説明

コントローラと絶縁型インターフェイスとを有する回路および電源ならびに方法

【課題】絶縁型インターフェイスおよびリモートオン/オフ機能を有する回路を提供する。
【解決手段】回路は、回路の一次側に含まれるコントローラを含む。コントローラは、一次側フィードバック信号を受信するように結合され、一次側フィードバック信号がフィードバック信号閾値を超えるとシャットダウンモードを入力するように構成される。回路はさらに、一次側を回路の二次側からガルバニック絶縁するように結合される絶縁型インターフェイスを含む。絶縁型インターフェイスは、二次側からの二次側フィードバック信号を一次側の一次側フィードバック信号に変換する。絶縁型インターフェイスは、オン/オフ信号に応答して、一次側フィードバック信号をフィードバック信号閾値を超えるよう調節するように構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は一般に電気回路に関し、特に、限定されないが、フィードバックおよびリモートオン/オフ機能を含む絶縁電源に関する。
【背景技術】
【0002】
背景情報
多くの電気回路では、回路の異なる領域同士の間にガルバニック絶縁が必要である。ガルバニック絶縁は、これらの絶縁部同士の間に直流電流が流れることができないときに発生する。しかし、回路の絶縁部同士の間にフィードバック信号および他の情報を依然として送信しなければならない場合がある。そのような電気回路の一例は、電源または電力変換器である。電源は、携帯電話、携帯情報端末(personal digital assistant:PDA)、ラップトップなどの電気装置に含まれ得る。電力は一般にコンセントを通じて高圧交流電力として供給されるため、電源または電力変換器は高圧交流電力を、後で電気装置に電力を供給するために用いられ得る低圧直流電力に変換する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
電源にしばしば含まれる電子構成要素の1つは、変圧器である。動作時、変圧器によって、電源の入力側(一次側と称される)と電源の出力側(二次側と称される)との間のエネルギの移動が可能となる。電源の入力側と出力側とは典型的にガルバニック絶縁されている。この例では、ガルバニック絶縁は、電源の入力側と出力側との間に直流電流が流れることができないときに発生する。
【0004】
動作時、電源はコントローラを用いて、一般に負荷と称され得るコンピュータなどの電気装置に供給される出力電力を調整し得る。コントローラはまた、電源の出力に関するフィードバック情報を提供するフィードバック回路に結合され得、負荷に供給される電力量を調整し得る。
【0005】
電源に含まれ得る別の特徴は、リモートオン/オフ特徴である。リモートオン/オフ特徴によって、電源の出力側の装置(すなわち電源によって電力を供給されている負荷)が、電源の入力側に信号を送って入力側の回路構成をオフにし、エネルギを節約することができる。たとえば、電源の出力側で電力を受けるパーソナルコンピュータは、電源の入力側に信号を送って入力側をオフにするオン/オフスイッチを含み得る。
【0006】
しかし上述のように、電源の入力側と出力側とはガルバニック絶縁されている。したがって、出力からのフィードバック情報およびリモートオン/オフ信号も、電源の入力側から絶縁されている。
【0007】
特に明記しない限りさまざまな図面全体にわたって同様の参照番号は同様の部分を指す以下の図面を参照して、本発明の非限定的および非網羅的な実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の教示内容に従った回路を示すブロック図である。
【図2】本発明の教示内容に従った電源を示す機能回路図である。
【図3】本発明の教示内容に従った絶縁型インターフェイスを示す回路図である。
【図4】本発明の教示内容に従ったコントローラのフィードバック特性を示すグラフである。
【図5】本発明の教示内容に従った絶縁型インターフェイスを示す回路図である。
【図6】本発明の教示内容に従った絶縁型インターフェイスおよびフィードバック回路を示す回路図である。
【図7】本発明の教示内容に従った絶縁型インターフェイスおよびフィードバック回路を示す回路図である。
【図8】本発明の教示内容に従った絶縁型インターフェイスおよびフィードバック回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
詳細な説明
絶縁型インターフェイスおよびリモートオン/オフを有する回路の例を本明細書中で説明する。以下の説明では、実施例の完全な理解を与えるために多数の特定的な詳細が記載される。しかし、当業者であれば、本明細書中で説明される技術は1つ以上の特定的な詳細なしで、または他の方法、構成要素、材料などを用いて実践可能であることを認識するであろう。他の例では、ある局面を不明瞭にするのを避けるために、周知の構造、材料、または動作は詳細に図示または説明しない。
【0010】
