JP2014166092A - Power supply unit, control circuit of power supply and control method of power supply - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply unit capable of improving power conversion efficiency.SOLUTION: A DC-DC converter 1 includes a coil L1 and four switch circuits SW1-SW4 connected to the coil L1. The DC-DC converter 1 includes a first control section 20 which generates a PWM signal S3 controlling a first period in which an input terminal Pi and ground GND are connected via the coil L1 on the basis of the difference voltage between an output voltage Vo1 and an output voltage Vo2. The DC-DC converter 1 also includes a second control section 30 which generates a PWM signal S4 controlling a second period in which the input terminal Pi and an output terminal Po1 are connected via the coil L1 and a third period in which the ground GND and an output terminal Po2 are connected via the coil L1, on the basis of the difference voltage between a reference voltage Vr and a feedback voltage VFB3 that is in accordance with the potential difference between the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2.

Description

本発明は、電源装置、電源の制御回路及び電源の制御方法に関するものである。   The present invention relates to a power supply device, a power supply control circuit, and a power supply control method.

パーソナルコンピュータ、携帯電話等の電子機器は、信号処理を行う内部回路に駆動電圧を供給するスイッチング電源回路(DC−DCコンバータ)を内蔵している。スイッチング電源回路は、例えばACアダプタやバッテリから供給される直流電圧を、内部回路の動作に適した駆動電圧に変換する。例えばスイッチング電源回路は、主スイッチをオン・オフ制御して直流入力電圧を昇圧・降圧して直流出力電圧を生成するとともに、負荷に供給する上記直流出力電圧を一定の目標電圧に保つようにフィードバック制御を行っている。   Electronic devices such as personal computers and mobile phones have a built-in switching power supply circuit (DC-DC converter) that supplies a drive voltage to an internal circuit that performs signal processing. The switching power supply circuit converts a DC voltage supplied from, for example, an AC adapter or a battery into a driving voltage suitable for the operation of the internal circuit. For example, the switching power supply circuit controls on / off of the main switch to boost and step down the DC input voltage to generate a DC output voltage, and feed back the DC output voltage supplied to the load to a constant target voltage. Control is in progress.

ところで、近年、ノート型パーソナルコンピュータや携帯電話等の携帯型電子機器の普及に伴って、上記スイッチング電源回路に対する小型化の要求が高まっている。そこで、このような要求に応えるべく、1つのインダクタ(コイル)で複数の出力を得ることができる単一インダクタ多出力型(Single Inductor Multiple Output:SIMO)DC−DCコンバータが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。例えば、オーディオアンプなどのようにプラス電源とマイナス電源を必要とする電源では、1つのコイルで昇圧出力と反転出力を得ることができる単一インダクタ多出力型DC−DCコンバータが利用されている。この種のDC−DCコンバータでは、複数の出力で単一のコイルが共用されるため、出力数の増加に伴う部品点数の増加及び回路面積の増大を抑えることができる。   Incidentally, in recent years, with the widespread use of portable electronic devices such as notebook personal computers and mobile phones, there is an increasing demand for miniaturization of the switching power supply circuit. Therefore, in order to meet such a demand, a single inductor multiple output (SIMO) DC-DC converter capable of obtaining a plurality of outputs with one inductor (coil) has been proposed (for example, Patent Documents 1 to 3). For example, in a power source that requires a positive power source and a negative power source such as an audio amplifier, a single inductor multi-output type DC-DC converter that can obtain a boosted output and an inverted output with one coil is used. In this type of DC-DC converter, since a single coil is shared by a plurality of outputs, an increase in the number of parts and an increase in circuit area due to an increase in the number of outputs can be suppressed.

図7は、1つのコイルで昇圧出力と反転出力を得ることのできる単一インダクタ多出力型DC−DCコンバータ100の出力部の一例を示している。
入力電圧Vinが供給される入力端子Piと、入力電圧Vinを反転した出力電圧Vout2が生成される出力端子Po12との間には、スイッチ回路SW11とスイッチ回路SW12とが直列に接続されている。これらスイッチ回路SW11,SW12間のノードはコイルL11の第1端子に接続されている。コイルL11の第2端子はスイッチ回路SW13の第1端子に接続され、そのスイッチ回路SW13の第2端子はグランドGNDに接続されている。また、コイルL11の第2端子はスイッチ回路SW14の第1端子に接続されている。そして、スイッチ回路SW14の第2端子は、入力電圧Vinよりも高い出力電圧Vout1が生成される出力端子Po11に接続されている。そして、出力端子Po11から、コンデンサC11の両端電圧である出力電圧Vout1及び出力電流Iout1が負荷2Aに供給される。また、上記出力端子Po12から、コンデンサC12の両端電圧である出力電圧Vout2及び出力電流Iout2が負荷3Aに供給される。
FIG. 7 shows an example of an output unit of a single inductor multi-output type DC-DC converter 100 that can obtain a boost output and an inverted output with one coil.
A switch circuit SW11 and a switch circuit SW12 are connected in series between an input terminal Pi to which the input voltage Vin is supplied and an output terminal Po12 from which an output voltage Vout2 obtained by inverting the input voltage Vin is generated. A node between the switch circuits SW11 and SW12 is connected to the first terminal of the coil L11. The second terminal of the coil L11 is connected to the first terminal of the switch circuit SW13, and the second terminal of the switch circuit SW13 is connected to the ground GND. The second terminal of the coil L11 is connected to the first terminal of the switch circuit SW14. The second terminal of the switch circuit SW14 is connected to an output terminal Po11 that generates an output voltage Vout1 higher than the input voltage Vin. Then, an output voltage Vout1 and an output current Iout1 that are voltages across the capacitor C11 are supplied from the output terminal Po11 to the load 2A. Further, an output voltage Vout2 and an output current Iout2 that are voltages across the capacitor C12 are supplied from the output terminal Po12 to the load 3A.

次に、図8を併せ参照して、上記DC−DCコンバータ100のスイッチ回路SW11〜SW14をオン・オフ制御する制御方法について説明する。
まず、スイッチ回路SW11,SW13がオンされ、スイッチ回路SW12,SW14がオフされる。すると、コイルL11の第1端子がスイッチ回路SW11を通じて入力端子Piに接続され、コイルL11の第2端子がスイッチ回路SW3を通じてグランドGNDに接続される。この接続状態では、入力電圧Vinに応じたコイル電流ILがコイルL11に流れ(実線矢印参照)、コイルL11にエネルギーが蓄積される(実線矢印参照)。そして、図8に示すように、上記接続状態となる期間P11では、コイル電流ILが入力電圧Vinに比例して増加する。
Next, a control method for on / off control of the switch circuits SW11 to SW14 of the DC-DC converter 100 will be described with reference to FIG.
First, the switch circuits SW11 and SW13 are turned on, and the switch circuits SW12 and SW14 are turned off. Then, the first terminal of the coil L11 is connected to the input terminal Pi through the switch circuit SW11, and the second terminal of the coil L11 is connected to the ground GND through the switch circuit SW3. In this connected state, a coil current IL corresponding to the input voltage Vin flows in the coil L11 (see solid line arrow), and energy is accumulated in the coil L11 (see solid line arrow). As shown in FIG. 8, the coil current IL increases in proportion to the input voltage Vin in the period P11 in which the connection state is established.

続いて、スイッチ回路SW11,SW13がオフされ、スイッチ回路SW12,SW14がオンされる。すると、コイルL11の第1端子がスイッチ回路SW12を通じて出力端子Po12に接続され、コイルL11の第2端子がスイッチ回路SW14を通じて出力端子Po11に接続される。この接続状態では、両出力端子Po1,Po2にコイル電流ILが供給される(図7の波線矢印参照)。このとき、コンデンサC12からコンデンサC11に向かってコイル電流ILが流れるため、出力電圧Vout1が入力電圧Vinよりも高いプラス電源になり、出力電圧Vout2がマイナス電源になる。なお、図8に示すように、上記接続状態となる期間P12では、コイル電流ILが所定の傾きで減少する。   Subsequently, the switch circuits SW11 and SW13 are turned off, and the switch circuits SW12 and SW14 are turned on. Then, the first terminal of the coil L11 is connected to the output terminal Po12 through the switch circuit SW12, and the second terminal of the coil L11 is connected to the output terminal Po11 through the switch circuit SW14. In this connected state, the coil current IL is supplied to both output terminals Po1 and Po2 (see the wavy arrow in FIG. 7). At this time, since the coil current IL flows from the capacitor C12 toward the capacitor C11, the output voltage Vout1 becomes a positive power source higher than the input voltage Vin, and the output voltage Vout2 becomes a negative power source. As shown in FIG. 8, the coil current IL decreases at a predetermined slope during the period P12 when the connection state is established.

次に、上記DC−DCコンバータ100のスイッチ回路SW11〜SW14をオン・オフ制御する別の制御方法について説明する。
例えば、昇圧出力である出力電圧Vout1と基準信号との差分に基づく誤差信号と三角波とを比較した第1比較結果と、反転出力である出力電圧Vout2と基準信号との差分に基づく誤差信号と三角波とを比較した第2比較結果とを生成する。さらに、第1比較結果及び第2比較結果のうち立ち上がり又は立ち下がりの早い比較結果を選択し、その選択した比較結果に基づいてスイッチ回路SW11〜SW14をオン・オフ制御し、出力電圧Vout1と出力電圧Vout2とを別に制御する。
Next, another control method for on / off control of the switch circuits SW11 to SW14 of the DC-DC converter 100 will be described.
For example, the first comparison result obtained by comparing the error signal based on the difference between the output voltage Vout1 that is the boost output and the reference signal and the triangular wave, and the error signal and the triangular wave based on the difference between the output voltage Vout2 that is the inverted output and the reference signal. A second comparison result is generated. Further, a comparison result that rises or falls quickly is selected from the first comparison result and the second comparison result, and the switch circuits SW11 to SW14 are turned on / off based on the selected comparison result, and the output voltage Vout1 and the output are output. The voltage Vout2 is controlled separately.

米国特許出願公開第2008/0130331号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0130331 特表2010−536320号公報Special table 2010-536320 gazette 特許第4857888号公報Japanese Patent No. 4857888

しかしながら、上述した2つの制御方法では、コイル電流ILの電流振幅が大きくなるため、損失が大きく電力変換効率が悪いという問題がある。具体的には、前者の制御方法では、期間P12におけるコイル電流ILの傾き(減少傾き)が、−(Vout1−Vout2)/L11となり、出力電圧Vout1と出力電圧Vout2との電位差に比例した傾きになる。このため、例えば出力電圧Vout1が+5V、出力電圧Vout2が−5Vである場合には、上記期間P12におけるコイル電流ILの傾きが−10/Lと大きな傾きになる。これにより、コイル電流ILのリップルΔILが大きくなるため、電力変換効率が劣化する。一方、後者の制御方法では、第1比較結果及び第2比較結果のうち一方の比較結果を選択する出力選択回路が上記三角波の周波数とは異なる周波数で動作することになるため、コイル電流ILのリップルΔILが安定しない。すなわち、出力電圧Vout1(昇圧出力)を制御する期間をT1、出力電圧Vout2(反転出力)を制御する期間をT2とすると、1/(T1+T2)の周波数成分がコイル電流ILに現れてしまう。このような周波数成分によってコイル電流ILが揺れると、そのコイル電流ILのピーク電流が必要以上に大きくなるため、電力変換効率が劣化する。   However, the above-described two control methods have a problem that the current amplitude of the coil current IL is increased, resulting in a large loss and poor power conversion efficiency. Specifically, in the former control method, the slope (decrease slope) of the coil current IL in the period P12 is − (Vout1−Vout2) / L11, and the slope is proportional to the potential difference between the output voltage Vout1 and the output voltage Vout2. Become. For this reason, for example, when the output voltage Vout1 is + 5V and the output voltage Vout2 is −5V, the coil current IL has a large inclination of −10 / L in the period P12. As a result, the ripple ΔIL of the coil current IL is increased, so that the power conversion efficiency is deteriorated. On the other hand, in the latter control method, the output selection circuit that selects one of the first comparison result and the second comparison result operates at a frequency different from the frequency of the triangular wave. The ripple ΔIL is not stable. That is, if the period for controlling the output voltage Vout1 (boost output) is T1, and the period for controlling the output voltage Vout2 (inverted output) is T2, a frequency component of 1 / (T1 + T2) appears in the coil current IL. When the coil current IL fluctuates due to such a frequency component, the peak current of the coil current IL becomes larger than necessary, and the power conversion efficiency deteriorates.

本発明の一観点によれば、コイルと、前記コイルの第1端子と、入力電圧が供給される入力端子とを接続する第1スイッチ回路と、前記コイルの第1端子と、前記入力電圧を反転した第1出力電圧が生成される第1出力端子とを接続する第2スイッチ回路と、前記コイルの第2端子と、前記入力電圧よりも低電位の電源線とを接続する第3スイッチ回路と、前記コイルの第2端子と、前記入力電圧よりも高い第2出力電圧が生成される第2出力端子とを接続する第4スイッチ回路と、前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差電圧に基づいて、前記コイルを介して前記入力端子と前記電源線とを接続する第1の期間を制御する第1制御信号を生成する第1制御部と、前記第1出力電圧及び前記第2出力電圧の少なくとも一方の電圧と基準電圧との差電圧に基づいて、前記コイルを介して前記入力端子と前記第2出力端子とを接続する第2の期間と、前記コイルを介して前記電源線と前記第1出力端子とを接続する第3の期間とを制御する第2制御信号を生成する第2制御部と、を有し、前記第1制御信号と前記第2制御信号とは同一の周期を有している。   According to an aspect of the present invention, a first switch circuit that connects a coil, a first terminal of the coil, and an input terminal to which an input voltage is supplied, a first terminal of the coil, and the input voltage A third switch circuit that connects a second switch circuit that connects a first output terminal that generates an inverted first output voltage, a second terminal of the coil, and a power supply line that is lower in potential than the input voltage. A fourth switch circuit that connects the second terminal of the coil and a second output terminal that generates a second output voltage higher than the input voltage, and the first output voltage and the second output voltage. A first control unit that generates a first control signal for controlling a first period of connecting the input terminal and the power supply line via the coil, the first output voltage, and the At least one of the second output voltages and the reference voltage And a second period in which the input terminal and the second output terminal are connected via the coil, and the power supply line and the first output terminal are connected via the coil. A second control unit that generates a second control signal for controlling the third period, and the first control signal and the second control signal have the same period.

本発明の一観点によれば、電力変換効率を向上させることができるという効果を奏する。   According to one aspect of the present invention, there is an effect that power conversion efficiency can be improved.

第1実施形態のDC−DCコンバータを示すブロック回路図。The block circuit diagram which shows the DC-DC converter of 1st Embodiment. 第1実施形態のDC−DCコンバータの動作を示す波形図。The wave form diagram which shows the operation | movement of the DC-DC converter of 1st Embodiment. (a)〜(c)は、第1実施形態のDC−DCコンバータの動作を示す説明図。(A)-(c) is explanatory drawing which shows operation | movement of the DC-DC converter of 1st Embodiment. 第2実施形態のDC−DCコンバータを示すブロック回路図。The block circuit diagram which shows the DC-DC converter of 2nd Embodiment. 検出回路の内部構成例を示す回路図。The circuit diagram which shows the example of an internal structure of a detection circuit. (a)、(b)は、検出回路の動作を示す波形図。(A), (b) is a wave form diagram which shows operation | movement of a detection circuit. 従来のDC−DCコンバータを示すブロック回路図。The block circuit diagram which shows the conventional DC-DC converter. 従来のDC−DCコンバータの動作を示す波形図。The wave form diagram which shows the operation | movement of the conventional DC-DC converter.

