JP2010075043A - 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 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｖ_O、Ｉ_O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。

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Ｖ_O）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Ｖ_O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。

図２はさらに、電源２０２の出力Ｖ_O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Ｖ_O、Ｉ_O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Ｖ_Oの電圧を整流し、フィルタにかける。

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。

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Ｖ_O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Ｖ_SBを含む。スタンバイ電圧Ｖ_SB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Ｖ_SB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Ｖ_SB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Ｖ_O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。

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。

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。

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。

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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_SECONDARY}として示す。「正の」二次フィードバック電流Ｉ_{FB_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。

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Ｉ_{FB_SECONDARY}を受け、この電流を一次フィードバック電流Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_PRIMARY}を調節することができる。

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Ｉ_{FB_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Ｄ_MAX）である。図示される例では
、一次フィードバック電流Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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。

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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_SECONDARY}を一次フィードバック電流Ｉ_{FB_PRIMARY}に変換する。一次フィードバック電流Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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。

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。

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Ｉ_{FB_SECONDARY}を受け、この電流を一次フィードバック電流Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_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Ｉ_{FB_PRIMARY}を調節することができる。

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Ｒ_REM、および抵抗器Ｒ_OPT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。

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Ｖ_O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。

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Ｖ_O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Ｉ_{FB_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Ｖ_O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Ｖ_O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Ｉ_{FB_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Ｒ_OPTを含む。一例では、抵抗器Ｒ_OPT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Ｉ_{FB_PRIMARY}に対応する。したがって、抵抗器Ｒ_OPT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。

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Ｒ_REM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Ｒ_REM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Ｒ_REM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。

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Ｒ_REM、および抵抗器Ｒ_OPT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。

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Ｉ_{FB_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Ｒ_REMも含まれる。リモート抵抗器Ｒ_REM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Ｒ_REM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。

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Ｒ_REM、および抵抗器Ｒ_OPT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。

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Ｒ_REMも含まれる。リモート抵抗器Ｒ_REM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Ｒ_REM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。

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。

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。

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。

Claims (32)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

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