本明細書全体にわたって「1つの実施例」、「実施例」、「一例」または「例」への言及は、その実施例または例に関連して説明する特定の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも1つの実施例に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体にわたってさまざまな場所で「1つの実施例において」、「実施例において」、「一例」または「例」という表現が出てきたとしても、必ずしもすべてが同一の実施例または例を指しているとは限らない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、1つ以上の実施例または例において、いずれかの好適な組合せおよび/または下位の組合せで組合せられ得る。また、本明細書と共に与えられる図面は当業者に説明するためのものであり、図面は必ずしも同じ割合で描かれているとは限らないことが認識される。
【0011】
本発明の実施例は、少なくとも2つの機能、すなわち、1)フィードバック機能、および2)リモートオン/オフ機能を提供する絶縁型インターフェイスを有する回路を含む。絶縁型インターフェイスは、これら2つの機能を果たしつつ、回路の一次側と二次側との間のガルバニック絶縁を維持する。フィードバック機能は、回路の二次側からの二次側フィードバック信号を一次側の一次側フィードバック信号に変換することを含む。回路の一次側に含まれるコントローラは、一次側フィードバック信号を受信する。リモートオン/オフ機能は、オン/オフ信号に応答して一次側フィードバック信号をコントローラのフィードバック信号閾値を超えるように調節することによって、コントローラにシャットダウンモードを入力させることを含む。これらおよび他の実施例を以下に詳細に説明する。
【0012】
図1は、本発明の教示内容に従った回路100を示すブロック図である。回路100の図示される例は、一次側および二次側を含む。一次側は、コントローラ104を含む一次主要回路102を含むとして示される。回路100の二次側は、二次主要回路106およびフィードバック回路108を含むとして示される。図1はさらに、回路100に含まれる絶縁型インターフェイス110を示す。
【0013】
図1に示されるように、回路100の一次側と二次側とは互いにガルバニック絶縁されている。すなわち、一次側と二次側との間に直流電流が直接流れることはできない。一例では、絶縁型インターフェイス110からの回路構成の第1の部分は一次側の回路構成に結合され、絶縁型インターフェイス110からの回路構成の第2の部分は二次側の回路構成に結合される。絶縁型インターフェイス110は、両方とも以下により詳細に説明する少なくとも2つの機能、すなわち、1)フィードバック機能、および2)リモートオン/
オフ機能を果たしつつガルバニック絶縁を維持するために回路100に含まれる。
【0014】
コントローラ104は図1において、一次主要回路102に含まれるとして示される。コントローラ104は、フィードバック信号117に応答して一次主要回路102を動作させるように結合される。一例では、コントローラ104は、フィードバック信号117に応答して電源の電力スイッチのデューティファクタを変調する。より具体的には、デューティファクタは、電力スイッチがある期間にわたって有効にされる時間の百分率として定義され得る。
【0015】
一次主要回路102は、一次側フィードバック信号117に応答してさまざまな機能を果たすための回路構成を含み得る。たとえば、回路100は、一次主要回路102が一次側フィードバック信号117に応答して電源の出力を調整するための電源回路構成を含む電源であり得る。
【0016】
図1はさらに、フィードバック回路108に結合された二次主要回路106を示す。示されるように、フィードバック回路108は、絶縁型インターフェイス110に二次側フィードバック信号113を与える。二次主要回路106は、一次主要回路102と共にさまざまな機能を果たすための回路構成を含み得る。たとえば、回路100は、二次主要回路106が電源の調整済み出力を与えるための電源回路構成を含む電源であり得る。引続きこの例を用いて、フィードバック回路108は、電源の調整済み出力に応答して二次側フィードバック信号113を与えるように構成され得る。
【0017】
フィードバック機能の動作時、絶縁型インターフェイス110は、二次側からの二次側フィードバック信号113を、コントローラ104が受信することになる一次側フィードバック信号117に変換する。一例では、一次側フィードバック信号117は二次側フィードバック信号113を実質的に表わす。
【0018】
絶縁型インターフェイス110のリモートオン/オフ機能は、オン/オフ信号115に応答して一次側フィードバック信号117をコントローラ104のフィードバック信号閾値を超えるように調節することによって、コントローラ104にシャットダウンモードを入力させることを含む。一例として、コントローラ104は、一次側フィードバック信号117が閾値よりも大きいとシャットダウンモードを入力することを含むフィードバック特性を含み得る。別の例として、コントローラ104は、一次側フィードバック信号117が閾値よりも小さいとシャットダウンモードを入力し得る。シャットダウンモードでは、コントローラ104は駆動信号219のデューティファクタをゼロにまで低下させ得る。