(第1実施形態)
以下、第1実施形態を図1〜図3に従って説明する。
図1に示すように、DC−DCコンバータ1は、1つのインダクタ(コイル)L1で多数の出力電圧Vo1,Vo2を生成する単一インダクタ多出力型DC−DCコンバータである。また、DC−DCコンバータ1は、入力端子Piに供給される入力電圧Vinに基づいて、その入力電圧Vinよりも高い出力電圧Vo1と、入力電圧Vinの反転電圧である出力電圧Vo2とを生成するDC−DCコンバータである。すなわち、出力電圧Vo1は昇圧出力(プラス電源)であり、出力電圧Vo2は反転出力(マイナス電源)である。出力電圧Vo1は、出力端子Po1に接続される負荷2に供給され、出力電圧Vo2は、出力端子Po2に接続される負荷3に供給される。ここで、負荷2,3の例としては、携帯型電子機器(パーソナルコンピュータ、携帯電話、ゲーム機器、デジタルカメラ等)及びその他の電子機器の内部回路や、ノート型のパーソナルコンピュータに内蔵されているリチウム電池等の充電池などが挙げられる。
(First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the DC-DC converter 1 is a single inductor multi-output type DC-DC converter that generates a large number of output voltages Vo1, Vo2 with one inductor (coil) L1. The DC-DC converter 1 generates an output voltage Vo1 higher than the input voltage Vin and an output voltage Vo2 that is an inverted voltage of the input voltage Vin based on the input voltage Vin supplied to the input terminal Pi. It is a DC-DC converter. That is, the output voltage Vo1 is a boosted output (plus power supply), and the output voltage Vo2 is an inverted output (minus power supply). The output voltage Vo1 is supplied to the load 2 connected to the output terminal Po1, and the output voltage Vo2 is supplied to the load 3 connected to the output terminal Po2. Here, examples of the loads 2 and 3 are built in an internal circuit of a portable electronic device (personal computer, mobile phone, game device, digital camera, etc.) and other electronic devices, or a notebook personal computer. Examples include rechargeable batteries such as lithium batteries.

DC−DCコンバータ1は、スイッチ回路群10と、コンデンサC1と、コンデンサC2と、スイッチ回路群10を制御する制御部11とを有している。
スイッチ回路群10は、4つのスイッチ回路SW1〜SW4と、コイルL1とを有している。例えばスイッチ回路SW1はPチャネルMOSトランジスタであり、スイッチ回路SW3はNチャネルMOSトランジスタである。また、スイッチ回路SW2は出力電圧Vo2を出力する出力端子Po2側をアノードとするダイオードとして常時動作し、スイッチ回路SW4は出力電圧Vo1を出力する出力端子Po1側をカソードとするダイオードとして常時動作する。
The DC-DC converter 1 includes a switch circuit group 10, a capacitor C 1, a capacitor C 2, and a control unit 11 that controls the switch circuit group 10.
The switch circuit group 10 includes four switch circuits SW1 to SW4 and a coil L1. For example, the switch circuit SW1 is a P-channel MOS transistor, and the switch circuit SW3 is an N-channel MOS transistor. The switch circuit SW2 always operates as a diode having the output terminal Po2 side that outputs the output voltage Vo2 as an anode, and the switch circuit SW4 always operates as a diode that has the output terminal Po1 side that outputs the output voltage Vo1 as a cathode.

スイッチ回路SW1の第1端子(例えば、ソース端子)は、入力電圧Vinの供給される入力端子Piに接続されている。スイッチ回路SW1の第2端子(例えば、ドレイン端子)はスイッチ回路SW2のカソードに接続され、そのスイッチ回路SW2のアノードは出力端子Po2に接続されている。この出力端子Po2はコンデンサC2の第1端子に接続され、そのコンデンサC2の第2端子は入力電圧Vinよりも低い電位の電源線(ここでは、グランドGND)に接続されている。そして、出力端子Po2からコンデンサC2の両端電圧である出力電圧Vo2が負荷3に供給される。なお、コンデンサC2は、出力電圧Vo2を平滑化する平滑化回路に含まれる。   A first terminal (for example, a source terminal) of the switch circuit SW1 is connected to an input terminal Pi to which an input voltage Vin is supplied. The second terminal (for example, drain terminal) of the switch circuit SW1 is connected to the cathode of the switch circuit SW2, and the anode of the switch circuit SW2 is connected to the output terminal Po2. The output terminal Po2 is connected to the first terminal of the capacitor C2, and the second terminal of the capacitor C2 is connected to a power supply line (here, ground GND) having a potential lower than the input voltage Vin. Then, an output voltage Vo2 that is a voltage across the capacitor C2 is supplied to the load 3 from the output terminal Po2. The capacitor C2 is included in a smoothing circuit that smoothes the output voltage Vo2.

スイッチ回路SW1とスイッチ回路SW2との間のノードN1はコイルL1の第1端子に接続されている。コイルL1の第2端子はスイッチ回路SW3の第1端子(例えば、ドレイン端子)に接続され、そのスイッチ回路SW3の第2端子(例えば、ソース端子)はグランドGNDに接続されている。コイルL1とスイッチ回路SW3との間のノードN2はスイッチ回路SW4のアノードに接続され、そのスイッチ回路SW4のカソードは出力端子Po1に接続されている。この出力端子Po1はコンデンサC1の第1端子に接続され、そのコンデンサC1の第2端子はグランドGNDに接続されている。そして、出力端子Po1からコンデンサC1の両端電圧である出力電圧Vo1が負荷2に供給される。なお、コンデンサC1は、出力電圧Vo1を平滑化する平滑化回路に含まれる。   A node N1 between the switch circuit SW1 and the switch circuit SW2 is connected to the first terminal of the coil L1. A second terminal of the coil L1 is connected to a first terminal (for example, a drain terminal) of the switch circuit SW3, and a second terminal (for example, a source terminal) of the switch circuit SW3 is connected to the ground GND. A node N2 between the coil L1 and the switch circuit SW3 is connected to the anode of the switch circuit SW4, and the cathode of the switch circuit SW4 is connected to the output terminal Po1. The output terminal Po1 is connected to the first terminal of the capacitor C1, and the second terminal of the capacitor C1 is connected to the ground GND. Then, an output voltage Vo1 that is a voltage across the capacitor C1 is supplied to the load 2 from the output terminal Po1. The capacitor C1 is included in a smoothing circuit that smoothes the output voltage Vo1.

スイッチ回路SW1の制御端子(例えば、ゲート端子)には、制御部11から制御信号SG1が供給される。スイッチ回路SW3の制御端子(例えば、ゲート端子)には、制御部11から制御信号SG3が供給される。スイッチ回路SW1,SW3は、制御信号SG1,SG3にそれぞれ応答してオン・オフする。そして、スイッチ回路SW4を介して出力端子Po1から出力電圧Vo1及び出力電流Io1が出力され、スイッチ回路SW2を介して出力端子Po2から出力電圧Vo2及び出力電流Io2が出力される。これら出力端子Po1,Po2は、制御部11に接続されている。   A control signal SG1 is supplied from the control unit 11 to a control terminal (for example, a gate terminal) of the switch circuit SW1. A control signal SG3 is supplied from the control unit 11 to a control terminal (for example, a gate terminal) of the switch circuit SW3. Switch circuits SW1 and SW3 are turned on / off in response to control signals SG1 and SG3, respectively. The output voltage Vo1 and the output current Io1 are output from the output terminal Po1 via the switch circuit SW4, and the output voltage Vo2 and the output current Io2 are output from the output terminal Po2 via the switch circuit SW2. These output terminals Po1 and Po2 are connected to the control unit 11.

なお、スイッチ回路SW1〜SW4、コイルL1及びコンデンサC1,C2は出力部の一例である。
制御部11は、第1制御部20と、第2制御部30と、ロジック回路40と、発振器50とを有している。
The switch circuits SW1 to SW4, the coil L1, and the capacitors C1 and C2 are examples of an output unit.
The control unit 11 includes a first control unit 20, a second control unit 30, a logic circuit 40, and an oscillator 50.

第1制御部20は、出力電圧Vo1と出力電圧Vo2とを差分した結果に基づいて、PWM信号S3を生成する。第1制御部20は、上記差分結果を目標値に近づけるように、スイッチ回路SW1,SW3をオン・オフ制御するPWM信号S3を生成する。例えば、第1制御部20は、上記差分結果に基づいて、負荷2,3に所望の電力が供給されるように、スイッチ回路SW1,SW3のオン時間を調整する。   The first control unit 20 generates the PWM signal S3 based on the difference between the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2. The first control unit 20 generates a PWM signal S3 that performs on / off control of the switch circuits SW1 and SW3 so that the difference result approaches the target value. For example, the first control unit 20 adjusts the ON time of the switch circuits SW1 and SW3 so that desired power is supplied to the loads 2 and 3 based on the difference result.

第1制御部20は、帰還電圧生成回路21と、帰還電圧生成回路22と、誤差増幅回路23と、PWM比較回路24とを有している。
帰還電圧生成回路21は、出力電圧Vo1に応じた帰還電圧VFB1を生成する。この帰還電圧生成回路21は、抵抗R1,R2を有している。具体的には、出力端子Po1が抵抗R1の第1端子に接続され、その抵抗R1の第2端子が抵抗R2の第1端子に接続されている。また、抵抗R2の第2端子がグランドGNDに接続されている。そして、これら抵抗R1,R2間のノードN3が誤差増幅回路23の反転入力端子に接続されている。ここで、抵抗R1,R2は、それぞれの抵抗値に応じて、出力電圧Vo1を分圧した帰還電圧VFB1をノードN3に生成する。この帰還電圧VFB1の値は、抵抗R1,R2の抵抗値の比と、出力電圧Vo1とグランドGNDとの電位差に対応する。このため、抵抗R1,R2は、出力電圧Vo1に比例した帰還電圧VFB1を生成することになる。そして、この帰還電圧VFB1が誤差増幅回路23の反転入力端子に供給される。
The first control unit 20 includes a feedback voltage generation circuit 21, a feedback voltage generation circuit 22, an error amplification circuit 23, and a PWM comparison circuit 24.
The feedback voltage generation circuit 21 generates a feedback voltage VFB1 corresponding to the output voltage Vo1. The feedback voltage generation circuit 21 has resistors R1 and R2. Specifically, the output terminal Po1 is connected to the first terminal of the resistor R1, and the second terminal of the resistor R1 is connected to the first terminal of the resistor R2. The second terminal of the resistor R2 is connected to the ground GND. A node N3 between the resistors R1 and R2 is connected to the inverting input terminal of the error amplifier circuit 23. Here, the resistors R1 and R2 generate a feedback voltage VFB1 obtained by dividing the output voltage Vo1 at the node N3 according to the respective resistance values. The value of the feedback voltage VFB1 corresponds to the ratio of the resistance values of the resistors R1 and R2 and the potential difference between the output voltage Vo1 and the ground GND. Therefore, the resistors R1 and R2 generate a feedback voltage VFB1 that is proportional to the output voltage Vo1. The feedback voltage VFB1 is supplied to the inverting input terminal of the error amplifier circuit 23.

帰還電圧生成回路22は、出力電圧Vo2に応じた帰還電圧VFB2を生成する。この帰還電圧生成回路22は、抵抗R3,R4を有している。具体的には、抵抗R3の第1端子には基準電源E1のプラス側端子が接続され、抵抗R3の第2端子には抵抗R4の第1端子が接続されている。また、抵抗R4の第2端子が出力端子Po2に接続されている。そして、これら抵抗R3,R4間のノードN4が誤差増幅回路23の非反転入力端子に接続されている。ここで、抵抗R3,R4は、それぞれの抵抗値に応じて、出力電圧Vo2を分圧した帰還電圧VFB2をノードN4に生成する。この帰還電圧VFB2の値は、抵抗R3,R4の抵抗値の比と、出力電圧Vo2と基準電源E1にて生成される基準電圧Vrとの電位差に対応する。そして、この帰還電圧VFB2が誤差増幅回路23の非反転入力端子に供給される。   The feedback voltage generation circuit 22 generates a feedback voltage VFB2 corresponding to the output voltage Vo2. The feedback voltage generation circuit 22 has resistors R3 and R4. Specifically, the positive terminal of the reference power supply E1 is connected to the first terminal of the resistor R3, and the first terminal of the resistor R4 is connected to the second terminal of the resistor R3. The second terminal of the resistor R4 is connected to the output terminal Po2. A node N4 between the resistors R3 and R4 is connected to the non-inverting input terminal of the error amplifier circuit 23. Here, the resistors R3 and R4 generate a feedback voltage VFB2 obtained by dividing the output voltage Vo2 at the node N4 according to the respective resistance values. The value of the feedback voltage VFB2 corresponds to the ratio between the resistance values of the resistors R3 and R4 and the potential difference between the output voltage Vo2 and the reference voltage Vr generated by the reference power supply E1. The feedback voltage VFB2 is supplied to the non-inverting input terminal of the error amplifier circuit 23.

誤差増幅回路23は、帰還電圧VFB1と帰還電圧VFB2とを比較し、両電圧の差電圧を増幅した誤差信号S1をPWM比較回路24に出力する。
PWM比較回路24の非反転入力端子には、誤差増幅回路23から誤差信号S1が供給される。PWM比較回路24の反転入力端子には、発振器50から所定の周期Tを有する周期信号CKが供給される。この周期信号CKは、例えば鋸歯状波信号(基準値から所定の立ち上がり特性で上昇し、リセットにより基準値に急速低下する鋸歯状波形の信号)である。
The error amplifying circuit 23 compares the feedback voltage VFB1 and the feedback voltage VFB2, and outputs an error signal S1 obtained by amplifying the difference voltage between the two voltages to the PWM comparison circuit 24.
The error signal S <b> 1 is supplied from the error amplification circuit 23 to the non-inverting input terminal of the PWM comparison circuit 24. A periodic signal CK having a predetermined period T is supplied from the oscillator 50 to the inverting input terminal of the PWM comparison circuit 24. The periodic signal CK is, for example, a sawtooth wave signal (a sawtooth waveform signal that rises from a reference value with a predetermined rising characteristic and rapidly drops to a reference value upon reset).

PWM比較回路24は、誤差信号S1と周期信号CKとを比較する。そして、PWM比較回路24は、誤差信号S1よりも周期信号CKのレベルが高くなるときにはLレベルのPWM信号S3を生成し、誤差信号S1よりも周期信号CKのレベルが低くなるときにはHレベルのPWM信号S3を生成する。このPWM信号S3は、上記周期Tと同一の周期を有する。そして、PWM信号S3は、ロジック回路40に供給される。   The PWM comparison circuit 24 compares the error signal S1 and the periodic signal CK. The PWM comparison circuit 24 generates an L level PWM signal S3 when the level of the periodic signal CK becomes higher than the error signal S1, and when the level of the periodic signal CK becomes lower than the error signal S1, the PWM comparison circuit 24 generates an H level PWM. A signal S3 is generated. The PWM signal S3 has the same cycle as the cycle T. Then, the PWM signal S3 is supplied to the logic circuit 40.

第2制御部30は、出力電圧Vo1と出力電圧Vo2との電位差に基づいて、PWM信号S4を生成する。第2制御部30は、上記電位差を目標値に近づけるように、スイッチ回路SW1,SW3をオン・オフ制御するPWM信号S4を生成する。例えば、第2制御部30は、上記電位差に基づいて、負荷2に所望の電力が供給されるように、スイッチ回路SW3のオフ時間を調整するとともに、負荷3に所望の電力が供給されるように、スイッチ回路SW1のオフ時間を調整する。   The second control unit 30 generates the PWM signal S4 based on the potential difference between the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2. The second control unit 30 generates a PWM signal S4 that controls on / off of the switch circuits SW1 and SW3 so that the potential difference approaches the target value. For example, the second control unit 30 adjusts the off time of the switch circuit SW3 so that desired power is supplied to the load 2 based on the potential difference, and the desired power is supplied to the load 3. Then, the OFF time of the switch circuit SW1 is adjusted.

