本发明专利技术提供一种电源控制用半导体装置及电源装置和X电容器的放电方法。在构成绝缘型直流电源装置的控制用半导体装置中，缩小将X电容器进行放电的电路的电路规模来谋求降低消耗功率以及缩小芯片尺寸。电源控制用半导体装置构成为，具备：高压输入启动端子(HV)，其输入AC输入的交流电压或通过二极管桥整流后的电压；多个电压比较电路(CMP1、CMP2)，其将输入端子与高压输入启动端子连接；定时器电路(TMR)，其在多个电压比较电路的输出的上升以及/或下降的定时被复位并计时预定时间；以及放电单元(Rd、Sd)，其连接在高压开关元件(S0)与接地点之间，当上述定时器电路计时了上述预定时间时，上述放电单元被导通。
【技术实现步骤摘要】
电源控制用半导体装置及电源装置和X电容器的放电方法
本专利技术涉及一种电源控制用半导体装置，特别涉及有效地用于一次侧控制用半导体装置的技术，该一次侧控制用半导体装置构成具备电压转换用变压器的绝缘型直流电源装置。
技术介绍
在直流电源装置中有由将交流电源进行整流的二极管桥电路、将通过该电流进行整流后的直流电压进行降压并转换为希望电位的直流电压的DC-DC转换器等构成的绝缘型AC-DC转换器。在绝缘型AC-DC转换器中，一般为了衰减常模噪音而将X电容器连接在AC端子间，并且为了在从插座拔出插头时迅速地将残留在X电容器中的电荷进行放电，与X电容器并联连接有放电用的电阻。但是，将放电用的电阻与X电容器并联连接的结构的AC-DC转换器，在AC(交流)电源连接过程中始终消耗电力，所以成为使无负荷时或待机时的待机功率增加的原因。因此，提出一种专利技术(例如参照专利文献1～3)，为了降低待机时的消耗功率，设置了在拔出插头时能够将X电容器的残留电荷迅速地进行放电的X电容器放电电路。在打印机这样的个人计算机外围设备和家用电气产品中有以下的使用方法，即只在使用的情况下接通电源开关，使用后维持电线与插座连接的状态而切断电源开关。作为内置在上述电子设备中的电源装置的AC-DC转换器，只要电线与插座连接，动作就不会停止，因此会有待机时的消耗功率大的问题。另外，已知AC-DC转换器的待机时消耗功率中一次侧控制IC的消耗电流所占的比例极高。X电容器放电电路，在从电源插头提供AC(交流)输入电压时，无论设备是什么状态(例如超低功耗的关闭模式)，都需要始终监视AC输入状态。因此，为了实现设备的低功耗化，需要将X电容器放电电路部(AC输入状态检测)低功耗化。如果在电源的无负荷或者接近无负荷的轻负荷状态下拔出AC插头，则与电源的输入电路连接的电容器中残留电荷，因此在AC插头的两端子间会暂时残留电压。为了防止该插头残留电压造成的触电，根据电气用品安全法和IEC60950等安全标准规定了拔出AC插头后经过一定时间后的残留电压。上述专利文献1和2中记载的专利技术，作为检测插头的拔出的电路，具备保持AC输入电压的峰值电压的峰值保持电路和电压比较电路以及定时器电路，当AC输入电压小于预定电压的时间持续了预定时间时，判断为拔出插头，并且接通放电单元(开关)来使X电容器的残留电荷进行放电。具有上述检测电路的AC-DC转换器通过相对于峰值的比率来判断AC输入电压下降，因此，即使AC输入电压的大小变化也能够检测插头的拔出。即，虽然有能够提供对应世界各地的电源控制用半导体装置的优点，但是电路的数量多，因此消耗功率大，并且使用峰值保持电路的容量和二极管等专有面积大的元件，因此会有芯片尺寸增大的问题。另外，在现有的AC-DC转换器的一次侧控制IC中，为了谋求低功耗化而设置待机模式(例如参照专利文献3)。但是，在专利文献3记载的专利技术中，在待机模式时，使内部电源电路、用于启动IC的电路、用于控制启动的电路、X电容器的放电电路、基准电压电路、偏置电路进行动作，所以会有待机时的低功耗化不充分的问题。虽说如此，为了低功耗化，如果通过待机模式停止到X电容器的放电电路的动作为止，则会有待机模式中不能够检测出插头的拔出来进行X电容器的放电的问题。专利文献1：日本专利第5664654号公报专利文献2：日本特开2016-158310号公报专利文献3：日本特开2016-158399号公报