【0019】
引続き図1を参照して、オン/オフ信号115は、コントローラ104がシャットダウンモードを入力すべきか否かを回路100に指示するために用いられる。一例では、オン/オフ信号115は、回路100の外部の回路構成によって発生され得る。たとえば、オン/オフ信号115は、コンピュータマザーボード(図示せず)などの装置のリモートオン/オフ回路によって発生され、電力が必要でない場合に動作時の電力の損失を防止し得る。
【0020】
したがって、図1は、フィードバック機能およびリモートオン/オフ機能の両方を果たしつつ、同時に回路100の一次側と二次側との間のガルバニック絶縁を維持するための単一の絶縁型インターフェイス110を含む例示的な回路100を示す。
【0021】
図2は、本発明の教示内容に従った電源202を示す機能回路図である。電源202は、図1の回路100の1つの可能な実現例である。図2は、コンピュータ204に結合さ
れた電源202を示す。電源202は、コントローラ104、フィードバック回路108、絶縁型インターフェイス110、変圧器206、クランプ回路214、整流フィルタ回路215、および電力スイッチ216を含むとして示される。変圧器206は、一次巻線208および二次巻線210を含むとして示される。図2はさらに、オン/オフ回路222および負荷218を含むコンピュータ204を示す。
【0022】
図2に示されるように、電源202の一次側と二次側とは互いにガルバニック絶縁されている。絶縁型インターフェイス110は、少なくとも2つの機能、すなわち、1)フィードバック機能、および2)リモートオン/オフ機能を果たしつつガルバニック絶縁を維持するために電源202に含まれる。より具体的には、ガルバニック絶縁は、安全基準規定のために、ある電気回路において必要であり得る。
【0023】
コントローラ104は図2において、電源202の一次側に含まれるとして示される。コントローラ104は、一次側フィードバック信号117に応答して、デューティファクタを表わす駆動信号219を発生させるように結合される。図示される例では、コントローラ104は、電力スイッチ216の切換を制御して電源202の出力(たとえばVO、IOなど)を調整するように結合される。一例では、コントローラ104は、一次側フィードバック信号117がフィードバック信号閾値を超えると(たとえば高すぎたり低すぎたりすると)シャットダウンモードを入力することを含むフィードバック特性を含み得る。シャットダウンモードでは、コントローラ104は、駆動信号219のデューティファクタをゼロにまで低下させることによって電力スイッチ216を無効にし得る。図2ではコントローラ104と電力スイッチ216とが別個の構成要素として示されているが、一例では、コントローラ104および電力スイッチ216は単一の集積電源コントローラ回路に共に集積される。
【0024】
図2の例では、電源202がコンピュータ204に供給電圧(たとえばVO)を与えるとして示される。図2では電源202の単一の出力電圧VOが示されているが、電源202は、コンピュータ204の要求に応じて1つ以上の任意の数の出力電圧(たとえば+12V、−12V、+5V、−5Vなど)を与え得る。
【0025】
図2はさらに、電源202の出力VOに結合されたフィードバック回路108を示す。示されるように、フィードバック回路108は、絶縁型インターフェイス110に二次側フィードバック信号113を与える。フィードバック回路108は、電源202の調整済み出力(たとえばVO、IOなど)に実質的に応じた二次側フィードバック信号113を与え得る。整流フィルタ回路215は、出力VOの電圧を整流し、フィルタにかける。
【0026】
図2に示されるように、電源202は、上述のようにフィードバック機能およびリモートオン/オフ機能の両方を果たしつつ、同時に電源202の一次側と二次側との間のガルバニック絶縁を維持するための単一の絶縁型インターフェイス110を含む。
【0027】
オン/オフ信号115は、コントローラ104がシャットダウンモードを入力すべきか否かを電源202に指示するために用いられ得る。図示される例では、オン/オフ信号115は、コンピュータ204のオン/オフ回路222によって発生される。たとえば、オン/オフ回路222は、コンピュータ204のスタンバイ回路に含まれ得る。図2は、電源202の調整済み出力電圧VOによって電力を供給されているコンピュータ204の負荷218を示す。しかし一例では、コンピュータ204はスタンバイ電圧VSBを含む。スタンバイ電圧VSBは、コンピュータ204がオンにされるかオフにされるかにかかわらず常にアクティブであり続ける電圧であり得る。スタンバイ電圧VSBは、コンピュータ204がオフにされている間であってもコンピュータ204が一定の機能を果たすことができるようにするためにアクティブであり続け得る。たとえば、オン/オフ回路222は、コ
ンピュータ204がオフにされている間であっても回路構成に電力を与えることができるようにスタンバイ電圧VSBによって電力を供給され得、それによってオン/オフ信号115を依然として電源202に送り、供給電圧VOをコンピュータ204に回復すべきであることを指示することができる。