第2制御部30は、帰還電圧生成回路31と、誤差増幅回路32と、PWM比較回路33とを有している。
帰還電圧生成回路31は、出力電圧Vo1と出力電圧Vo2との電位差に応じた帰還電圧VFB3を生成する。この帰還電圧生成回路31は、抵抗R5,R6を有している。具体的には、出力端子Po1が抵抗R5の第1端子に接続され、その抵抗R5の第2端子が抵抗R6の第1端子に接続されている。また、抵抗R6の第2端子がグランドGNDに接続されている。そして、これら抵抗R5,R6間のノードN5が誤差増幅回路32の反転入力端子に接続されている。ここで、抵抗R5,R6は、それぞれの抵抗値に応じて、出力電圧Vo1と出力電圧Vo2との電位差を分割した帰還電圧VFB3をノードN5に生成する。この帰還電圧VFB3の値は、抵抗R5,R6の抵抗値の比と、出力電圧Vo1と出力電圧Vo2との電位差に対応する。そして、この帰還電圧VFB3が誤差増幅回路32の反転入力端子に供給される。
The second control unit 30 includes a feedback voltage generation circuit 31, an error amplification circuit 32, and a PWM comparison circuit 33.
The feedback voltage generation circuit 31 generates a feedback voltage VFB3 corresponding to the potential difference between the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2. The feedback voltage generation circuit 31 has resistors R5 and R6. Specifically, the output terminal Po1 is connected to the first terminal of the resistor R5, and the second terminal of the resistor R5 is connected to the first terminal of the resistor R6. The second terminal of the resistor R6 is connected to the ground GND. A node N5 between the resistors R5 and R6 is connected to the inverting input terminal of the error amplifier circuit 32. Here, the resistors R5 and R6 generate a feedback voltage VFB3 obtained by dividing the potential difference between the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2 at the node N5 according to the respective resistance values. The value of the feedback voltage VFB3 corresponds to the ratio of the resistance values of the resistors R5 and R6 and the potential difference between the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2. The feedback voltage VFB3 is supplied to the inverting input terminal of the error amplifier circuit 32.

誤差増幅回路32の非反転入力端子には、基準電圧Vrが供給される。この誤差増幅回路32は、帰還電圧VFB3と基準電圧Vrとを比較し、両電圧の差電圧を増幅した誤差信号S2をPWM比較回路33に出力する。   A reference voltage Vr is supplied to the non-inverting input terminal of the error amplifier circuit 32. The error amplifier circuit 32 compares the feedback voltage VFB3 with the reference voltage Vr, and outputs an error signal S2 obtained by amplifying the difference voltage between the two voltages to the PWM comparator circuit 33.

PWM比較回路33の非反転入力端子には、誤差増幅回路32から誤差信号S2が供給される。PWM比較回路33の反転入力端子には、発振器50から周期信号CKが供給される。   The error signal S <b> 2 is supplied from the error amplifier circuit 32 to the non-inverting input terminal of the PWM comparison circuit 33. A periodic signal CK is supplied from the oscillator 50 to the inverting input terminal of the PWM comparison circuit 33.

PWM比較回路33は、誤差信号S2と周期信号CKとを比較する。そして、PWM比較回路33は、誤差信号S2よりも周期信号CKのレベルが高くなるときにはLレベルのPWM信号S4を生成し、誤差信号S2よりも周期信号CKのレベルが低くなるときにはHレベルのPWM信号S4を生成する。このPWM信号S4は、PWM信号S3と同一の周期(周波数)を有する、つまり上記周期Tと同一の周期を有する。さらに、PWM信号S4は、PWM信号S3に同期した信号である。そして、PWM信号S4は、ロジック回路40に供給される。   The PWM comparison circuit 33 compares the error signal S2 with the periodic signal CK. The PWM comparison circuit 33 generates an L-level PWM signal S4 when the level of the periodic signal CK is higher than the error signal S2, and the H-level PWM when the level of the periodic signal CK is lower than the error signal S2. A signal S4 is generated. The PWM signal S4 has the same cycle (frequency) as the PWM signal S3, that is, has the same cycle as the cycle T. Furthermore, the PWM signal S4 is a signal synchronized with the PWM signal S3. The PWM signal S4 is supplied to the logic circuit 40.

ロジック回路40は、インバータ回路41と、ナンド回路42と、ドライバ回路43と、ノア回路44と、ドライバ回路45とを有している。
インバータ回路41は、PWM信号S3を論理反転した出力信号をナンド回路42に出力する。ナンド回路42は、インバータ回路41の出力信号とPWM信号S4とを否定論理積演算した結果を持つ出力信号S5をドライバ回路43に出力する。
The logic circuit 40 includes an inverter circuit 41, a NAND circuit 42, a driver circuit 43, a NOR circuit 44, and a driver circuit 45.
The inverter circuit 41 outputs an output signal obtained by logically inverting the PWM signal S3 to the NAND circuit 42. The NAND circuit 42 outputs to the driver circuit 43 an output signal S5 having a result obtained by performing a NAND operation on the output signal of the inverter circuit 41 and the PWM signal S4.

ドライバ回路43の出力端子は、スイッチ回路SW3の制御端子に接続されている。例えば、ドライバ回路43は、Hレベル(例えば、入力電圧Vinレベル)の出力信号S5に応答してHレベル(例えば、入力電圧Vinレベル)の制御信号SG3をスイッチ回路SW3に出力する。また、ドライバ回路43は、Lレベル(例えば、グランドGNDレベル)の出力信号S5に応答してLレベル(例えば、グランドGNDレベル)の制御信号SG3をスイッチ回路SW3に出力する。なお、スイッチ回路SW3は、Hレベルの制御信号SG3に応答してオンし、Lレベルの制御信号SG3に応答してオフする。   The output terminal of the driver circuit 43 is connected to the control terminal of the switch circuit SW3. For example, the driver circuit 43 outputs an H level (for example, input voltage Vin level) control signal SG3 to the switch circuit SW3 in response to an H level (for example, input voltage Vin level) output signal S5. Further, the driver circuit 43 outputs an L level (eg, ground GND level) control signal SG3 to the switch circuit SW3 in response to an L level (eg, ground GND level) output signal S5. The switch circuit SW3 is turned on in response to the H level control signal SG3 and turned off in response to the L level control signal SG3.

ノア回路44は、PWM信号S3とPWM信号S4とを否定論理和演算した結果を持つ出力信号S6をドライバ回路45に出力する。
ドライバ回路45の出力端子は、スイッチ回路SW1の制御端子に接続されている。例えば、ドライバ回路45は、Hレベル(例えば、入力電圧Vinレベル)の出力信号S6に応答してHレベル(例えば、入力電圧Vinレベル)の制御信号SG1をスイッチ回路SW1に出力する。また、ドライバ回路45は、Lレベル(例えば、グランドGNDレベル)の出力信号S6に応答してLレベル(例えば、グランドGNDレベル)の制御信号SG1をスイッチ回路SW1に出力する。なお、スイッチ回路SW1は、Lレベルの制御信号SG1に応答してオンし、Hレベルの制御信号SG1に応答してオフする。
The NOR circuit 44 outputs to the driver circuit 45 an output signal S6 having a result obtained by performing a NOR operation on the PWM signal S3 and the PWM signal S4.
The output terminal of the driver circuit 45 is connected to the control terminal of the switch circuit SW1. For example, the driver circuit 45 outputs a control signal SG1 of H level (for example, input voltage Vin level) to the switch circuit SW1 in response to the output signal S6 of H level (for example, input voltage Vin level). The driver circuit 45 outputs an L level (eg, ground GND level) control signal SG1 to the switch circuit SW1 in response to an L level (eg, ground GND level) output signal S6. The switch circuit SW1 is turned on in response to the L level control signal SG1, and turned off in response to the H level control signal SG1.

このようなロジック回路40では、HレベルのPWM信号S3が入力されると、PWM信号S4の信号レベルに関わらず、ドライバ回路43からHレベルの制御信号SG3が出力され、ドライバ回路45からLレベルの制御信号SG1が出力される。一方、ロジック回路40では、PWM信号S3がLレベルであるときに、HレベルのPWM信号S4が入力されると、ドライバ回路43からLレベルの制御信号SG3が出力され、ドライバ回路45からLレベルの制御信号SG1が出力される。また、ロジック回路40では、PWM信号S3がLレベルであるときに、LレベルのPWM信号S4が入力されると、ドライバ回路43からHレベルの制御信号SG3が出力され、ドライバ回路45からHレベルの制御信号SG1が出力される。   In such a logic circuit 40, when an H level PWM signal S3 is input, the driver circuit 43 outputs an H level control signal SG3 regardless of the signal level of the PWM signal S4, and the driver circuit 45 outputs an L level. Control signal SG1 is output. On the other hand, in the logic circuit 40, when the PWM signal S4 is input when the PWM signal S3 is at the L level, the driver circuit 43 outputs the control signal SG3 at the L level and the driver circuit 45 outputs the L level. Control signal SG1 is output. In the logic circuit 40, when the PWM signal S3 is at the L level and the L level PWM signal S4 is input, the driver circuit 43 outputs the H level control signal SG3 and the driver circuit 45 outputs the H level. Control signal SG1 is output.

なお、本実施形態において、DC−DCコンバータ1が電源装置及び電源の一例、制御部11が制御回路の一例、スイッチ回路SW1が第1スイッチ回路の一例、スイッチ回路SW2が第2スイッチ回路の一例、スイッチ回路SW3が第3スイッチ回路の一例、スイッチ回路SW4が第4スイッチ回路の一例である。出力端子Po1が第2出力端子の一例、出力端子Po2が第1出力端子の一例、グランドGNDが電源線の一例、PWM信号S3が第1制御信号の一例、PWM信号S4が第2制御信号の一例、帰還電圧VFB1が第2帰還電圧の一例、帰還電圧VFB2が第1帰還電圧、帰還電圧VFB3が第3帰還電圧の一例、誤差信号S1が第1誤差信号の一例である。   In the present embodiment, the DC-DC converter 1 is an example of a power supply device and a power supply, the control unit 11 is an example of a control circuit, the switch circuit SW1 is an example of a first switch circuit, and the switch circuit SW2 is an example of a second switch circuit. The switch circuit SW3 is an example of a third switch circuit, and the switch circuit SW4 is an example of a fourth switch circuit. The output terminal Po1 is an example of the second output terminal, the output terminal Po2 is an example of the first output terminal, the ground GND is an example of the power supply line, the PWM signal S3 is an example of the first control signal, and the PWM signal S4 is the second control signal. For example, the feedback voltage VFB1 is an example of a second feedback voltage, the feedback voltage VFB2 is an example of a first feedback voltage, the feedback voltage VFB3 is an example of a third feedback voltage, and the error signal S1 is an example of a first error signal.

次に、図2及び図3を参照して上記DC−DCコンバータ1の動作を説明する。
図2に示した時刻t1において、周期信号CKが一定の周期Tで基準値にリセットされると、その周期信号CKのレベルが誤差信号S1,S2よりも低くなる。すると、PWM比較回路24からHレベルのPWM信号S3が出力され、PWM比較回路33からHレベルのPWM信号S4が出力される。HレベルのPWM信号S3に応答して、Lレベルの制御信号SG1及びLレベルの制御信号SG3が生成される。これらLレベルの制御信号SG1及びLレベルの制御信号SG3に応答して、スイッチ回路SW1,SW3がそれぞれオンされる。
Next, the operation of the DC-DC converter 1 will be described with reference to FIGS.
When the periodic signal CK is reset to the reference value at a constant period T at time t1 shown in FIG. 2, the level of the periodic signal CK becomes lower than the error signals S1 and S2. Then, the PWM comparison circuit 24 outputs an H level PWM signal S3, and the PWM comparison circuit 33 outputs an H level PWM signal S4. In response to the H level PWM signal S3, an L level control signal SG1 and an L level control signal SG3 are generated. In response to the L level control signal SG1 and the L level control signal SG3, the switch circuits SW1 and SW3 are turned on, respectively.

すると、図3(a)に示すように、コイルL1の第1端子がスイッチ回路SW1を通じて入力端子Piに接続され、コイルL1の第2端子がスイッチ回路SW3を通じてグランドGNDに接続される。すなわち、コイルL1を介して入力端子PiとグランドGNDとが接続される。このため、入力端子PiからコイルL1を通じてグランドGNDに至る電流経路が形成される。この接続状態の間、具体的には図2の時刻t1から時刻t2までの第1の期間P1では、入力電圧Vinに応じたコイル電流ILがコイルL1に流れ、コイルL1にエネルギーが蓄積される。この第1の期間P1では、コイル電流ILが時間の経過とともに所定の傾きで増加する。具体的には、第1の期間P1におけるコイル電流ILの増加傾きm1は、コイルL1のインダクタンス値をL1とすると、   Then, as shown in FIG. 3A, the first terminal of the coil L1 is connected to the input terminal Pi through the switch circuit SW1, and the second terminal of the coil L1 is connected to the ground GND through the switch circuit SW3. That is, the input terminal Pi and the ground GND are connected via the coil L1. For this reason, a current path from the input terminal Pi to the ground GND through the coil L1 is formed. During this connection state, specifically, in the first period P1 from time t1 to time t2 in FIG. 2, the coil current IL corresponding to the input voltage Vin flows in the coil L1, and energy is accumulated in the coil L1. . In the first period P1, the coil current IL increases with a predetermined slope as time passes. Specifically, the increase slope m1 of the coil current IL in the first period P1 is defined as L1 as the inductance value of the coil L1.

となる。すなわち、第1の期間P1におけるコイル電流ILは、入力電圧Vinに比例して増加する。 It becomes. That is, the coil current IL in the first period P1 increases in proportion to the input voltage Vin.

次に、時刻t1から所定の立ち上がり特性で徐々に上昇する周期信号CKのレベルが誤差信号S1よりも高くなると(時刻t2参照)、PWM比較回路24から出力されるPWM信号S3がHレベルからLレベルに遷移する。このLレベルのPWM信号S3とHレベルのPWM信号S4とに応答して、Lレベルの制御信号SG1及びLレベルの制御信号SG3が生成される。これにより、スイッチ回路SW1がオンされ、スイッチ回路SW3がオフされる。   Next, when the level of the periodic signal CK that gradually increases with a predetermined rising characteristic from time t1 becomes higher than the error signal S1 (see time t2), the PWM signal S3 output from the PWM comparison circuit 24 changes from H level to L. Transition to level. In response to the L level PWM signal S3 and the H level PWM signal S4, an L level control signal SG1 and an L level control signal SG3 are generated. As a result, the switch circuit SW1 is turned on and the switch circuit SW3 is turned off.