技术实现思路
本专利技术是着眼于以上课题而做出的，目的为在构成绝缘型直流电源装置的控制用半导体装置中，缩小对X电容器进行放电的电路的电路规模来降低消耗功率以及缩小芯片尺寸。本专利技术的其他目的为提供一种电源控制用半导体装置，其降低待机时的消耗功率，并且在待机时也能够在拔出插头时检测该情况并迅速地将X电容器的残留电荷进行放电。为了达到上述目的，本专利技术为一种电源控制用半导体装置，通过输入与流过电压转换用的变压器的一次侧绕组的电流成正比的电压和来自上述变压器的二次侧的输出电压检测信号，生成并输出对开关元件进行接通、断开控制的驱动脉冲，该开关元件用于使电流间歇地流过上述变压器的一次侧绕组，该电源控制用半导体装置构成为，具备：高压输入启动端子，其输入交流(AC)输入的交流电压或通过二极管桥进行整流后的电压；多个电压比较电路，其输入将输入给上述高压输入启动端子的电压进行分压而得的电压，并将该输入电压与相互的不同的多个参考电压的某一个进行比较；定时器电路，其在上述多个电压比较电路的输出上升和/或下降的定时开始预定时间的计时；以及放电单元，其设置在上述高压输入启动端子与接地点之间，当上述定时器电路计时了上述预定时间时，上述放电单元被导通。根据上述结构，在从插座拔出插头来切断AC输入时，导通放电单元来使X电容器的残留电荷在IC内部迅速放电，并且不需要将放电用电阻与X电容器并联连接，所以能够降低待机时的消耗功率。另外，由于是不使用保持峰值的峰值保持电路而通过电压比较电路来判定AC输入状态的结构，所以能够谋求缩小检测将X电容器进行放电的定时并进行控制的电路的电路规模并降低消耗功率以及缩小芯片大小。进一步，监视高压输入启动端子的电压的电路具备多个电压比较电路，因此能够实现对应世界各地的电源控制用半导体装置。这里，该电源控制用半导体装置优选具备：高压开关元件，其与上述高压输入启动端子连接；第一电源端子，其输入在上述变压器的辅助绕组中感生的电压；第二电源端子，其连接能够接收来自外部的指令信号的接收元件；指令输入端子，其与电流-电压转换单元连接，该电流-电压转换单元与上述接收元件串联连接，将流过该接收元件的电流转换为电压；第一电源线以及设置在该第一电源线上的第一开关单元，该第一电源线经由上述高压开关元件连接在上述高压输入启动端子与上述第一电源端子之间；第二电源线以及设置在该第二电源线上的第二开关单元，该第二电源线经由上述高压开关元件连接在上述高压输入启动端子与上述第二电源端子之间；齐纳二极管；其连接在上述第二电源线与接地点之间；偏置电路，其与上述第二电源线连接；以及检测电路，其与上述偏置电路连接，比较上述指令输入端子的电压与预定的电压值来检测有无输入，在预定条件下，当上述检测电路检测出上述指令输入端子的电压低于预定的电压值时，接通上述第一开关单元，断开上述第二开关单元，当上述检测电路检测出上述指令输入端子的电压超过预定的电压值时，断开上述第一开关单元，接通上述第二开关单元。根据上述结构，在通过来自外部的指令信号，检测电路检测出指令输入端子的电压超过预定的电压值时，切断第一开关单元，接通第二开关单元，因此使内部电源电路停止，并且经由上述高压开关元件和第二开关单元将电流提供给齐纳二极管，作为电源单元发挥功能，由此与第二电源线连接的偏置电路和检测电路能够进行动作，因此能够转移到只有必要最小限度的电路进行动作的关闭模式，能够大幅降低待机时的消耗功率。