【0028】
コンピュータ204は、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、またはソフトウェアを実行可能な如何なる他の好適な演算同等物であってもよい。上述のように、電源202は、負荷218によって表わされるようなコンピュータ204の構成要素に調整済み供給電圧を与えるように結合される。一例では、負荷218は、バスに結合されたプロセッサを含む。一例では、負荷218はまた、メモリ、記憶装置、ディスプレイコントローラ、通信インターフェイス、入力/出力コントローラ、および音声コントローラのうちの1つ以上を含む。別の例では、コンピュータ204を、負荷218のための1つ以上の調整済み出力を必要とするいずれかの電気装置と取替えてもよい。
【0029】
一例では、負荷218に含まれ、かつ電源202によって電力を供給されるプロセッサは、典型的に家庭用コンピュータに見られるような従来のマイクロプロセッサであり得る。
【0030】
図3は、本発明の教示内容に従った絶縁型インターフェイス300を示す回路図である。絶縁型インターフェイス300の図示される例は、フィードバック機能およびリモートオン/オフ機能を提供するための光カプラ302およびスイッチ304を含む。絶縁型インターフェイス300は、図1および図2の絶縁型インターフェイス110の1つの可能な実現例である。
【0031】
図3は、一次側フィードバック信号117を一次フィードバック電流IFB_PRIMARYとして示す。さらに示されるように、一次フィードバック電流IFB_PRIMARYは、フィードバックピンFBを通ってコントローラ104から外へ流れる電流であり得る。本明細書中で用いられるように、「負の」一次フィードバック電流IFB_PRIMARYは、フィードバックピンFBを通ってコントローラ104から外に出て入力リターン306に流れる従来の電流を指す。図3はまた、二次側フィードバック信号113を二次フィードバック電流IFB_SECONDARYとして示す。「正の」二次フィードバック電流IFB_SECONDARYは、フィードバック回路108から外に出てフォトダイオード303を通る従来の電流を指す。
【0032】
図3の例に示されるように、光カプラ302は、光カプラ302のフォトダイオード303で二次フィードバック電流IFB_SECONDARYを受け、この電流を一次フィードバック電流IFB_PRIMARYに変換する。さらに示されるように、スイッチ304は、オン/オフ信号115に応答して二次フィードバック電流IFB_SECONDARYがフォトダイオードを流れることを防止する(たとえば阻止する)ように結合される。スイッチ304が無効になる(すなわち開く)と、二次フィードバック電流IFB_SECONDARYはフォトダイオードを流れることができなくなり、したがって一次フィードバック電流IFB_PRIMARYもそれに応じて光カプラ302のフォトトランジスタを流れることができなくなる。すなわち、オン/オフ信号115は、スイッチ304を有効および無効にして一次フィードバック電流IFB_PRIMARYを調節することができる。
【0033】
図4は、本発明の教示内容に従ったコントローラ104のフィードバック特性400を示すグラフである。図4の例示的なフィードバック特性400は、駆動信号219のデューティファクタを、一次フィードバック電流IFB_PRIMARYの関数として示す。図4に示されるように、フィードバック特性400はフィードバック信号閾値404を含む。フィードバック信号閾値404と閾値408との間の一次フィードバック電流については、デューティファクタは最大デューティファクタ(すなわちDMAX)である。図示される例では
、一次フィードバック電流IFB_PRIMARYが閾値408と閾値410との間にあるとき、デューティファクタは一次フィードバック電流IFB_PRIMARYに応じたものである。上述のように、一例では、デューティファクタは、駆動信号219が電力スイッチ216をある期間にわたって導通させ、したがって電源202の出力の調整が行なわれ得る時間の百分率であり得る。デューティファクタがゼロであるとき、コントローラ104は電力スイッチ216が導通するのを防止し、したがって電源202はオフにされる。フィードバック信号閾値404よりも大きい(すなわちより正である)一次フィードバック電流については、駆動信号219のデューティファクタはゼロである。図4にさらに示されるように、一次フィードバック電流がフィードバック信号閾値404よりも大きいと、コントローラ104はシャットダウンモード406(すなわちオフ)にあると考えられる。別の例では、一次フィードバック電流IFB_PRIMARYの大きさがフィードバック信号閾値404よりも小さくなると、コントローラ104は、一次フィードバック電流IFB_PRIMARYの大きさに応じて、デューティファクタの変調以外のさまざまな他の機能を果たし得る。
【0034】