すると、図3(b)に示すように、コイルL1の第1端子がスイッチ回路SW1を通じて入力端子Piに接続され、コイルL1の第2端子がスイッチ回路SW4を通じて出力端子Po1に接続される。すなわち、コイルL1を介して入力端子Piと出力端子Po1とが接続される。このため、入力端子PiからコイルL1を通じて出力端子Po1に至る電流経路が形成される。この接続状態の間、具体的には図2の時刻t2から時刻t3までの第2の期間P2では、上記第1の期間P1でコイルL1に蓄えられたエネルギーが出力端子Po1に向けて放出され、コイルL1に誘導電流が流れる。この第2の期間P2では、コイル電流ILが時間の経過とともに所定の傾きで減少する。具体的には、第2の期間P2におけるコイル電流ILの減少傾きm2は、   Then, as shown in FIG. 3B, the first terminal of the coil L1 is connected to the input terminal Pi through the switch circuit SW1, and the second terminal of the coil L1 is connected to the output terminal Po1 through the switch circuit SW4. That is, the input terminal Pi and the output terminal Po1 are connected via the coil L1. For this reason, a current path from the input terminal Pi to the output terminal Po1 through the coil L1 is formed. During this connection state, specifically, in the second period P2 from time t2 to time t3 in FIG. 2, the energy stored in the coil L1 in the first period P1 is released toward the output terminal Po1. An induced current flows through the coil L1. In the second period P2, the coil current IL decreases with a predetermined slope as time passes. Specifically, the decreasing slope m2 of the coil current IL in the second period P2 is

となる。すなわち、第2の期間P2におけるコイル電流ILは、出力電圧Vo1と入力電圧Vinとの電位差に比例して減少する。なお、上記エネルギーの放電の際に、コイルL1の電圧方向が入力電圧Vinと同方向であるため、入力電圧Vinよりも昇圧された出力電圧Vo1が出力端子Po1に生成されることになる。 It becomes. That is, the coil current IL in the second period P2 decreases in proportion to the potential difference between the output voltage Vo1 and the input voltage Vin. When the energy is discharged, the voltage direction of the coil L1 is the same direction as the input voltage Vin. Therefore, the output voltage Vo1 boosted from the input voltage Vin is generated at the output terminal Po1.

続いて、上記周期信号CKのレベルが誤差信号S2よりも高くなると(時刻t3参照)、PWM比較回路33から出力されるPWM信号S4がHレベルからLレベルに遷移する。このLレベルのPWM信号S4とLレベルのPWM信号S3とに応答して、Hレベルの制御信号SG1及びHレベルの制御信号SG3が生成される。これにより、スイッチ回路SW1がオフされ、スイッチ回路SW3がオンされる。   Subsequently, when the level of the periodic signal CK becomes higher than the error signal S2 (see time t3), the PWM signal S4 output from the PWM comparison circuit 33 changes from the H level to the L level. In response to the L level PWM signal S4 and the L level PWM signal S3, an H level control signal SG1 and an H level control signal SG3 are generated. As a result, the switch circuit SW1 is turned off and the switch circuit SW3 is turned on.

すると、図3(c)に示すように、コイルL1の第1端子がスイッチ回路SW2を通じて出力端子Po2に接続され、コイルL1の第2端子がスイッチ回路SW3を通じてグランドGNDに接続される。すなわち、コイルL1を介して出力端子Po2とグランドGNDとが接続される。このため、出力端子Po2からコイルL1を通じてグランドGNDに至る電流経路が形成される。この接続状態の間、具体的には図2の時刻t3から時刻t4までの第3の期間P3では、上記第1の期間P1でコイルL1に蓄えられたエネルギーが出力端子Po2からグランドGNDに向けて放出され、コイルL1に誘導電流が流れる。この第3の期間P3では、コイル電流ILが時間の経過とともに所定の傾きで減少する。具体的には、第3の期間P3におけるコイル電流ILの減少傾きm3は、   Then, as shown in FIG. 3C, the first terminal of the coil L1 is connected to the output terminal Po2 through the switch circuit SW2, and the second terminal of the coil L1 is connected to the ground GND through the switch circuit SW3. That is, the output terminal Po2 and the ground GND are connected via the coil L1. For this reason, a current path from the output terminal Po2 to the ground GND through the coil L1 is formed. During this connection state, specifically, in the third period P3 from time t3 to time t4 in FIG. 2, the energy stored in the coil L1 in the first period P1 is directed from the output terminal Po2 to the ground GND. The induced current flows through the coil L1. In the third period P3, the coil current IL decreases with a predetermined slope as time passes. Specifically, the decreasing slope m3 of the coil current IL in the third period P3 is

となる。すなわち、第3の期間P3におけるコイル電流ILは、出力電圧Vo2に比例して減少する。 It becomes. That is, the coil current IL in the third period P3 decreases in proportion to the output voltage Vo2.

その後、周期信号CKが一定の周期Tで基準値に再度リセットされると(時刻t4参照)、スイッチ回路SW1がオンされるとともに、スイッチ回路SW3がオンされる。これにより、次の周期Tが開始され、その周期Tにおいて、第1の期間P1、第2の期間P2及び第3の期間P3がこの順番で実行される。   Thereafter, when the periodic signal CK is reset again to the reference value at a constant period T (see time t4), the switch circuit SW1 is turned on and the switch circuit SW3 is turned on. Thereby, the next period T is started, and in the period T, the first period P1, the second period P2, and the third period P3 are executed in this order.

ここで、第2の期間P2及び第3の期間P3、つまりコイルL1に蓄積されたエネルギーが放出される期間におけるコイル電流ILの電流量の総量(領域A1+A2)を周期Tで平均した平均値が負荷2,3に供給される出力電流Io1,Io2の合計値Io1+Io2となる。また、コイルL1を介して入力端子Piと出力端子Po1とが接続される第2の期間P2におけるコイル電流ILの電流量の総量(領域A1参照)を周期Tで平均した平均値が負荷2に供給される出力電流Io1となる。そして、コイルL1を介して出力端子Po2とグランドGNDとが接続される第3の期間P3におけるコイル電流ILの電流量の総量(領域A2参照)を周期Tで平均した平均値が負荷3に供給される出力電流Io2となる。   Here, an average value obtained by averaging the total amount (region A1 + A2) of the coil current IL in the second period P2 and the third period P3, that is, the period in which the energy accumulated in the coil L1 is released, in the period T is obtained. The total value Io1 + Io2 of the output currents Io1 and Io2 supplied to the loads 2 and 3 is obtained. In addition, an average value obtained by averaging the total amount of the coil current IL (see the region A1) in the period T2 in the second period P2 in which the input terminal Pi and the output terminal Po1 are connected via the coil L1 in the period T is the load 2. The output current Io1 is supplied. Then, an average value obtained by averaging the total amount of the coil current IL (see the region A2) in the third period P3 in which the output terminal Po2 and the ground GND are connected via the coil L1 in the period T is supplied to the load 3. Output current Io2.

次に、第1制御部20及び第2制御部30によるフィードバック制御について詳述する。まず、第1制御部20によるフィードバック制御について説明する。
上述のような各周期Tにおける一連の動作において、第1制御部20は、出力電圧Vo1,Vo2に応じてそれぞれ生成された帰還電圧VFB1,VFB2に基づいて、それら帰還電圧VFB1,VFB2が等しくなるように、スイッチ回路SW1,SW3をオン・オフ制御する。すなわち、第1制御部20は、帰還電圧VFB1,VFB2の差電圧が0(ゼロ)に近づくように、コイルL1を介して入力端子PiとグランドGNDとが接続される第1の期間P1の時間幅を制御する。換言すると、第1制御部20では、出力電圧Vo1と出力電圧Vo2の電位差に基づいて、第2の期間P2及び第3の期間P3で負荷2,3に供給する所望の電流、つまり出力電流Io1,Io2の合計値Io1+Io2が流れるように、各周期Tにおけるコイル電流ILの電流量の総量が制御される。
Next, feedback control by the first control unit 20 and the second control unit 30 will be described in detail. First, feedback control by the first control unit 20 will be described.
In a series of operations in each cycle T as described above, the first control unit 20 makes the feedback voltages VFB1 and VFB2 equal based on the feedback voltages VFB1 and VFB2 generated according to the output voltages Vo1 and Vo2, respectively. As described above, the switch circuits SW1 and SW3 are turned on / off. That is, the first control unit 20 sets the time of the first period P1 during which the input terminal Pi and the ground GND are connected via the coil L1 so that the difference voltage between the feedback voltages VFB1 and VFB2 approaches 0 (zero). Control the width. In other words, in the first control unit 20, a desired current to be supplied to the loads 2 and 3 in the second period P2 and the third period P3, that is, the output current Io1 based on the potential difference between the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2. , Io2 total value Io1 + Io2 is controlled so that the total amount of coil current IL in each period T is controlled.

具体的には、上述した各周期Tにおける一連の動作において、出力電圧Vo1の絶対値と出力電圧Vo2の絶対値とを合算した合算値が目標値よりも高くなると、誤差増幅回路23から出力される誤差信号S1が低下する。すると、PWM信号S3のHレベルのパルス幅が短くなり、コイルL1にエネルギーを蓄積する第1の期間P1が短くなる。これにより、第1の期間P1においてコイルL1に流れるコイル電流ILの電流量が減少し、コイルL1に蓄積されるエネルギーが減少する。これに伴って、第2の期間P2及び第3の期間P3においてコイルL1から放出されるエネルギーが減少する。したがって、コンデンサC1に供給されるコイル電流ILの電流量、及びコンデンサC2からグランドGNDに供給されるコイル電流ILの電流量が減少するため、上記合算値が低くなる。   Specifically, in the series of operations in each cycle T described above, when the sum of the absolute value of the output voltage Vo1 and the absolute value of the output voltage Vo2 is higher than the target value, the error amplification circuit 23 outputs the sum. Error signal S1 decreases. Then, the H-level pulse width of the PWM signal S3 is shortened, and the first period P1 for storing energy in the coil L1 is shortened. As a result, the amount of coil current IL flowing through the coil L1 in the first period P1 decreases, and the energy accumulated in the coil L1 decreases. Accordingly, the energy released from the coil L1 decreases in the second period P2 and the third period P3. Accordingly, the amount of coil current IL supplied to the capacitor C1 and the amount of coil current IL supplied from the capacitor C2 to the ground GND are reduced, so that the total value is lowered.

反対に、上記合算値が目標値よりも低くなると、誤差増幅回路23から出力される誤差信号S1が上昇する。すると、PWM信号S3のHレベルのパルス幅が長くなり、コイルL1にエネルギーを蓄積する第1の期間P1が長くなる。これにより、第1の期間P1においてコイルL1に流れるコイル電流ILの電流量が増加し、コイルL1に蓄積されるエネルギーが増加する。これに伴って、第2の期間P2及び第3の期間P3においてコイルL1から放出されるエネルギーが増加する。したがって、コンデンサC1に供給されるコイル電流ILの電流量、及びコンデンサC2からグランドGNDに供給されるコイル電流ILの電流量が増加するため、上記合算値が高くなる。このような動作により、上記合算値が目標値(一定値)に維持される。   On the contrary, when the total value becomes lower than the target value, the error signal S1 output from the error amplifier circuit 23 increases. Then, the H-level pulse width of the PWM signal S3 becomes longer, and the first period P1 for storing energy in the coil L1 becomes longer. As a result, the amount of coil current IL flowing through the coil L1 in the first period P1 increases, and the energy accumulated in the coil L1 increases. Along with this, the energy released from the coil L1 increases in the second period P2 and the third period P3. Therefore, the amount of coil current IL supplied to the capacitor C1 and the amount of coil current IL supplied from the capacitor C2 to the ground GND are increased, so that the total value is increased. By such an operation, the total value is maintained at a target value (a constant value).

次に、第2制御部30によるフィードバック制御について説明する。
上記各周期Tにおける一連の動作において、出力電圧Vo1が目標電圧よりも高くなると、帰還電圧VFB3が基準電圧Vrよりも高くなり、誤差増幅回路32から出力される誤差信号S2が低下する。すると、PWM信号S4のHレベルのパルス幅が短くなり、スイッチ回路SW1がオンしているときにスイッチ回路SW3がオフする時間(第2の期間P2)が短くなる。すなわち、コイルL1を介して入力端子Piと出力端子Po1とが接続され、コイル電流ILがコンデンサC1に供給される時間が短くなる。これにより、出力電圧Vo1が低くなる。ここで、出力電圧Vo1,Vo2の電位差が一定と仮定した場合には、出力電圧Vo1が目標電圧よりも高くなると、残りの出力電圧Vo2(グランドGNDよりも低い電圧)が目標電圧よりも高くなる。このとき、上述したように誤差信号S2が低下すると、PWM信号S4のLレベルのパルス幅が長くなり、スイッチ回路SW1がオフしスイッチ回路SW3がオンする時間(第3の期間P3)が長くなる。すなわち、出力端子Po2(コンデンサC2)がコイルL1を通じてグランドGNDに接続され、出力端子Po2(コンデンサC2)からコイル電流ILがグランドGNDに供給される時間が長くなる。これにより、入力電圧Vinの反転電圧である出力電圧Vo2が低くなる。
Next, feedback control by the second control unit 30 will be described.
In the series of operations in each cycle T, when the output voltage Vo1 becomes higher than the target voltage, the feedback voltage VFB3 becomes higher than the reference voltage Vr, and the error signal S2 output from the error amplifier circuit 32 decreases. Then, the H level pulse width of the PWM signal S4 is shortened, and the time during which the switch circuit SW3 is turned off when the switch circuit SW1 is on (second period P2) is shortened. That is, the input terminal Pi and the output terminal Po1 are connected via the coil L1, and the time during which the coil current IL is supplied to the capacitor C1 is shortened. As a result, the output voltage Vo1 is lowered. Here, assuming that the potential difference between the output voltages Vo1 and Vo2 is constant, when the output voltage Vo1 becomes higher than the target voltage, the remaining output voltage Vo2 (voltage lower than the ground GND) becomes higher than the target voltage. . At this time, when the error signal S2 decreases as described above, the pulse width of the L level of the PWM signal S4 becomes longer, and the time (the third period P3) that the switch circuit SW1 is turned off and the switch circuit SW3 is turned on becomes longer. . That is, the output terminal Po2 (capacitor C2) is connected to the ground GND through the coil L1, and the time during which the coil current IL is supplied from the output terminal Po2 (capacitor C2) to the ground GND becomes longer. As a result, the output voltage Vo2 that is the inverted voltage of the input voltage Vin is lowered.

また、出力電圧Vo1が目標電圧に一致しているときに、グランドGNDよりも低い出力電圧Vo2が目標電圧よりも高くなった場合にも、帰還電圧VFB3が基準電圧Vrよりも高くなり、誤差増幅回路32から出力される誤差信号S2が低下する。すると、PWM信号S4のLレベルのパルス幅が長くなり、スイッチ回路SW1がオフしスイッチ回路SW3がオンする時間(第3の期間P3)が長くなる。すなわち、出力端子Po2(コンデンサC2)からコイル電流ILがグランドGNDに供給される時間が長くなる。これにより、入力電圧Vinの反転電圧である出力電圧Vo2が低くなる。   Also, when the output voltage Vo1 matches the target voltage, and the output voltage Vo2 lower than the ground GND becomes higher than the target voltage, the feedback voltage VFB3 becomes higher than the reference voltage Vr, and error amplification The error signal S2 output from the circuit 32 decreases. Then, the pulse width of the L level of the PWM signal S4 becomes longer, and the time (third period P3) during which the switch circuit SW1 is turned off and the switch circuit SW3 is turned on becomes longer. That is, it takes a long time for the coil current IL to be supplied from the output terminal Po2 (capacitor C2) to the ground GND. As a result, the output voltage Vo2 that is the inverted voltage of the input voltage Vin is lowered.

反対に、出力電圧Vo1が目標電圧よりも低くなると、帰還電圧VFB3が基準電圧Vrよりも低くなり、誤差増幅回路32から出力される誤差信号S2が上昇する。すると、PWM信号S4のHレベルのパルス幅が長くなり、スイッチ回路SW1がオンしスイッチ回路SW3がオフする時間(第2の期間P2)が長くなる。すなわち、コイルL1を介して入力端子Piと出力端子Po1とが接続され、コイル電流ILがコンデンサC1に供給される時間が長くなる。これにより、出力電圧Vo1が高くなる。   Conversely, when the output voltage Vo1 becomes lower than the target voltage, the feedback voltage VFB3 becomes lower than the reference voltage Vr, and the error signal S2 output from the error amplifier circuit 32 increases. Then, the H level pulse width of the PWM signal S4 becomes longer, and the time (second period P2) during which the switch circuit SW1 is turned on and the switch circuit SW3 is turned off becomes longer. That is, the input terminal Pi and the output terminal Po1 are connected via the coil L1, and the time during which the coil current IL is supplied to the capacitor C1 becomes longer. As a result, the output voltage Vo1 increases.

