JP2018148676A - Switching power supply control semiconductor device - Google Patents
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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2A 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
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
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
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
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
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.
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
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
That is, the cathode of the
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
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
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
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.
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
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
The switching power supply
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
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
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
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
The
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
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
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
The low
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
The switching power supply
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
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
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
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
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
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
The
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
The P-
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
Further, the determination signal Sd of the
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
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
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
Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to FIG.
First, at the time t1 shown in FIG. 4A, the
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
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
When the input voltage Vr is input, the
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
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
Further, when the determination signal Sd of the
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
For this reason, an AC induced voltage is generated in the secondary main winding
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Thus, according to the present embodiment, the input voltage Vr is monitored by the
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
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
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
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 ...
Claims (8)
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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