次に、図3および図4の両方を参照して、コントローラ104および絶縁型インターフェイス300の動作を説明する。スイッチ304が有効である(すなわち閉じている)間、二次フィードバック電流IFB_SECONDARYは光カプラ302のフォトダイオードを流れることができるので、コントローラ104が有効になる。光カプラ302は次に、二次フィードバック電流IFB_SECONDARYを一次フィードバック電流IFB_PRIMARYに変換する。一次フィードバック電流IFB_PRIMARYがフィードバック信号閾値404よりも小さい(すなわちより負である)場合、コントローラ104は、一次フィードバック電流IFB_PRIMARYに応じたデューティファクタを有する駆動信号219を出力する。絶縁型インターフェイス300が、電力シャットダウンを指示するオン/オフ信号115を受信すると、スイッチ304が無効になり、二次フィードバック電流IFB_SECONDARYはフォトダイオードを流れることができなくなる。したがって、一次フィードバック電流IFB_PRIMARYはフィードバック信号閾値404を超えるまでさらに正になり、超えた点でコントローラ104はシャットダウンモード406を入力し、駆動信号219のデューティファクタをゼロにまで低下させる。
【0035】
図5は、本発明の教示内容に従った絶縁型インターフェイス500を示す回路図である。絶縁型インターフェイス500の図示される例は、フィードバック機能およびリモートオン/オフ機能を提供するための光カプラ502およびスイッチ504を含む。絶縁型インターフェイス500は、図1および図2の絶縁型インターフェイス110の1つの可能な実現例である。
【0036】
図5の例に示されるように、光カプラ502は、光カプラ502のフォトダイオードで二次フィードバック電流IFB_SECONDARYを受け、この電流を一次フィードバック電流IFB_PRIMARYに変換する。さらに示されるように、スイッチ504はオン/オフ信号115に応答して、二次フィードバック電流IFB_SECONDARYをフォトダイオードから遠ざけるようそらす(すなわち分流する)ように結合される。スイッチ504が有効になる(すなわち閉じる)と、二次フィードバック電流IFB_SECONDARYはフォトダイオードからそらされ、したがって一次フィードバック電流IFB_PRIMARYはこれに応じて光カプラ502のフォトトランジスタを流れることができなくなる。すなわち、オン/オフ信号115は、スイッチ504を有効および無効にして一次フィードバック電流IFB_PRIMARYを調節することができる。
【0037】
図6は、本発明の教示内容に従った絶縁型インターフェイス600およびフィードバック回路602を示す回路図である。絶縁型インターフェイス600は、図3の絶縁型インターフェイス300ならびに図1および図2の絶縁型インターフェイス110の1つの可能な実現例である。フィードバック回路602は、図1〜図3のフィードバック回路10
8の1つの可能な実現例である。絶縁型インターフェイス600の図示される例は、光カプラOPT、スイッチSW、リモート抵抗器RREM、および抵抗器ROPTを含む。フィードバック回路602は、キャパシタC、分流レギュレータSR、ならびに抵抗器R1、R2、およびR3を含むとして示される。
【0038】
図6に示されるように、フィードバック回路602は、抵抗器R2およびR3を通じて調整済み出力電圧VOに結合される。抵抗器R2およびR3は、分流レギュレータSRの基準端子に基準電圧を与えるように結合される抵抗分割器を形成する。一例では、分流レギュレータSRは、R2およびR3の分割抵抗器によって与えられる基準電圧に応答して、分流レギュレータSRのアノードとカソードとの間の電流を調整する。一例では、分流レギュレータSRはプログラム可能または調節可能な分流レギュレータ(たとえばLM431、TL431など)である。
【0039】
通常動作時、負荷の要件が変化するにつれて、調整済み出力電圧VOが変化し得、これによって、分割抵抗器R2およびR3によって与えられる基準電圧もそれに応じて変化し得る。自身の基準端子における基準電圧の変化に応答して、分流レギュレータSRは自身のアノードとカソードとの間の調整済み電流を変化させる。したがって、二次フィードバック電流IFB_SECONDARYもそれに応じて変化することになり、それによって、出力電圧VOの変化に応答してコントローラ104にフィードバック情報を与える。しかし、ある過渡状態(すなわち負荷の変化)が調整済み出力電圧VOに発生することがあり、これによって二次フィードバック電流IFB_SECONDARYが非常に小さくなり得、これによってコントローラ104が誤ってシャットダウンモードを入力してしまうことがある。したがって、絶縁型インターフェイス600は、通常動作時(たとえば電源202の調整時)に最小電流を与えるように結合される抵抗器ROPTを含む。一例では、抵抗器ROPTによって与えられる最小電流は、コントローラ104がオンであり続けるように、フィードバック信号閾値404(図4参照)と等しいかそれよりも小さい(すなわちより負である)一次側フィードバック電流IFB_PRIMARYに対応する。したがって、抵抗器ROPTは、回路の二次側における過渡状態に応答してコントローラ104が誤ってシャットダウンモードを入力してしまわないように結合される。