また、グランドGNDよりも低い出力電圧Vo2が目標電圧よりも低くなると、帰還電圧VFB3が基準電圧Vrよりも高くなり、誤差増幅回路32から出力される誤差信号S2が上昇する。すると、PWM信号S4のLレベルのパルス幅が短くなり、スイッチ回路SW1がオフしスイッチ回路SW3がオンする時間(第3の期間P3)が短くなる。すなわち、出力端子Po2(コンデンサC2)からコイル電流ILがグランドGNDに供給される時間が短くなる。これにより、入力電圧Vinの反転電圧である出力電圧Vo2が高くなる。   When the output voltage Vo2 lower than the ground GND becomes lower than the target voltage, the feedback voltage VFB3 becomes higher than the reference voltage Vr, and the error signal S2 output from the error amplifier circuit 32 increases. Then, the L-level pulse width of the PWM signal S4 is shortened, and the time (third period P3) in which the switch circuit SW1 is turned off and the switch circuit SW3 is turned on is shortened. That is, the time during which the coil current IL is supplied from the output terminal Po2 (capacitor C2) to the ground GND is shortened. As a result, the output voltage Vo2 that is an inverted voltage of the input voltage Vin increases.

このような動作により、出力電圧Vo1が基準電圧Vr及び抵抗R5,R6に基づく目標電圧(一定値)に維持されるとともに、出力電圧Vo2が基準電圧Vr及び抵抗R5,R6に基づく目標電圧(一定値)に維持される。   By such an operation, the output voltage Vo1 is maintained at a target voltage (a constant value) based on the reference voltage Vr and the resistors R5 and R6, and the output voltage Vo2 is maintained at a target voltage (a constant voltage based on the reference voltage Vr and the resistors R5 and R6). Value).

このように、第2制御部30は、出力電圧Vo1,Vo2の電位差に応じて生成された帰還電圧VFB3に基づいて、その帰還電圧VFB3が基準電圧Vrに近づくように、スイッチ回路SW1,SW3をオン・オフ制御する。すなわち、第2制御部30では、出力電圧Vo1,Vo2の電位差が基準電圧Vr及び抵抗R5,R6に基づく目標電圧に近づくように、第2の期間P2及び第3の期間P3の時間幅が制御される。換言すると、第2制御部30では、出力電圧Vo1,Vo2の電位差に基づいて、負荷2に所望の出力電流Io1が流れるように、コンデンサC1にコイル電流ILを供給するために必要な時間幅が制御(決定)されるとともに、負荷3に所望の出力電流Io2が流れるように、コンデンサC2にコイル電流ILを供給するために必要な時間幅が制御される。このように、第2制御部30によるフィードバック制御によって、コイル電流ILをコンデンサC1とコンデンサC2とに振り分ける期間の割合が制御される。   As described above, the second control unit 30 switches the switch circuits SW1 and SW3 based on the feedback voltage VFB3 generated according to the potential difference between the output voltages Vo1 and Vo2, so that the feedback voltage VFB3 approaches the reference voltage Vr. On / off control. That is, in the second control unit 30, the time widths of the second period P2 and the third period P3 are controlled so that the potential difference between the output voltages Vo1 and Vo2 approaches the target voltage based on the reference voltage Vr and the resistors R5 and R6. Is done. In other words, the second control unit 30 has a time width necessary for supplying the coil current IL to the capacitor C1 so that the desired output current Io1 flows to the load 2 based on the potential difference between the output voltages Vo1 and Vo2. In addition to being controlled (determined), a time width necessary for supplying the coil current IL to the capacitor C2 is controlled so that a desired output current Io2 flows through the load 3. Thus, the ratio of the period during which the coil current IL is distributed to the capacitor C1 and the capacitor C2 is controlled by the feedback control by the second control unit 30.

以上のように、DC−DCコンバータ1では、第1の期間P1、第2の期間P2及び第3の期間P3が、同一の周波数を有する2つの同期したPWM信号S3,S4によって制御される。具体的には、PWM信号S3によって、第1の期間P1の時間幅と、第2の期間P2及び第3の期間P3の合計の時間幅とが制御(決定)される。詳述すると、PWM信号S3によって、コイルL1にエネルギーを蓄積する時間(第1の期間P1)の時間幅が決定される。そして、周期Tから上記決定された第1の期間P1の時間幅を除いた残りの時間は、コイルL1に蓄積されたエネルギーを放出する時間(第2の期間P2及び第3の期間P3)に利用される。さらに、PWM信号S4によって、上記残りの時間においてコイル電流ILをコンデンサC1とコンデンサC2とに振り分ける期間(第2の期間P2と第3の期間P3)の割合が制御(決定)される。これにより、コイル電流ILをコンデンサC1に供給する第2の期間P2の時間幅と、コイル電流ILをコンデンサC2に供給する第3の期間P3の時間幅とをそれぞれ制御することができる。このため、出力電流Io1と出力電流Io2とが異なる電流値になった場合であっても、上記残り時間における第2の期間P2と第3の期間P3との割合が自動的に調整され、出力電圧Vo1,Vo2が安定して生成される。   As described above, in the DC-DC converter 1, the first period P1, the second period P2, and the third period P3 are controlled by the two synchronized PWM signals S3 and S4 having the same frequency. Specifically, the PWM signal S3 controls (determines) the time width of the first period P1 and the total time width of the second period P2 and the third period P3. More specifically, the time width of the time for storing energy in the coil L1 (first period P1) is determined by the PWM signal S3. The remaining time obtained by removing the time width of the first period P1 determined from the period T is the time for releasing the energy accumulated in the coil L1 (second period P2 and third period P3). Used. Furthermore, the ratio of the period (second period P2 and third period P3) in which the coil current IL is distributed to the capacitor C1 and the capacitor C2 in the remaining time is controlled (determined) by the PWM signal S4. Thereby, the time width of the second period P2 for supplying the coil current IL to the capacitor C1 and the time width of the third period P3 for supplying the coil current IL to the capacitor C2 can be controlled. For this reason, even when the output current Io1 and the output current Io2 have different current values, the ratio between the second period P2 and the third period P3 in the remaining time is automatically adjusted and output. The voltages Vo1 and Vo2 are generated stably.

また、周期信号CKの周期Tと同一の周期(同一の周波数)を持つPWM信号S3,S4(制御信号SG1,SG3)によりスイッチ回路SW1,SW3をオン・オフ制御するようにした。このため、スイッチ回路SW1とスイッチ回路SW3とがPWM信号S3,S4(周期信号CK)と同一の周波数でオン・オフされる。これにより、PWM信号S3,S4の周波数とスイッチ回路SW1,SW3のスイッチング周波数fswとが異なることに起因してコイル電流ILに周波数成分が現われるという問題の発生を未然に防止することができる。したがって、上記周波数成分に起因してコイル電流ILのピーク電流が増大してしまうことを抑制することができる。このため、従来技術に比べて、損失を低減することができ、変換効率を向上することができる。   The switch circuits SW1 and SW3 are controlled to be turned on / off by PWM signals S3 and S4 (control signals SG1 and SG3) having the same period (same frequency) as the period T of the periodic signal CK. For this reason, the switch circuit SW1 and the switch circuit SW3 are turned on / off at the same frequency as the PWM signals S3 and S4 (periodic signal CK). Thereby, it is possible to prevent the occurrence of a problem that a frequency component appears in the coil current IL due to the difference between the frequency of the PWM signals S3 and S4 and the switching frequency fsw of the switch circuits SW1 and SW3. Therefore, an increase in the peak current of the coil current IL due to the frequency component can be suppressed. For this reason, compared with a prior art, a loss can be reduced and conversion efficiency can be improved.

また、スイッチ回路SW1,SW3をオン・オフ制御する制御信号SG1,SG3が同一周期(同一周波数)の信号であるため、スイッチ回路SW1とスイッチ回路SW3とが同一のスイッチング周波数fswでオン・オフされる。これにより、制御信号SG1,SG3の周波数が異なることに起因してコイル電流ILに周波数成分が現われるという問題の発生を未然に防止することができる。したがって、上記周波数成分に起因してコイル電流ILのピーク電流が増大してしまうことを抑制することができる。このため、従来技術に比べて、損失を低減することができ、変換効率を向上することができる。   Further, since the control signals SG1 and SG3 for controlling on / off of the switch circuits SW1 and SW3 are signals having the same cycle (same frequency), the switch circuit SW1 and the switch circuit SW3 are turned on / off at the same switching frequency fsw. The As a result, it is possible to prevent the occurrence of a problem that a frequency component appears in the coil current IL due to the different frequencies of the control signals SG1 and SG3. Therefore, an increase in the peak current of the coil current IL due to the frequency component can be suppressed. For this reason, compared with a prior art, a loss can be reduced and conversion efficiency can be improved.

さらに、上述したようにスイッチ回路SW1とスイッチ回路SW3とが同一のスイッチング周波数fswでオン・オフされるため、各周期においてコイル電流ILが連続的に変化する電流連続モード(CCM)で当該DC−DCコンバータ1を動作させる場合であっても、出力電圧Vo1,Vo2を安定して生成することができる。すなわち、制御信号SG1,SG3の周波数が異なることに起因して出力電圧Vo1,Vo2に低周波成分が現われるという問題の発生を未然に防止することができるため、CCM領域でDC−DCコンバータ1を動作させる場合であっても出力電圧Vo1,Vo2を安定して生成することができる。   Furthermore, since the switch circuit SW1 and the switch circuit SW3 are turned on / off at the same switching frequency fsw as described above, the DC− in the current continuous mode (CCM) in which the coil current IL continuously changes in each cycle. Even when the DC converter 1 is operated, the output voltages Vo1 and Vo2 can be stably generated. That is, since it is possible to prevent the occurrence of the problem that low frequency components appear in the output voltages Vo1 and Vo2 due to the different frequencies of the control signals SG1 and SG3, the DC-DC converter 1 is controlled in the CCM region. Even in the case of operation, the output voltages Vo1 and Vo2 can be stably generated.

また、別の見方をすれば、出力電圧Vo1,Vo2が定常状態では、制御部11によるフィードバック制御によって、各周期Tの開始時刻(時刻t1参照)におけるコイル電流ILの電流値と、各周期Tの終了時刻(時刻t4参照)におけるコイル電流ILの電流値とが一致するように制御される。詳述すると、第1の期間P1におけるコイル電流ILの増加分と、第2の期間P2及び第3の期間P3におけるコイル電流ILの減少分とが等しくなるように制御される。これらコイル電流ILの増加分と減少分との関係は、第1〜第3の期間P1〜P3の時間をそれぞれP1,P2,P3とすると、上記式1〜式3より、   From another viewpoint, when the output voltages Vo1 and Vo2 are in a steady state, the current value of the coil current IL at the start time of each cycle T (see time t1) and each cycle T are controlled by feedback control by the control unit 11. The coil current IL is controlled so as to coincide with the coil current IL at the end time (see time t4). More specifically, the increase in the coil current IL in the first period P1 is controlled to be equal to the decrease in the coil current IL in the second period P2 and the third period P3. The relationship between the increased amount and the decreased amount of the coil current IL is as follows. When the times of the first to third periods P1 to P3 are P1, P2 and P3, respectively,

となる。また、周期Tと第1〜第3の期間P1〜P3との関係は、 It becomes. The relationship between the cycle T and the first to third periods P1 to P3 is as follows:

となる。そして、制御部11によるフィードバック制御によって、これら式4及び式5の関係が満たされるように、第1〜第3の期間P1〜P3の時間幅が制御される。すなわち、第1制御部20によるフィードバック制御によって、式4及び式5の関係が満たされるように、第1の期間P1の時間幅が制御される。また、第2制御部30によるフィードバック制御によって、式4及び式5の関係が満たされるように、第2及び第3の期間P2,P3の時間幅が制御される。 It becomes. And the time width of the 1st-3rd period P1-P3 is controlled by feedback control by the control part 11 so that the relationship of these Formula 4 and Formula 5 may be satisfy | filled. That is, the time width of the first period P1 is controlled by the feedback control by the first control unit 20 so that the relationship of Expression 4 and Expression 5 is satisfied. Further, the time widths of the second and third periods P2 and P3 are controlled by the feedback control by the second control unit 30 so that the relationship of Expression 4 and Expression 5 is satisfied.

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)出力電圧Vo1と出力電圧Vo2との差電圧に基づいて、コイルL1を介して入力端子PiとグランドGNDとを接続する第1の期間P1(コイルL1にエネルギーを蓄積する第1の期間P1)の時間幅を制御するようにした。これにより、2つの出力電圧Vo1,Vo2の差電圧に基づいて、所定の周期Tにおけるコイル電流ILの電流量の総量が決定される。すなわち、2つの出力電圧Vo1,Vo2の差電圧に基づいて、負荷2,3に供給する所望の電流Io1+Io2が流れるように、コイル電流ILの電流量の総量が制御される。したがって、出力電圧Vo1,Vo2のいずれか一方の電圧のみに応じて第1の期間P1の時間幅を制御する場合に比べて、クロスレギュレーションを改善することができる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) A first period P1 (first period in which energy is stored in the coil L1) in which the input terminal Pi and the ground GND are connected via the coil L1, based on the difference voltage between the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2. The time width of P1) was controlled. Thus, the total amount of the coil current IL in the predetermined period T is determined based on the difference voltage between the two output voltages Vo1 and Vo2. That is, the total amount of the coil current IL is controlled so that a desired current Io1 + Io2 supplied to the loads 2 and 3 flows based on the difference voltage between the two output voltages Vo1 and Vo2. Therefore, the cross regulation can be improved as compared with the case where the time width of the first period P1 is controlled according to only one of the output voltages Vo1 and Vo2.

また、周期信号CKの周期Tと同一の周期(同一の周波数)を持つPWM信号S3,S4(制御信号SG1,SG3)によりスイッチ回路SW1,SW3をオン・オフ制御するようにした。このため、スイッチ回路SW1とスイッチ回路SW3とがPWM信号S3,S4(周期信号CK)と同一の周波数でオン・オフされる。これにより、PWM信号S3,S4の周波数とスイッチ回路SW1,SW3のスイッチング周波数fswとが異なることに起因してコイル電流ILに周波数成分が現われるという問題の発生を未然に防止することができる。したがって、上記周波数成分に起因してコイル電流ILのピーク電流が増大してしまうことを抑制することができる。このため、従来技術に比べて、損失を低減することができ、変換効率を向上することができる。   The switch circuits SW1 and SW3 are controlled to be turned on / off by PWM signals S3 and S4 (control signals SG1 and SG3) having the same period (same frequency) as the period T of the periodic signal CK. For this reason, the switch circuit SW1 and the switch circuit SW3 are turned on / off at the same frequency as the PWM signals S3 and S4 (periodic signal CK). Thereby, it is possible to prevent the occurrence of a problem that a frequency component appears in the coil current IL due to the difference between the frequency of the PWM signals S3 and S4 and the switching frequency fsw of the switch circuits SW1 and SW3. Therefore, an increase in the peak current of the coil current IL due to the frequency component can be suppressed. For this reason, compared with a prior art, a loss can be reduced and conversion efficiency can be improved.