另外，该电源控制用半导体装置优选具备：内部电源电路，其与上述第一电源线连接；第三开关单元，其设置在上述齐纳二极管与上述第二电源端子间(第二电源线上)；以及第四开关单元，其将通过上述内部电源电路生成的内部电压通过第三电源线提供给上述第二电源线，当上述检测电路检测出上述指令输入端子的电压低于预定的电压值时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电源控制用半导体装置，通过输入与流过电压转换用的变压器的一次侧绕组的电流成正比的电压和来自上述变压器的二次侧的输出电压检测信号，生成并输出对开关元件进行接通、断开控制的驱动脉冲，该开关元件用于使电流间歇地流过上述变压器的一次侧绕组，其特征在于，该电源控制用半导体装置构成为具备：高压输入启动端子，其输入交流输入的交流电压或通过二极管桥进行整流后的电压；多个电压比较电路，其输入将输入给上述高压输入启动端子的电压进行分压而得的电压，并将该输入电压与相互不同的多个参考电压的某一个进行比较；定时器电路，其在上述多个电压比较电路的输出上升和/或下降的定时开始预定时间的计时；以及放电单元，其设置在上述高压输入启动端子与接地点之间，当上述定时器电路计时了上述预定时间时，上述放电单元被导通。
【技术特征摘要】
2017.09.01 JP 2017-1683441.一种电源控制用半导体装置，通过输入与流过电压转换用的变压器的一次侧绕组的电流成正比的电压和来自上述变压器的二次侧的输出电压检测信号，生成并输出对开关元件进行接通、断开控制的驱动脉冲，该开关元件用于使电流间歇地流过上述变压器的一次侧绕组，其特征在于，该电源控制用半导体装置构成为具备：高压输入启动端子，其输入交流输入的交流电压或通过二极管桥进行整流后的电压；多个电压比较电路，其输入将输入给上述高压输入启动端子的电压进行分压而得的电压，并将该输入电压与相互不同的多个参考电压的某一个进行比较；定时器电路，其在上述多个电压比较电路的输出上升和/或下降的定时开始预定时间的计时；以及放电单元，其设置在上述高压输入启动端子与接地点之间，当上述定时器电路计时了上述预定时间时，上述放电单元被导通。2.根据权利要求1所述的电源控制用半导体装置，其特征在于，该电源控制用半导体装置构成为具备：高压开关元件，其与上述高压输入启动端子连接；第一电源端子，其输入在上述变压器的辅助绕组中感生的电压；第二电源端子，其连接能够接收来自外部的指令信号的接收元件；指令输入端子，其与电流-电压转换单元连接，该电流-电压转换单元与上述接收元件串联连接，将流过该接收元件的电流转换为电压；第一电源线以及设置在该第一电源线上的第一开关单元，该第一电源线经由上述高压开关元件连接在上述高压输入启动端子与上述第一电源端子之间；第二电源线以及设置在该第二电源线上的第二开关单元，该第二电源线经由上述高压开关元件连接在上述高压输入启动端子与上述第二电源端子之间；齐纳二极管，其连接在上述第二电源线与接地点之间；偏置电路，其与上述第二电源线连接；以及检测电路，其与上述偏置电路连接，比较上述指令输入端子的电压与预定的电压值来检测有无输入，在预定条件下，当上述检测电路检测出上述指令输入端子的电压低于预定的电压值时，接通上述第一开关单元，断开上述第二开关单元，当上述检测电路检测出上述指令输入端子的电压超过预定的电压值时，断开上述第一开关单元，接通上述第二开关单元。3.根据权利要求2所述的电源控制用半导体装置，其特征在于，该电源控制用半导体装置构成为具备：内部电源电路，其与上述第一电源线连接；第三开关单元，其设置在上述齐纳二极管与上述第二电源端子间；以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：松田裕树，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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