【0040】
図6に示されるように、スイッチSWはNPNバイポーラ接合型トランジスタであってもよい。絶縁型インターフェイス600には、リモート抵抗器RREMも含まれる。別の例では、スイッチSWは、フォトダイオード303を有効にする如何なる種類のトランジスタまたは切換機構であってもよい。リモート抵抗器RREMは、スイッチSWのベースを制御するためのプルアップまたはプルダウン抵抗器として作用するために絶縁型インターフェイス600に含まれ得る。たとえば、スイッチSWをオンにするために、オン/オフ回路222は高インピーダンス出力を与え得、これによってリモート抵抗器RREMがスイッチSWのベースを高位に引上げることによってスイッチSWを有効にすることができる。同様に、オン/オフ回路222は、スイッチSWのベースを強制的に低位にする低インピーダンス出力を与えることによってスイッチSWを無効にすることで、スイッチSWをオフにすることができる。
【0041】
図7は、本発明の教示内容に従った絶縁型インターフェイス700およびフィードバック回路702を示す回路図である。絶縁型インターフェイス700は、図5の絶縁型インターフェイス500ならびに図1および図2の絶縁型インターフェイス110の1つの可能な実現例である。フィードバック回路702は、図1、図2および図5のフィードバック回路108の1つの可能な実現例である。絶縁型インターフェイス700の図示される例は、光カプラOPT、スイッチSW、リモート抵抗器RREM、および抵抗器ROPTを含む。フィードバック回路702は、キャパシタC、分流レギュレータSR、ならびに抵抗器R1、R2、およびR3を含むとして示される。したがって、絶縁型インターフェイス70
0のスイッチSWを有効にすると、コントローラ104がシャットダウンモードを入力することになる。
【0042】
図7に示されるように、スイッチSWは、二次フィードバック電流IFB_SECONDARYを光カプラOPTのフォトダイオードから遠ざけるようそらす(すなわち分流する)ように結合される。絶縁型インターフェイス700には、リモート抵抗器RREMも含まれる。リモート抵抗器RREMは、スイッチSWのベースを制御するためのプルアップまたはプルダウン抵抗器として作用するために絶縁型インターフェイス700に含まれ得る。たとえば、スイッチSWをオンにするために、オン/オフ回路222は高インピーダンス出力を与え得、これによってリモート抵抗器RREMがスイッチSWのベースを高位に引上げることによってスイッチSWを有効にすることができる。同様に、オン/オフ回路222は、スイッチSWのベースを強制的に低位にする低インピーダンス出力を与えることによってスイッチSWを無効にすることで、スイッチSWをオフにすることができる。したがって、図6の実施例とは対照的に、絶縁型インターフェイス700のスイッチSWを有効にすると、コントローラ104がシャットダウンモードを入力することになる。
【0043】
図8は、本発明の教示内容に従った絶縁型インターフェイス800およびフィードバック回路802を示す回路図である。絶縁型インターフェイス800は、図3の絶縁型インターフェイス300ならびに図1および図2の絶縁型インターフェイス110の1つの可能な実現例である。フィードバック回路802は、図1〜図3のフィードバック回路108の1つの可能な実現例である。絶縁型インターフェイス800の図示される例は、光カプラOPT、スイッチSW、リモート抵抗器RREM、および抵抗器ROPTを含む。フィードバック回路802は、キャパシタC、分流レギュレータSR、ならびに抵抗器R1、R2、およびR3を含むとして示される。
【0044】
図8に示されるように、スイッチSWはPNPバイポーラ接合型トランジスタであってもよい。絶縁型インターフェイス800には、リモート抵抗器RREMも含まれる。リモート抵抗器RREMは、スイッチSWのベースを制御するためのプルアップまたはプルダウン抵抗器として作用するために絶縁型インターフェイス800に含まれ得る。たとえば、スイッチSWをオフにするために、オン/オフ回路222は高インピーダンス出力を与え得、これによってリモート抵抗器RREMがスイッチSWのベースを高位に引上げることによってスイッチSWを無効にすることができる。同様に、オン/オフ回路222は、スイッチSWのベースを強制的に低位にする低インピーダンス出力を与えることによってスイッチSWを有効にすることで、スイッチSWをオンにすることができる。したがって、絶縁型インターフェイス800のスイッチSWを無効にすると、コントローラ104がシャットダウンモードを入力することになる。
【0045】
要約書に記載されていることを含む本発明の図示される実施例の上記の説明は、網羅的であること、または開示される厳密な形態に本発明を限定することを意図するものではない。本発明の特定的な実施例および例が例示のために本明細書中で説明されるが、当業者であれば認識するであろうように、本発明の範囲内でさまざまな変形例が可能である。
【0046】