(3)さらに、出力電圧Vo1と出力電圧Vo2の電位差に基づいて、第2の期間P2と第3の期間P3との割合を制御するようにした。このため、2つの出力電圧Vo1,Vo2の電位差に基づいて、コイル電流ILを各コンデンサC1,C2に振り分ける期間の割合が決定される。これにより、コイルL1が1つの場合であっても、一つの周期T内で2つの出力電圧Vo1,Vo2を連続的に制御することができる。さらに、第1〜第3の期間P1〜P3が同一の周波数を有する2つの同期したPWM信号S3,S4によって制御されるため、出力電流Io1と出力電流Io2の電流値が異なっている場合であってもCCM領域で安定に動作させることができる。   (3) Furthermore, the ratio between the second period P2 and the third period P3 is controlled based on the potential difference between the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2. For this reason, the ratio of the period during which the coil current IL is distributed to the capacitors C1 and C2 is determined based on the potential difference between the two output voltages Vo1 and Vo2. Thereby, even if the number of the coils L1 is one, the two output voltages Vo1 and Vo2 can be continuously controlled within one period T. Further, since the first to third periods P1 to P3 are controlled by two synchronized PWM signals S3 and S4 having the same frequency, the current values of the output current Io1 and the output current Io2 are different. However, it can be stably operated in the CCM region.

(4)各周期Tにおいて、第1の期間P1でコイルL1にエネルギーを蓄積した後に、コイルL1を介して入力端子Piと出力端子Po1とを接続して出力電圧Vo1を制御し(第2の期間P2)、コイルL1を介して出力端子Po2とグランドGNDとを接続して出力電圧Vo2を制御するようにした(第3の期間P3)。これにより、コイルL1に蓄積されたエネルギーを放出する期間(第2の期間P2及び第3の期間P3)におけるコイル電流ILの減少傾きを小さくすることができる。このため、出力端子Po11と出力端子Po12とを接続して出力電圧Vout1,Vout2を制御する期間P12を有する従来技術に比べて、コイル電流ILのリップルΔILを小さくすることができる。この結果、従来技術に比べて、損失を低減することができ、電力変換効率を向上させることができる。   (4) In each period T, after energy is accumulated in the coil L1 in the first period P1, the input terminal Pi and the output terminal Po1 are connected via the coil L1 to control the output voltage Vo1 (second During the period P2), the output terminal Vo2 is connected to the ground GND via the coil L1, and the output voltage Vo2 is controlled (third period P3). Thereby, the decreasing slope of the coil current IL in the period (second period P2 and third period P3) in which the energy accumulated in the coil L1 is released can be reduced. For this reason, the ripple ΔIL of the coil current IL can be reduced as compared with the related art having the period P12 in which the output terminals Po11 and Po12 are connected to control the output voltages Vout1 and Vout2. As a result, loss can be reduced and power conversion efficiency can be improved as compared with the prior art.

(第2実施形態)
以下、第2実施形態を図4〜図6に従って説明する。この実施形態のDC−DCコンバータ1Aは、帰還電圧生成回路及び帰還電圧生成回路の内部構成、及び検出回路60を追加した点が上記第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。なお、先の図1〜図3に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS. The DC-DC converter 1A of this embodiment is different from the first embodiment in that a feedback voltage generation circuit, an internal configuration of the feedback voltage generation circuit, and a detection circuit 60 are added. Hereinafter, the difference from the first embodiment will be mainly described. The same members as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of these elements is omitted.

図4に示すように、第1制御部20内の帰還電圧生成回路21Aは、抵抗R1,R2,R7と、スイッチSS1,SS2とを有している。
抵抗R1は、その第1端子が出力端子Po1に接続され、第2端子がスイッチSS1の第1端子に接続されている。このスイッチSS1の第2端子は抵抗R2の第1端子に接続されている。また、抵抗R2の第1端子はスイッチSS2の第1端子に接続されている。このスイッチSS2の第2端子は抵抗R7の第1端子に接続されている。抵抗R7の第2端子は基準電源E1のプラス側端子に接続されている。スイッチSS1の制御端子には検出回路60から検出信号VS1がインバータ回路61を介して供給され、スイッチSS2の制御端子には検出回路60から検出信号VS1が供給される。これらスイッチSS1,SS2は検出信号VS1に応答してオン・オフ制御される。なお、これらスイッチSS1,SS2は、例えばNチャネルMOSトランジスタである。
As shown in FIG. 4, the feedback voltage generation circuit 21A in the first controller 20 includes resistors R1, R2, and R7, and switches SS1 and SS2.
The resistor R1 has a first terminal connected to the output terminal Po1, and a second terminal connected to the first terminal of the switch SS1. The second terminal of the switch SS1 is connected to the first terminal of the resistor R2. The first terminal of the resistor R2 is connected to the first terminal of the switch SS2. The second terminal of the switch SS2 is connected to the first terminal of the resistor R7. The second terminal of the resistor R7 is connected to the plus side terminal of the reference power supply E1. The detection signal VS1 is supplied from the detection circuit 60 to the control terminal of the switch SS1 via the inverter circuit 61, and the detection signal VS1 is supplied from the detection circuit 60 to the control terminal of the switch SS2. These switches SS1 and SS2 are on / off controlled in response to the detection signal VS1. The switches SS1 and SS2 are, for example, N channel MOS transistors.

帰還電圧生成回路22Aは、抵抗R3,R4,R7と、スイッチSS3,SS4とを有している。
抵抗R3の第2端子はスイッチSS3の第1端子に接続され、そのスイッチSS3の第2端子は抵抗R4の第1端子に接続されている。また、抵抗R3の第2端子はスイッチSS4の第1端子に接続され、そのスイッチSS4の第2端子は抵抗R8の第1端子に接続されている。抵抗R8の第2端子はグランドGNDに接続されている。スイッチSS3の制御端子には検出回路60から検出信号VS2がインバータ回路62を介して供給され、スイッチSS4の制御端子には検出信号VS2が供給される。これらスイッチSS3,SS4は検出信号VS2に応答してオン・オフ制御される。なお、これらスイッチSS3,SS4は、例えばNチャネルMOSトランジスタである。
The feedback voltage generation circuit 22A has resistors R3, R4, R7 and switches SS3, SS4.
The second terminal of the resistor R3 is connected to the first terminal of the switch SS3, and the second terminal of the switch SS3 is connected to the first terminal of the resistor R4. The second terminal of the resistor R3 is connected to the first terminal of the switch SS4, and the second terminal of the switch SS4 is connected to the first terminal of the resistor R8. A second terminal of the resistor R8 is connected to the ground GND. The detection signal VS2 is supplied from the detection circuit 60 to the control terminal of the switch SS3 via the inverter circuit 62, and the detection signal VS2 is supplied to the control terminal of the switch SS4. These switches SS3 and SS4 are on / off controlled in response to the detection signal VS2. The switches SS3 and SS4 are, for example, N channel MOS transistors.

検出回路60には、PWM信号S3及びPWM信号S4が供給される。検出回路60は、PWM信号S3及びPWM信号S4に基づいて、第2の期間P2の時間幅が0sであるか否か、又は第3の期間P3の時間幅が0sであるか否かを検出する。検出回路60は、上記検出結果に基づいて、スイッチSS1,SS2をオン・オフ制御する検出信号VS1と、スイッチSS3,SS4をオン・オフ制御する検出信号VS2を生成する。   The detection circuit 60 is supplied with the PWM signal S3 and the PWM signal S4. Based on the PWM signal S3 and the PWM signal S4, the detection circuit 60 detects whether the time width of the second period P2 is 0 s or whether the time width of the third period P3 is 0 s. To do. Based on the detection result, the detection circuit 60 generates a detection signal VS1 for on / off control of the switches SS1 and SS2 and a detection signal VS2 for on / off control of the switches SS3 and SS4.

例えば検出回路60は、第2の期間P2の時間幅が0sであることを検出したときに、Hレベルの検出信号VS1及びLレベルの検出信号VS2を生成する。ここで、第2の期間P2の時間幅が0sのときには、一つの周期T内で第1の期間P1及び第3の期間P3のみが実行され、一つの周期T内でスイッチ回路SW3が常にオンしている状態である。このため、検出回路60は、PWM信号S3,S4(制御信号SG1,SG3)の一周期内でスイッチ回路SW3がオフしないことを検出したときに、Hレベルの検出信号VS1を生成していると言える。   For example, when the detection circuit 60 detects that the time width of the second period P2 is 0 s, the detection circuit 60 generates an H level detection signal VS1 and an L level detection signal VS2. Here, when the time width of the second period P2 is 0 s, only the first period P1 and the third period P3 are executed within one period T, and the switch circuit SW3 is always turned on within one period T. It is in a state of being. Therefore, when the detection circuit 60 detects that the switch circuit SW3 is not turned off within one cycle of the PWM signals S3 and S4 (control signals SG1 and SG3), the detection circuit 60 generates the detection signal VS1 at the H level. I can say that.

このとき、帰還電圧生成回路21Aでは、Hレベルの検出信号VS1に応答して、スイッチSS1がオフされスイッチSS2がオンされ、出力端子Po1がノードN3及び誤差増幅回路23から切り離される。これにより、帰還電圧生成回路21A、誤差増幅回路23及びPWM比較回路24を含む第1制御部20のフィードバックループから出力端子Po1が切り離されることになる。また、スイッチSS2がオンされるため、誤差増幅回路23の反転入力端子には、抵抗R7を介して基準電源E1が接続され、基準電圧Vrに応じた帰還電圧VFB1が供給される。その一方で、帰還電圧生成回路22Aでは、Lレベルの検出信号VS2に応答して、スイッチSS3がオンされスイッチSS4がオフされる。これにより、誤差増幅回路23の非反転入力端子には、出力電圧Vo2と基準電圧Vrとの電位差に応じた帰還電圧VFB2が供給される。   At this time, in the feedback voltage generation circuit 21A, in response to the detection signal VS1 at H level, the switch SS1 is turned off and the switch SS2 is turned on, and the output terminal Po1 is disconnected from the node N3 and the error amplification circuit 23. As a result, the output terminal Po1 is disconnected from the feedback loop of the first control unit 20 including the feedback voltage generation circuit 21A, the error amplification circuit 23, and the PWM comparison circuit 24. Since the switch SS2 is turned on, the reference power source E1 is connected to the inverting input terminal of the error amplifier circuit 23 via the resistor R7, and the feedback voltage VFB1 corresponding to the reference voltage Vr is supplied. On the other hand, in the feedback voltage generation circuit 22A, in response to the L level detection signal VS2, the switch SS3 is turned on and the switch SS4 is turned off. As a result, the feedback voltage VFB2 corresponding to the potential difference between the output voltage Vo2 and the reference voltage Vr is supplied to the non-inverting input terminal of the error amplifier circuit 23.

この場合の誤差増幅回路23及びPWM比較回路24は、基準電圧Vrに応じた帰還電圧VFB1と出力電圧Vo2に応じた帰還電圧VFB2とが等しくなるように、スイッチ回路SW1をオン・オフ制御する。これにより、出力電圧Vo2が基準電圧Vr及び抵抗R3,R4,R7に基づく目標電圧に維持される。なお、このとき、上述したようにスイッチ回路SW3はオン状態に維持される。   In this case, the error amplifying circuit 23 and the PWM comparison circuit 24 perform on / off control of the switch circuit SW1 so that the feedback voltage VFB1 corresponding to the reference voltage Vr and the feedback voltage VFB2 corresponding to the output voltage Vo2 become equal. As a result, the output voltage Vo2 is maintained at the target voltage based on the reference voltage Vr and the resistors R3, R4, and R7. At this time, as described above, the switch circuit SW3 is maintained in the ON state.

一方、検出回路60は、第3の期間P3の時間幅が0sであることを検出したときに、Lレベルの検出信号VS1及びHレベルの検出信号VS2を生成する。ここで、第3の期間P3の時間幅が0sのときには、一つの周期T内でスイッチ回路SW1が常にオンしている状態である。このため、検出回路60は、PWM信号S3,S4(制御信号SG1,SG3)の一周期内でスイッチ回路SW1がオフしないことを検出したときに、Hレベルの検出信号VS2を生成していると言える。   On the other hand, when the detection circuit 60 detects that the time width of the third period P3 is 0 s, the detection circuit 60 generates the L level detection signal VS1 and the H level detection signal VS2. Here, when the time width of the third period P3 is 0 s, the switch circuit SW1 is always on in one cycle T. Therefore, when the detection circuit 60 detects that the switch circuit SW1 is not turned off within one cycle of the PWM signals S3 and S4 (control signals SG1 and SG3), the detection circuit 60 generates the H-level detection signal VS2. I can say that.

このとき、帰還電圧生成回路22Aでは、Hレベルの検出信号VS2に応答して、スイッチSS3がオフされスイッチSS4がオンされ、出力端子Po2がノードN4及び誤差増幅回路23から切り離される。これにより、帰還電圧生成回路22A、誤差増幅回路23及びPWM比較回路24を含む第1制御部20のフィードバックループから出力端子Po2が切り離されることになる。また、スイッチSS4がオンされるため、誤差増幅回路23の非反転入力端子には、抵抗R8を介してグランドGNDが接続され、グランドGND電位に応じた帰還電圧VFB2が供給される。その一方で、帰還電圧生成回路21Aでは、Lレベルの検出信号VS1に応答して、スイッチSS1がオンされスイッチSS2がオフされる。これにより、誤差増幅回路23の反転入力端子には、出力電圧Vo1に応じた帰還電圧VFB1が供給される。   At this time, in the feedback voltage generation circuit 22A, in response to the H level detection signal VS2, the switch SS3 is turned off and the switch SS4 is turned on, and the output terminal Po2 is disconnected from the node N4 and the error amplification circuit 23. As a result, the output terminal Po2 is disconnected from the feedback loop of the first control unit 20 including the feedback voltage generation circuit 22A, the error amplification circuit 23, and the PWM comparison circuit 24. Since the switch SS4 is turned on, the ground GND is connected to the non-inverting input terminal of the error amplifying circuit 23 via the resistor R8, and the feedback voltage VFB2 corresponding to the ground GND potential is supplied. On the other hand, in the feedback voltage generation circuit 21A, in response to the L level detection signal VS1, the switch SS1 is turned on and the switch SS2 is turned off. As a result, the feedback voltage VFB1 corresponding to the output voltage Vo1 is supplied to the inverting input terminal of the error amplifier circuit 23.

この場合の誤差増幅回路23及びPWM比較回路24は、出力電圧Vo1に応じた帰還電圧VFB1とグランドGND電位に応じた帰還電圧VFB2とが等しくなるように、スイッチ回路SW3をオン・オフ制御する。これにより、出力電圧Vo1がグランドGND電位及び抵抗R1,R2,R8に基づく目標電圧に維持される。なお、このとき、上述したようにスイッチ回路SW1はオン状態に維持される。   In this case, the error amplifying circuit 23 and the PWM comparison circuit 24 turn on and off the switch circuit SW3 so that the feedback voltage VFB1 corresponding to the output voltage Vo1 and the feedback voltage VFB2 corresponding to the ground GND potential are equal. As a result, the output voltage Vo1 is maintained at the target voltage based on the ground GND potential and the resistors R1, R2, and R8. At this time, as described above, the switch circuit SW1 is maintained in the ON state.

次に、検出回路60の内部構成例を説明する。
図5に示すように、検出回路60は、インバータ回路61,62と、オア回路63と、D−フリップフリップ回路(D−FF回路)64〜67とを有している。
Next, an example of the internal configuration of the detection circuit 60 will be described.
As shown in FIG. 5, the detection circuit 60 includes inverter circuits 61 and 62, an OR circuit 63, and D-flip flip circuits (D-FF circuits) 64 to 67.

