出部と、前記直流電圧の検出電圧が第2閾値電圧以上であるか否かを検出する直流電圧検出部と、前記入力電圧検出部で前記入力電圧の検出電圧が第1閾値電圧以下であることを検出し、且つ前記直流電圧検出部で前記直流電圧の検出電圧が前記第2閾値電圧以上であることを検出したときに、パワーグッド信号を外部装置に出力するパワーグッド信号出力部とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源制御用半導体装置。   The power good signal generation unit includes: an input voltage detection unit configured to detect whether or not a detection voltage of the input voltage input to the voltage input terminal is equal to or lower than a first threshold voltage; A direct-current voltage detector that detects whether or not the threshold voltage is greater than or equal to a threshold voltage; the input voltage detector detects that the detected voltage of the input voltage is less than or equal to a first threshold voltage; and the direct-current voltage detector detects the The power good signal output part which outputs a power good signal to an external device when it detects that the detection voltage of DC voltage is more than the said 2nd threshold voltage is provided. Switching power supply control semiconductor device. 前記入力電圧検出部は、前記入力電圧の検出電圧と前記第1閾値電圧とが入力されるコンパレータで構成され、前記直流電圧検出部は前記直流電圧の検出電圧と前記第2閾値電圧とが入力されるコンパレータで構成され、前記パワーグッド信号出力部は、前記入力電圧検出部の出力信号と、前記直流電圧検出部の出力が入力される論理回路と、定電流が入力されるとともに、制御端子に前記論理回路の出力が制御信号として入力されるスイッチ素子とを備え、前記スイッチ素子からパワーグッド信号を出力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制御用半導体装置。   The input voltage detection unit includes a comparator to which the input voltage detection voltage and the first threshold voltage are input, and the DC voltage detection unit receives the DC voltage detection voltage and the second threshold voltage. The power good signal output unit is configured to receive an output signal of the input voltage detection unit, a logic circuit to which an output of the DC voltage detection unit is input, a constant current, and a control terminal 3. The switching power supply control semiconductor device according to claim 2, further comprising: a switching element to which an output of the logic circuit is input as a control signal, and outputting a power good signal from the switching element. 前記直流電源端子に外付けされた充電部と、前記電圧入力端子から供給される起動電流によって前記充電部を充電する起動回路とを備えていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のスイッチング電源制御用半導体装置。   4. The apparatus according to claim 1, further comprising: a charging unit externally attached to the DC power supply terminal; and a starting circuit that charges the charging unit with a starting current supplied from the voltage input terminal. The semiconductor device for switching power supply control according to one item. 前記パワーグッド信号出力部は、前記入力電圧検出部で前記入力電圧の検出電圧が第1閾値電圧を超えているときにスイッチング可能化信号を出力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制御用半導体装置。   4. The switching according to claim 3, wherein the power good signal output unit outputs a switching enable signal when a detection voltage of the input voltage exceeds a first threshold voltage in the input voltage detection unit. 5. Semiconductor device for power control. 前記パワーグッド信号出力部は、前記入力電圧検出部で前記入力電圧の検出電圧が第1閾値電圧以下となってから所定遅延時間が経過したときにスイッチング停止信号を出力することを特徴とする請求項3又は5に記載のスイッチング電源制御用半導体装置。   The power good signal output unit outputs a switching stop signal when a predetermined delay time elapses after the detection voltage of the input voltage is equal to or lower than a first threshold voltage in the input voltage detection unit. Item 6. A semiconductor device for controlling a switching power supply according to Item 3 or 5. 前記外部電源からの入力電圧が交流電源の交流電圧の整流電圧であり、
前記入力電圧検出部は前記電圧入力端子に入力された前記整流電圧の検出電圧のピーク電圧が第1閾値電圧以下であるか否かを検出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制御用半導体装置。
The input voltage from the external power source is a rectified voltage of the AC voltage of the AC power source,
The switching power supply according to claim 2, wherein the input voltage detection unit detects whether or not a peak voltage of a detection voltage of the rectified voltage input to the voltage input terminal is equal to or lower than a first threshold voltage. Control semiconductor device.
前記入力電圧検出部は前記入力電圧を分圧もしくはレベルシフトした電圧と前記第1閾値電圧とが入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力が入力される判別タイマを有し、前記コンパレータは前記入力電圧を分圧もしくはレベルシフトした電圧が前記第1閾値電圧を超えると前記判別タイマをリセットし、前記判別タイマはリセットされない期間が判別期間を超えると前記整流入力電圧の検出値のピーク電圧が第1閾値電圧以下であることを示す信号を出力し、
前記直流電圧検出部は前記直流電圧を分圧もしくはレベルシフトした電圧と前記第2閾値電圧とが入力されるコンパレータを有す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制御用半導体装置。
The input voltage detection unit includes a comparator to which a voltage obtained by dividing or level-shifting the input voltage and the first threshold voltage are input, and a determination timer to which an output of the comparator is input, and the comparator is the input When the voltage obtained by dividing or level-shifting the voltage exceeds the first threshold voltage, the discrimination timer is reset, and when the period when the discrimination timer is not reset exceeds the discrimination period, the peak voltage of the detected value of the rectified input voltage becomes the first voltage. Outputs a signal indicating that the threshold voltage is 1 or less,
8. The semiconductor device for controlling a switching power supply according to claim 7, wherein the DC voltage detector includes a comparator to which a voltage obtained by dividing or level-shifting the DC voltage and the second threshold voltage are input.
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