これらの変形例は、上記の詳細な説明に鑑みて本発明に加えられ得る。以下の請求項で用いられる用語は、本明細書で開示される特定的な実施例に本発明を限定すると解釈されるべきでない。むしろ、本発明の範囲は、請求項解釈の確立された方針に従って解釈されることになる以下の請求項によってのみ判断される。
【符号の説明】
【0047】
102 一次主要回路、104 コントローラ、106 二次主要回路、108 フィードバック回路、110 絶縁型インターフェイス、113 二次側フィードバック信号
、115 オン/オフ信号、117 一次側フィードバック信号。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路であって、
前記回路の一次側に含まれるコントローラを備え、
前記コントローラは、一次側フィードバック信号を受信するように結合され、
前記コントローラは、前記一次側フィードバック信号がフィードバック信号閾値を超えるとシャットダウンモードを入力するように構成され、さらに、
前記一次側を前記回路の二次側からガルバニック絶縁するように結合される絶縁型インターフェイスを備え、
前記絶縁型インターフェイスは、前記二次側からの二次側フィードバック信号を前記一次側の前記一次側フィードバック信号に変換し、
前記絶縁型インターフェイスは、オン/オフ信号に応答して、前記一次側フィードバック信号を前記フィードバック信号閾値を超えるよう調節するように構成される、回路。
【請求項2】
前記回路の前記二次側に含まれ、かつ前記回路の出力に応答して前記二次側フィードバック信号を発生させるように結合されるフィードバック回路をさらに備える、請求項1に記載の回路。
【請求項3】
前記コントローラは、前記一次側フィードバック信号に応じたデューティファクタを有する駆動信号を発生させるように結合される、請求項1に記載の回路。
【請求項4】
前記フィードバック信号閾値は第1のフィードバック信号閾値であり、
前記デューティファクタは、前記一次側フィードバック信号が前記第1のフィードバック信号閾値と第2のフィードバック信号閾値との間にあるとき、最大デューティファクタである、請求項3に記載の回路。
【請求項5】
前記デューティファクタは、前記一次側フィードバック信号が前記第2のフィードバック信号閾値と第3のフィードバック信号閾値との間にあるとき、前記一次側フィードバック信号に比例する、請求項4に記載の回路。
【請求項6】
前記コントローラはさらに、前記シャットダウンモードにあると前記駆動信号の前記デューティファクタをゼロにまで低下させるように構成される、請求項3に記載の回路。
【請求項7】
前記一次側フィードバック信号は、前記コントローラのフィードバックピンから外へ流れる電流である、請求項1に記載の回路。
【請求項8】
前記フィードバック信号閾値は負の電流値である、請求項7に記載の回路。
【請求項9】
前記フィードバック信号閾値は、ゼロでないフィードバック信号閾値である、請求項1に記載の回路。
【請求項10】
前記絶縁型インターフェイスは、前記回路の前記二次側から前記一次側をガルバニック絶縁するための光カプラを含む、請求項1に記載の回路。
【請求項11】
前記二次側フィードバック信号は、前記光カプラのフォトダイオードに流れ込む電流であり、
前記絶縁型インターフェイスはさらに、前記オン/オフ信号に応答して前記光カプラの前記フォトダイオードに流れ込む前記電流を減らすように結合されるスイッチを含む、請求項10に記載の回路。
【請求項12】
前記スイッチは、前記電流を前記光カプラの前記フォトダイオードから遠ざけるよう実質的にそらすように結合される、請求項11に記載の回路。
【請求項13】
前記スイッチはバイポーラ接合型トランジスタである、請求項11に記載の回路。
【請求項14】
前記スイッチは、前記電流が前記フォトダイオードを流れることを実質的に阻止するように結合される、請求項11に記載の回路。
【請求項15】
前記回路の前記二次側は、前記オン/オフ信号を発生させるためのオン/オフ回路を含むコンピュータに結合される、請求項1に記載の回路。
【請求項16】
前記オン/オフ信号は、高インピーダンス状態および低インピーダンス状態を含み、
前記絶縁型インターフェイスはさらに、前記高インピーダンス状態の間に前記オン/オフ信号をある電圧に引上げるように結合される抵抗器を備える、請求項1に記載の回路。
【請求項17】
電源であって、
前記電源の一次側に含まれるコントローラを備え、
前記コントローラは、一次側フィードバック信号に応答して前記電源の出力を調整するように結合され、
前記コントローラは、前記一次側フィードバック信号がフィードバック信号閾値を超えるとシャットダウンモードを入力するように構成され、さらに、
前記一次側を前記電源の二次側からガルバニック絶縁するように結合される絶縁型インターフェイスを備え、
前記絶縁型インターフェイスは、前記二次側から二次側フィードバック信号を受信し、前記コントローラに前記一次側フィードバック信号を与え、
前記絶縁型インターフェイスは、オン/オフ信号に応答して、前記一次側フィードバック信号を前記フィードバック信号閾値を超えるよう調節するように構成される、電源。
【請求項18】
前記電源の前記一次側に含まれる電力スイッチをさらに備え、