インバータ回路61は、PWM信号S3を論理反転した信号をD−FF回路64〜67のクロック端子に供給する。インバータ回路62は、PWM信号S4を論理反転した信号をオア回路63に出力する。オア回路63は、インバータ回路62の出力信号とPWM信号S3とを論理和演算した結果を持つ出力信号をD−FF回路64のリセット端子Rに供給する。   The inverter circuit 61 supplies a signal obtained by logically inverting the PWM signal S3 to the clock terminals of the D-FF circuits 64-67. The inverter circuit 62 outputs a signal obtained by logically inverting the PWM signal S4 to the OR circuit 63. The OR circuit 63 supplies an output signal having a result obtained by performing an OR operation between the output signal of the inverter circuit 62 and the PWM signal S3 to the reset terminal R of the D-FF circuit 64.

D−FF回路64の入力端子Dには、図示しない電源回路により生成された高電位電源電圧VDDが供給される。D−FF回路64の出力端子Qから出力信号Q1が次段のD−FF回路65の入力端子Dに出力される。そして、D−FF回路65の出力端子Qから上記検出信号VS1が出力される。   A high potential power supply voltage VDD generated by a power supply circuit (not shown) is supplied to the input terminal D of the D-FF circuit 64. The output signal Q1 is output from the output terminal Q of the D-FF circuit 64 to the input terminal D of the D-FF circuit 65 in the next stage. The detection signal VS1 is output from the output terminal Q of the D-FF circuit 65.

このようなD−FF回路64,65、インバータ回路61,62及びオア回路63は、PWM信号S3,S4の一周期内でスイッチ回路SW3がオフしないことを検出したときに、Hレベルの検出信号VS1を生成する第1検出回路として機能する。   Such D-FF circuits 64 and 65, inverter circuits 61 and 62, and OR circuit 63 detect the H level when the switch circuit SW3 is detected not to be turned off within one cycle of the PWM signals S3 and S4. It functions as a first detection circuit that generates VS1.

D−FF回路66の入力端子Dには高電位電源電圧VDDが供給される。D−FF回路66のリセット端子RにはPWM信号S4が供給される。そして、D−FF回路66の出力端子Qから出力信号Q2が次段のD−FF回路67の入力端子Dに出力される。そして、D−FF回路67の出力端子Qから上記検出信号VS2が出力される。   The high potential power supply voltage VDD is supplied to the input terminal D of the D-FF circuit 66. The PWM signal S4 is supplied to the reset terminal R of the D-FF circuit 66. The output signal Q2 is output from the output terminal Q of the D-FF circuit 66 to the input terminal D of the D-FF circuit 67 at the next stage. The detection signal VS2 is output from the output terminal Q of the D-FF circuit 67.

このようなD−FF回路66,67及びインバータ回路61は、PWM信号S3,S4の一周期内でスイッチ回路SW1がオフしないことを検出したときに、Hレベルの検出信号VS2を生成する第2検出回路として機能する。   The D-FF circuits 66 and 67 and the inverter circuit 61 generate a second detection signal VS2 when detecting that the switch circuit SW1 is not turned off within one cycle of the PWM signals S3 and S4. Functions as a detection circuit.

なお、本実施形態において、DC−DCコンバータ1Aが電源装置及び電源の一例、検出信号VS1が第1検出信号の一例、検出信号VS2が第2検出信号の一例である。
次に、上記検出回路60の動作を説明する。まず、第3の期間P3が0sになるときの検出回路60の動作について説明する。
In the present embodiment, the DC-DC converter 1A is an example of a power supply device and a power supply, the detection signal VS1 is an example of a first detection signal, and the detection signal VS2 is an example of a second detection signal.
Next, the operation of the detection circuit 60 will be described. First, the operation of the detection circuit 60 when the third period P3 becomes 0 s will be described.

図6(a)に示す期間Taのように、PWM信号S3,S4の一つの周期T内にPWM信号S4がLレベルとなる期間が発生する場合には、そのLレベルのPWM信号S4によってD−FF回路66がリセットされて出力信号Q1がLレベルになる(時刻t10参照)。このため、D−FF回路67からはLレベルの検出信号VS2が出力される。そして、このLレベルの検出信号VS1に応答して、スイッチSS3がオンされ、スイッチSS4がオフされる。   When a period in which the PWM signal S4 is at the L level occurs within one period T of the PWM signals S3 and S4 as in the period Ta shown in FIG. 6A, D is generated by the L level PWM signal S4. The FF circuit 66 is reset and the output signal Q1 becomes L level (see time t10). For this reason, the D-FF circuit 67 outputs an L level detection signal VS2. In response to the L level detection signal VS1, the switch SS3 is turned on and the switch SS4 is turned off.

一方、期間Tbのように、PWM信号S3,S4の一つの周期T内にPWM信号S4がLレベルとなる期間が発生しない場合、つまり第3の期間P3が0sとなった場合には、上記周期T内においてD−FF回路66がリセットされない。詳述すると、PWM信号S3の立ち下がりエッジに応答してD−FF回路66の出力信号Q2がHレベルになる(時刻t11参照)。その後、PWM信号S4がLレベルに遷移しないため、上記Hレベルとなった出力信号Q2がLレベルに遷移せずに、次の周期TでもHレベルの出力信号Q2がD−FF回路67の入力端子Dに供給される。そして、次の周期TのPWM信号S3の立ち下がりエッジに応答して、D−FF回路67からHレベルの検出信号VS2が出力される(時刻t12参照)。そして、このHレベルの検出信号VS2に応答して、スイッチSS3がオフされ、スイッチSS4がオンされる。   On the other hand, when the period during which the PWM signal S4 is at the L level does not occur within one cycle T of the PWM signals S3 and S4 as in the period Tb, that is, when the third period P3 becomes 0 s, Within the period T, the D-FF circuit 66 is not reset. More specifically, the output signal Q2 of the D-FF circuit 66 becomes H level in response to the falling edge of the PWM signal S3 (see time t11). Thereafter, since the PWM signal S4 does not transit to the L level, the output signal Q2 that has become the H level does not transit to the L level, and the H level output signal Q2 is input to the D-FF circuit 67 in the next cycle T. Supplied to terminal D. Then, in response to the falling edge of the PWM signal S3 of the next period T, the D-FF circuit 67 outputs an H level detection signal VS2 (see time t12). In response to the H level detection signal VS2, the switch SS3 is turned off and the switch SS4 is turned on.

次に、第2の期間P2が0sになるときの検出回路60の動作について説明する。
図6(b)に示す期間Tcのように、PWM信号S3,S4の一つの周期T内において、PWM信号S3がLレベルの期間にPWM信号S4のHレベルのパルスが発生する場合には、オア回路63から出力されるLレベルの出力信号によってD−FF回路64がリセットされる(時刻t20参照)。このため、D−FF回路64からLレベルの出力信号Q1が出力され、D−FF回路65からLレベルの検出信号VS1が出力される。そして、このLレベルの検出信号VS1に応答して、スイッチSS1がオンされ,スイッチSS2がオフされる。
Next, the operation of the detection circuit 60 when the second period P2 becomes 0 s will be described.
In the period Tc of the PWM signals S3 and S4 as in the period Tc shown in FIG. 6B, when the H level pulse of the PWM signal S4 is generated during the period in which the PWM signal S3 is L level, The D-FF circuit 64 is reset by the L level output signal output from the OR circuit 63 (see time t20). Therefore, an L level output signal Q1 is output from the D-FF circuit 64, and an L level detection signal VS1 is output from the D-FF circuit 65. In response to the L level detection signal VS1, the switch SS1 is turned on and the switch SS2 is turned off.

一方、期間Tdのように、PWM信号S3,S4の一つの周期T内において、PWM信号S3がLレベルの期間にPWM信号S4のHレベルのパルスが発生しない場合、つまり第2の期間P2が0sになった場合には、上記周期T内においてD−FF回路64がリセットされない。詳述すると、PWM信号S3の立ち下がりエッジに応答してD−FF回路66の出力信号Q1がHレベルになる。その後、PWM信号S3がLレベルであってPWM信号S4がHレベルである期間が発生しないため、オア回路63の出力信号がLレベルに遷移しない。このため、上記Hレベルとなった出力信号Q1がLレベルに遷移せずに、次の周期TでもHレベルの出力信号Q1がD−FF回路65の入力端子Dに供給される。そして、次の周期TのPWM信号S3の立ち下がりエッジに応答して、D−FF回路65からHレベルの検出信号VS1が出力される。そして、このHレベルの検出信号VS1に応答して、スイッチSS1がオフされ、スイッチSS2がオンされる。   On the other hand, as in the period Td, in the period Td of the PWM signals S3 and S4, when the PWM signal S3 is at the L level and the H level pulse of the PWM signal S4 is not generated, that is, the second period P2 is When 0 s is reached, the D-FF circuit 64 is not reset within the period T. More specifically, the output signal Q1 of the D-FF circuit 66 becomes H level in response to the falling edge of the PWM signal S3. Thereafter, since a period in which the PWM signal S3 is at the L level and the PWM signal S4 is at the H level does not occur, the output signal of the OR circuit 63 does not transition to the L level. Therefore, the H level output signal Q1 is supplied to the input terminal D of the D-FF circuit 65 in the next cycle T without the output signal Q1 having the H level transitioning to the L level. In response to the falling edge of the PWM signal S3 of the next period T, the D-FF circuit 65 outputs an H level detection signal VS1. In response to the H level detection signal VS1, the switch SS1 is turned off and the switch SS2 is turned on.

次に、負荷2が急変して無負荷になった場合のDC−DCコンバータ1Aの動作について説明する。
負荷2が急変して無負荷になると、出力電圧Vo1が急激に増加し、出力電圧Vo1が目標電圧よりも高くなる(オーバーシュートする)。この負荷2の急変後に上述のように第2の期間P2が0sになると、それが検出回路60で検出され、その検出回路60からHレベルの検出信号VS1及びLレベルの検出信号VS2が出力される。これら検出信号VS1,VS2に応答して、スイッチSS1,SS4がオフされ、スイッチSS2,SS3がオンされる。これにより、上述のようにオーバーシュートした出力電圧Vo1が生成される出力端子Po1が誤差増幅回路23から切り離される。したがって、第1制御部20では、出力電圧Vo1及び出力電圧Vo2のうち出力電圧Vo2のみに応じてフィードバック制御が行われる。このため、負荷2が急変して無負荷になって出力電圧Vo1がオーバーシュートした場合であっても、その出力電圧Vo1が出力電圧Vo2に与える影響を低減することができる。すなわち、出力電圧Vo1のオーバーシュートに伴って出力電圧Vo2がオーバーシュートやアンダーシュートすることを好適に抑制することができる。そして、第1制御部20によるフィードバック制御によって出力電圧Vo2を目標電圧に安定させることができる。
Next, the operation of the DC-DC converter 1A when the load 2 changes suddenly and becomes no load will be described.
When the load 2 changes suddenly and becomes no load, the output voltage Vo1 increases rapidly, and the output voltage Vo1 becomes higher than the target voltage (overshoots). When the second period P2 becomes 0 s as described above after the sudden change of the load 2, this is detected by the detection circuit 60 and the detection signal VS1 of the H level and the detection signal VS2 of the L level are output from the detection circuit 60. The In response to these detection signals VS1 and VS2, the switches SS1 and SS4 are turned off and the switches SS2 and SS3 are turned on. As a result, the output terminal Po1 that generates the output voltage Vo1 overshooted as described above is disconnected from the error amplifier circuit 23. Therefore, the first control unit 20 performs feedback control according to only the output voltage Vo2 out of the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2. For this reason, even when the load 2 suddenly changes and becomes no load and the output voltage Vo1 overshoots, the influence of the output voltage Vo1 on the output voltage Vo2 can be reduced. That is, it is possible to suitably suppress the output voltage Vo2 from overshooting or undershooting with the overshoot of the output voltage Vo1. The output voltage Vo2 can be stabilized at the target voltage by the feedback control by the first control unit 20.

なお、ここでは詳細な説明を省略するが、負荷3の急変によって第3の期間P3が0sになった場合には、出力端子Po2を誤差増幅回路23から切り離すことで、出力電圧Vo1を目標電圧に安定させることができる。   Although detailed description is omitted here, when the third period P3 becomes 0 s due to a sudden change in the load 3, the output terminal Po2 is disconnected from the error amplifying circuit 23 so that the output voltage Vo1 is set to the target voltage. Can be stabilized.

以上説明した実施形態によれば、第1実施形態の(1)〜(4)の効果に加えて以下の効果を奏する。
(5)第2の期間P2が0sになったことを検出したときにHレベルの検出信号VS1を生成し、出力端子Po1を誤差増幅回路23から切り離すようにした。また、第3の期間P3が0sになったことを検出したときにHレベルの検出信号VS2を生成し、出力端子Po2を誤差増幅回路23から切り離すようにした。これらにより、負荷急変などに起因して一方の出力電圧がオーバーシュートやアンダーシュートした場合であっても、それに合わせて他方の出力電圧がアンダーシュートやオーバーシュートすることを抑制することができる。すなわち、負荷急変時の出力電圧Vo1,Vo2の電圧変動を改善することができる。
According to the embodiment described above, the following effects are obtained in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment.
(5) When the second period P2 is detected to be 0 s, the H level detection signal VS1 is generated and the output terminal Po1 is disconnected from the error amplifier circuit 23. Further, when it is detected that the third period P3 becomes 0 s, an H level detection signal VS2 is generated, and the output terminal Po2 is disconnected from the error amplifier circuit 23. Accordingly, even when one output voltage overshoots or undershoots due to a sudden load change or the like, it is possible to suppress the other output voltage from undershooting or overshooting accordingly. That is, voltage fluctuations of the output voltages Vo1 and Vo2 at the time of sudden load change can be improved.

(他の実施形態)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記各実施形態では、各周期Tにおいて、第1の期間P1、第2の期間P2及び第3の期間P3の順に実行するようにした。これに限らず、例えば各周期Tにおいて、第1の期間P1、第3の期間P3及び第2の期間P2の順に実行するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
In each of the above embodiments, in each cycle T, the first period P1, the second period P2, and the third period P3 are executed in this order. For example, in each cycle T, the first period P1, the third period P3, and the second period P2 may be executed in this order.

・上記各実施形態では、出力電圧Vo1と出力電圧Vo2との電位差に基づいて、第2の期間P2と第3の期間P3との割合を制御するようにした。これに限らず、例えば出力電圧Vo1,Vo2のうち出力電圧Vo1のみに基づいて、第2の期間P2と第3の期間P3との割合を制御するようにしてもよい。この場合には、例えば周期Tにおいて、第1制御部20によって第1の期間P1の時間幅が決定されるとともに、出力電圧Vo1に基づいて、負荷2に所望の出力電流Io1が流れるように第2の期間P2の時間幅が決定される。そして、周期Tから上記決定された時間幅を除いた残りの時間が第3の期間P3に割り当てられる。あるいは、出力電圧Vo1,Vo2のうち出力電圧Vo2のみに基づいて、第2の期間P2と第3の期間P3との割合を制御するようにしてもよい。この場合には、例えば周期Tにおいて、第1制御部20によって第1の期間P1の時間幅が決定されるとともに、出力電圧Vo2に基づいて、負荷3に所望の出力電流Io2が流れるように第3の期間P3の時間幅が決定される。そして、周期Tから上記決定された時間幅を除いた残りの時間が第2の期間P2に割り当てられる。   In each of the above embodiments, the ratio between the second period P2 and the third period P3 is controlled based on the potential difference between the output voltage Vo1 and the output voltage Vo2. For example, the ratio between the second period P2 and the third period P3 may be controlled based only on the output voltage Vo1 of the output voltages Vo1 and Vo2. In this case, for example, in the period T, the first control unit 20 determines the time width of the first period P1, and based on the output voltage Vo1, the first output current Io1 flows through the load 2 so as to flow. The time width of the second period P2 is determined. Then, the remaining time obtained by removing the determined time width from the period T is allocated to the third period P3. Alternatively, the ratio between the second period P2 and the third period P3 may be controlled based only on the output voltage Vo2 of the output voltages Vo1 and Vo2. In this case, for example, in the period T, the first control unit 20 determines the time width of the first period P1 and, based on the output voltage Vo2, the first output current Io2 flows through the load 3. The time width of the third period P3 is determined. Then, the remaining time obtained by excluding the determined time width from the period T is allocated to the second period P2.

・上記各実施形態では、スイッチ回路SW1の一例としてPチャネルMOSトランジスタを開示したが、NチャネルMOSトランジスタを用いてもよい。また、スイッチ回路SW1としてバイポーラトランジスタを用いてもよい。あるいは、スイッチ回路SW1として複数のトランジスタを含むスイッチ回路を用いてもよい。   In each of the above embodiments, a P-channel MOS transistor is disclosed as an example of the switch circuit SW1, but an N-channel MOS transistor may be used. Further, a bipolar transistor may be used as the switch circuit SW1. Alternatively, a switch circuit including a plurality of transistors may be used as the switch circuit SW1.

・上記各実施形態では、スイッチ回路SW3の一例としてNチャネルMOSトランジスタを開示したが、PチャネルMOSトランジスタを用いてもよい。また、スイッチ回路SW2としてバイポーラトランジスタを用いてもよい。あるいは、スイッチ回路SW2として複数のトランジスタを含むスイッチ回路を用いてもよい。   In each of the above embodiments, an N-channel MOS transistor is disclosed as an example of the switch circuit SW3. However, a P-channel MOS transistor may be used. A bipolar transistor may be used as the switch circuit SW2. Alternatively, a switch circuit including a plurality of transistors may be used as the switch circuit SW2.

・上記各実施形態における制御部11(第1制御部20、第2制御部30及びロジック回路40)の内部構成は特に限定されない。
・上記各実施形態における発振器50は、鋸歯状波信号である周期信号CKを生成するようにした。これに限らず、発振器50が三角波信号を生成するようにしてもよい。
-The internal structure of the control part 11 (1st control part 20, the 2nd control part 30, and the logic circuit 40) in said each embodiment is not specifically limited.
In the above embodiments, the oscillator 50 generates the periodic signal CK that is a sawtooth wave signal. Not limited to this, the oscillator 50 may generate a triangular wave signal.

・上記各実施形態では、電圧制御モードのDC−DCコンバータに具体化したが、電流制御モードのDC−DCコンバータに具体化してもよい。
・上記各実施形態及び上記各変形例では、PWM制御方式のDC−DCコンバータに具体化したが、PFM(Pulse Frequency Modulation)制御方式のDC−DCコンバータやPSM(Pulse Skipping Modulation)制御方式のDC−DCコンバータに具体化してもよい。但し、この場合であっても、スイッチ回路SW1をオン・オフ制御する制御信号と、スイッチ回路SW3をオン・オフ制御する制御信号とは同一周期の信号であることが好ましい。
In each of the above embodiments, the voltage control mode DC-DC converter is embodied. However, the current control mode DC-DC converter may be embodied.
In each of the above embodiments and each of the modifications, the PWM control type DC-DC converter is embodied. However, a PFM (Pulse Frequency Modulation) control type DC-DC converter or a PSM (Pulse Skipping Modulation) control type DC is used. -It may be embodied in a DC converter. However, even in this case, it is preferable that the control signal for on / off control of the switch circuit SW1 and the control signal for on / off control of the switch circuit SW3 are signals having the same cycle.

1,1A DC−DCコンバータ
11 制御部
20 第1制御部
21,22,21A,22A 帰還電圧生成回路
23 誤差増幅回路
24 PWM比較回路
30 第2制御部
31 帰還電圧生成回路
32 誤差増幅回路
33 PWM比較回路
40 ロジック回路
50 発振器
60 検出回路
61,62 インバータ回路
63 オア回路
64〜67 D−FF回路
L1 コイル
SW1〜SW4 スイッチ回路
Pi 入力端子
Po1,Po2 出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A DC-DC converter 11 Control part 20 1st control part 21, 22, 21A, 22A Feedback voltage generation circuit 23 Error amplification circuit 24 PWM comparison circuit 30 2nd control part 31 Feedback voltage generation circuit 32 Error amplification circuit 33 PWM Comparison circuit 40 Logic circuit 50 Oscillator 60 Detection circuit 61, 62 Inverter circuit 63 OR circuit 64-67 D-FF circuit L1 Coil SW1-SW4 Switch circuit Pi input terminal Po1, Po2 Output terminal

Claims (9)

コイルと、
前記コイルの第1端子と、入力電圧が供給される入力端子とを接続する第1スイッチ回路と、
前記コイルの第1端子と、前記入力電圧を反転した第1出力電圧が生成される第1出力端子とを接続する第2スイッチ回路と、
前記コイルの第2端子と、前記入力電圧よりも低電位の電源線とを接続する第3スイッチ回路と、
前記コイルの第2端子と、前記入力電圧よりも高い第2出力電圧が生成される第2出力端子とを接続する第4スイッチ回路と、
前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差電圧に基づいて、前記コイルを介して前記入力端子と前記電源線とを接続する第1の期間を制御する第1制御信号を生成する第1制御部と、
前記第1出力電圧及び前記第2出力電圧の少なくとも一方の電圧と基準電圧との差電圧に基づいて、前記コイルを介して前記入力端子と前記第2出力端子とを接続する第2の期間と、前記コイルを介して前記電源線と前記第1出力端子とを接続する第3の期間とを制御する第2制御信号を生成する第2制御部と、を有し、
前記第1制御信号と前記第2制御信号とは同一の周期を有していることを特徴とする電源装置。
Coils,
A first switch circuit connecting a first terminal of the coil and an input terminal to which an input voltage is supplied;
A second switch circuit connecting the first terminal of the coil and a first output terminal that generates a first output voltage obtained by inverting the input voltage;
A third switch circuit for connecting the second terminal of the coil and a power supply line having a potential lower than the input voltage;
A fourth switch circuit connecting the second terminal of the coil and a second output terminal that generates a second output voltage higher than the input voltage;
Generating a first control signal for controlling a first period of connecting the input terminal and the power line via the coil based on a voltage difference between the first output voltage and the second output voltage; 1 control unit;
A second period for connecting the input terminal and the second output terminal via the coil based on a differential voltage between at least one of the first output voltage and the second output voltage and a reference voltage; A second control unit for generating a second control signal for controlling a third period for connecting the power supply line and the first output terminal via the coil;
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the first control signal and the second control signal have the same period.
前記第1制御信号は、前記第2制御信号に同期した信号であることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。   The power supply apparatus according to claim 1, wherein the first control signal is a signal synchronized with the second control signal. 前記第1制御部は、前記第1出力電圧に応じた第1帰還電圧と、前記第2出力電圧に応じた第2帰還電圧との差電圧に応じた第1誤差信号を生成する誤差増幅回路を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電源装置。   The first controller generates an error signal according to a difference voltage between a first feedback voltage corresponding to the first output voltage and a second feedback voltage corresponding to the second output voltage. The power supply device according to claim 1, further comprising: 前記第1制御信号の一周期内で前記第3スイッチ回路がオフしないことを検出したときに第1検出信号を生成する第1検出回路を有し、
前記第1制御部は、前記第1検出信号に応答して、前記第2出力端子を前記誤差増幅回路から切り離すことを特徴とする請求項3に記載の電源装置。
A first detection circuit that generates a first detection signal when it is detected that the third switch circuit is not turned off within one cycle of the first control signal;
4. The power supply device according to claim 3, wherein the first control unit disconnects the second output terminal from the error amplifier circuit in response to the first detection signal. 5.
前記第1制御信号の一周期内で前記第1スイッチ回路がオフしないことを検出したときに第2検出信号を生成する第2検出回路を有し、
前記第1制御部は、前記第2検出信号に応答して、前記第1出力端子を前記誤差増幅回路から切り離すことを特徴とする請求項3又は4に記載の電源装置。
A second detection circuit that generates a second detection signal when it is detected that the first switch circuit is not turned off within one cycle of the first control signal;
5. The power supply device according to claim 3, wherein the first control unit disconnects the first output terminal from the error amplification circuit in response to the second detection signal. 6.
前記第2制御部は、前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との電位差に応じた第3帰還電圧と前記基準電圧との差電圧に応じた第2誤差信号に基づいて、前記第2の期間と前記第3の期間との割合を制御する前記第2制御信号を生成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の電源装置。   The second controller is configured to control the second error signal based on a second error signal corresponding to a difference voltage between a third feedback voltage corresponding to the potential difference between the first output voltage and the second output voltage and the reference voltage. 6. The power supply device according to claim 1, wherein the second control signal for controlling a ratio between the period and the third period is generated. 7. 前記第2スイッチ回路は、カソードが前記コイルの第1端子に接続され、アノードが前記第1出力端子に接続されたダイオードであり、
前記第4スイッチ回路は、アノードが前記コイルの第1端子に接続され、カソードが前記第2出力端子に接続されたダイオードであり、
前記第1制御部及び前記第2制御部は、前記第1スイッチ回路及び前記第3スイッチ回路をオン・オフ制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の電源装置。
The second switch circuit is a diode having a cathode connected to the first terminal of the coil and an anode connected to the first output terminal;
The fourth switch circuit is a diode having an anode connected to the first terminal of the coil and a cathode connected to the second output terminal;
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the first control unit and the second control unit perform on / off control of the first switch circuit and the third switch circuit. .
コイルと、前記コイルの第1端子と入力電圧が供給される入力端子とを接続する第1スイッチ回路と、前記コイルの第1端子と前記入力電圧を反転した第1出力電圧が生成される第1出力端子とを接続する第2スイッチ回路と、前記コイルの第2端子と前記入力電圧よりも低電位の電源線とを接続する第3スイッチ回路と、前記コイルの第2端子と前記入力電圧よりも高い第2出力電圧が生成される第2出力端子とを接続する第4スイッチ回路と、を有する電源の制御回路であって、
前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差電圧に基づいて、前記コイルを介して前記入力端子と前記電源線とを接続する第1の期間を制御する第1制御信号を生成する第1制御部と、
前記第1出力電圧及び前記第2出力電圧の少なくとも一方の電圧と基準電圧との差電圧に基づいて、前記コイルを介して前記入力端子と前記第2出力端子とを接続する第2の期間と、前記コイルを介して前記電源線と前記第1出力端子とを接続する第3の期間とを制御する第2制御信号を生成する第2制御部と、を有し、
前記第1制御信号と前記第2制御信号とは同一の周期を有していることを特徴とする電源の制御回路。
A first switch circuit connecting a coil, a first terminal of the coil and an input terminal to which an input voltage is supplied, and a first output voltage generated by inverting the first terminal of the coil and the input voltage. A second switch circuit that connects one output terminal, a third switch circuit that connects a second terminal of the coil and a power line lower in potential than the input voltage, a second terminal of the coil, and the input voltage A power supply control circuit comprising: a fourth switch circuit connecting a second output terminal that generates a higher second output voltage;
Generating a first control signal for controlling a first period of connecting the input terminal and the power line via the coil based on a voltage difference between the first output voltage and the second output voltage; 1 control unit;
A second period for connecting the input terminal and the second output terminal via the coil based on a differential voltage between at least one of the first output voltage and the second output voltage and a reference voltage; A second control unit for generating a second control signal for controlling a third period for connecting the power supply line and the first output terminal via the coil;
The power supply control circuit, wherein the first control signal and the second control signal have the same cycle.
コイルと、前記コイルの第1端子と入力電圧が供給される入力端子とを接続する第1スイッチ回路と、前記コイルの第1端子と前記入力電圧を反転した第1出力電圧が生成される第1出力端子とを接続する第2スイッチ回路と、前記コイルの第2端子と前記入力電圧よりも低電位の電源線とを接続する第3スイッチ回路と、前記コイルの第2端子と前記入力電圧よりも高い第2出力電圧が生成される第2出力端子とを接続する第4スイッチ回路と、を有する電源の制御方法であって、
前記第1出力電圧と前記第2出力電圧との差電圧に基づいて、前記コイルを介して前記入力端子と前記電源線とを接続する第1の期間を制御する第1制御信号を生成し、
前記第1出力電圧及び前記第2出力電圧の少なくとも一方の電圧と基準電圧との差電圧に基づいて、前記第1制御信号と同一の周期を有し、前記コイルを介して前記入力端子と前記第2出力端子とを接続する第2の期間と、前記コイルを介して前記電源線と前記第1出力端子とを接続する第3の期間とを制御する第2制御信号を生成することを特徴とする電源の制御方法。
A first switch circuit connecting a coil, a first terminal of the coil and an input terminal to which an input voltage is supplied, and a first output voltage generated by inverting the first terminal of the coil and the input voltage. A second switch circuit that connects one output terminal, a third switch circuit that connects a second terminal of the coil and a power line lower in potential than the input voltage, a second terminal of the coil, and the input voltage A fourth switch circuit that connects a second output terminal that generates a higher second output voltage, and a method for controlling a power supply,
Based on a difference voltage between the first output voltage and the second output voltage, a first control signal for controlling a first period for connecting the input terminal and the power supply line via the coil is generated.
Based on a difference voltage between at least one of the first output voltage and the second output voltage and a reference voltage, the input terminal has the same period as the first control signal, and the input terminal Generating a second control signal for controlling a second period for connecting the second output terminal and a third period for connecting the power supply line and the first output terminal via the coil; Power supply control method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800002464A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-07 St Microelectronics Srl ELECTRONIC CONVERTER, RELATIVE AUDIO SYSTEM, INTEGRATED CIRCUIT AND PROCEDURE FOR OPERATING AN ELECTRONIC CONVERTER
US10763803B2 (en) 2018-02-07 2020-09-01 Stmicroelectronics S.R.L. Integrated circuit and related audio amplifier

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100045110A1 (en) * 2008-07-17 2010-02-25 Bairen Liu Power converters and associated methods of control
JP2014064436A (en) * 2012-09-24 2014-04-10 Renesas Electronics Corp Power supply device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100045110A1 (en) * 2008-07-17 2010-02-25 Bairen Liu Power converters and associated methods of control
JP2014064436A (en) * 2012-09-24 2014-04-10 Renesas Electronics Corp Power supply device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800002464A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-07 St Microelectronics Srl ELECTRONIC CONVERTER, RELATIVE AUDIO SYSTEM, INTEGRATED CIRCUIT AND PROCEDURE FOR OPERATING AN ELECTRONIC CONVERTER
US20190245435A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-08 Stmicroelectronics S.R.L. Electronic Converter, Related Audio System, Integrated Circuit and Method of Operating an Electronic Converter
CN110120744A (en) * 2018-02-07 2019-08-13 意法半导体股份有限公司 Electronic commutator, relevant audio system, integrated circuit and the method for operating electronic commutator
EP3525344A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-14 STMicroelectronics Srl An electronic converter, related audio system, integrated circuit and method of operating an electronic converter
US10763803B2 (en) 2018-02-07 2020-09-01 Stmicroelectronics S.R.L. Integrated circuit and related audio amplifier
US10804796B2 (en) * 2018-02-07 2020-10-13 Stmicroelectronics S.R.L. Electronic converter, related audio system, integrated circuit and method of operating an electronic converter
US11245369B2 (en) 2018-02-07 2022-02-08 Stmicroelectronics S.R.L. Integrated circuit and related audio amplifier

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