前記コントローラはさらに、前記電力スイッチの切換を制御して前記電源の前記出力を調整し、かつ前記シャットダウンモードにあると前記電力スイッチを無効にするように構成される、請求項17に記載の電源。
【請求項19】
前記電力スイッチおよび前記コントローラは、単一の集積電源コントローラ回路に共に集積される、請求項18に記載の電源。
【請求項20】
前記一次側フィードバック信号は、前記コントローラのフィードバックピンから外へ流れる電流である、請求項17に記載の電源。
【請求項21】
前記フィードバック信号閾値は、ゼロでないフィードバック信号閾値である、請求項17に記載の電源。
【請求項22】
前記絶縁型インターフェイスは、前記電源の前記二次側から前記一次側をガルバニック絶縁するための光カプラを含む、請求項17に記載の電源。
【請求項23】
前記二次側フィードバック信号は、前記光カプラのフォトダイオードに流れ込む電流であり、
前記絶縁型インターフェイスはさらに、前記オン/オフ信号に応答して前記光カプラの前記フォトダイオードに流れ込む前記電流を減らすように結合されるスイッチを含む、請求項22に記載の電源。
【請求項24】
前記スイッチは、前記電流を前記光カプラの前記フォトダイオードから遠ざけるよう実質的にそらすように結合される、請求項23に記載の電源。
【請求項25】
前記電源の前記二次側に含まれ、かつ前記電源の前記出力に応答して前記二次側フィードバック信号を発生させるように結合されるフィードバック回路をさらに備える、請求項23に記載の電源。
【請求項26】
前記フィードバック回路は、前記電源の前記出力に応答して前記フォトダイオードを流れる前記電流を調節するように結合される分流レギュレータを含み、
前記絶縁型インターフェイスは、前記電源の調整中に前記フォトダイオードを通る最小電流の流れを与えるように前記分流レギュレータに結合されるバイパス抵抗器を含む、請求項25に記載の電源。
【請求項27】
前記フォトダイオードを通る最小電流の流れは、前記フィードバック信号閾値を超える前記一次側フィードバック信号に対応する、請求項26に記載の電源。
【請求項28】
前記フィードバック信号閾値を超える前記一次側フィードバック信号は、前記フィードバック信号閾値よりも正の値にまで増大する前記一次側フィードバック信号を含む、請求項27に記載の電源。
【請求項29】
前記電源の前記二次側は、前記オン/オフ信号を発生させるためのオン/オフ回路を含むコンピュータに結合される、請求項17に記載の電源。
【請求項30】
絶縁型インターフェイスを用いて、回路の一次側から前記回路の二次側をガルバニック絶縁するステップと、
前記絶縁型インターフェイスを用いて、前記回路の前記二次側からの二次側フィードバック信号を、前記回路の前記一次側の一次側フィードバック信号に変換するステップと、
前記絶縁型インターフェイスにおいてオン/オフ信号を受信するステップと、
前記オン/オフ信号に応答して、前記一次側フィードバック信号をコントローラのフィードバック信号閾値を超えるように調節するステップとを備え、
前記コントローラは、前記一次側フィードバック信号が前記フィードバック信号閾値を超えるとシャットダウンモードを入力する、方法。
【請求項31】
前記一次側フィードバック信号に応答して、前記コントローラを用いて電源の出力を調整するステップをさらに備える、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記一次側フィードバック信号に応答して前記コントローラを用いて前記電源の出力を調整するステップは、前記一次側フィードバック信号に応じたデューティファクタを有する駆動信号を発生させるステップを含み、
前記フィードバック信号閾値は、第1のフィードバック信号閾値であり、
前記コントローラは、前記第1、第2および第3のフィードバック信号閾値を含み、さらに、
前記一次側フィードバック信号が前記フィードバック信号閾値を超えると前記駆動信号の前記デューティファクタをゼロにまで低下させるステップと、
前記一次側フィードバック信号が前記第1のフィードバック信号閾値と前記第2のフィードバック信号閾値との間にあるとき、前記駆動信号の前記デューティファクタを最大デューティファクタにまで増大させるステップと、
前記一次側フィードバック信号が前記第2のフィードバック信号閾値と前記第3のフィードバック信号閾値との間にあるとき、前記一次側フィードバック信号に比例する前記デ
ューティファクタを調節するステップとをさらに備える、請求項31に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2010−75043(P2010−75043A)
【公開日】平成22年4月2日(2010.4.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−215405(P2009−215405)
【出願日】平成21年9月17日(2009.9.17)
【出願人】(501315784)パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド (125)
【Fターム(参考)】