JP2717662B2 - Pulse width modulation circuit and stabilized power supply using the circuit - Google Patents

Pulse width modulation circuit and stabilized power supply using the circuit

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JP2717662B2 JP63128515A JP12851588A JP2717662B2 JP 2717662 B2 JP2717662 B2 JP 2717662B2 JP 63128515 A JP63128515 A JP 63128515A JP 12851588 A JP12851588 A JP 12851588A JP 2717662 B2 JP2717662 B2 JP 2717662B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パルス幅変調回路及び該回路を用いた安定
化電源に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pulse width modulation circuit and a stabilized power supply using the circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、複写機,プリンタ等の画像形成装置では、プリ
ントシーケンス全体を制御するマイクロプロセッサを中
心としたシーケンスコントローラ回路,DC電源,露光電
源,帯電等の高圧電源等、種々の構成要素が独立に設け
られていた。それ故、装置を小型化,低価格化するには
限界があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine and a printer, various components such as a sequence controller circuit centered on a microprocessor for controlling an entire print sequence, a DC power supply, an exposure power supply, and a high voltage power supply such as charging are provided independently. Had been. Therefore, there is a limit to reducing the size and cost of the apparatus.

そこで、前記構成要素を1つのボード上に形成すべ
く、マイクロプロセッサ,RAM,ROM及びデジタル周辺回路
さらに、A/Dコンバータ,D/Aコンバータ,電源系の制御
の為のパルス幅変調回路(以下PWM回路という)等を1
チップに集積する提案がされている。
Therefore, in order to form the components on one board, a microprocessor, a RAM, a ROM, a digital peripheral circuit, an A / D converter, a D / A converter, and a pulse width modulation circuit (hereinafter, referred to as a power supply system) for controlling a power supply system. PWM circuit)
Proposals have been made to integrate them on chips.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、各構成要素を単純に1チップに集積す
るだけでは特にPWM回路に於いて、回路規模が大きく、
チップ面積が大きくなってしまい、低価格化の効果が少
なかった。
However, simply integrating each component on a single chip requires a large circuit scale, especially in a PWM circuit.
The chip area became large, and the effect of cost reduction was small.

本発明は、このような点に着目してなされたもので、
回路規模が小さくチップ面積が小さくできるPWM回路及
び該回路を用いた安定化電源を提供することを目的とす
るものである。
The present invention has been made in view of such a point,
An object of the present invention is to provide a PWM circuit having a small circuit size and a small chip area, and a stabilized power supply using the PWM circuit.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、上記目的を達成するため、パルス幅変調回
路を次の(1)のとおりに、そして安定化電源を次の
(2),(3)のとおりに構成する。
According to the present invention, in order to achieve the above object, the pulse width modulation circuit is configured as in the following (1), and the stabilized power supply is configured as in the following (2) and (3).

(1)アナログ信号を入力する入力部と、 上記入力部からのアナログ信号を直接入力し、基準値
と比較するアナログコンパレータと、 上記アナログコンパレータの比較結果を記憶し、記憶
したデータをパルス幅変調のための制御信号として出力
する記憶手段と、 上記記憶手段からの制御信号に従ってパルス幅変調さ
れた信号を出力するパルス幅変調手段と、 上記入力部,上記アナログコンパレータ及び上記記憶
手段の各々に一定時間毎に繰り返しタイミング信号を出
力するタイミング信号発生手段と、 を有し、上記入力部は上記タイミング信号発生手段から
のタイミング信号に応じて入力したアナログ信号を上記
アナログコンパレータへ出力し、上記アナログコンパレ
ータは上記タイミング信号発生手段からのタイミング信
号に応じて比較動作を行い、上記記憶手段はタイミング
信号発生手段からのタイミング信号に応じて記憶動作を
行うパルス幅変調回路。
(1) An input section for inputting an analog signal, an analog comparator for directly inputting the analog signal from the input section and comparing the input value with a reference value, and storing a comparison result of the analog comparator, and pulse width modulation of the stored data. , A pulse width modulation means for outputting a pulse width modulated signal in accordance with the control signal from the storage means, and a constant value for each of the input section, the analog comparator, and the storage means. Timing signal generating means for repeatedly outputting a timing signal every time; and the input unit outputs an analog signal input to the analog comparator according to a timing signal from the timing signal generating means, and the analog comparator Is the ratio according to the timing signal from the timing signal generating means. Performs an operation, pulse width modulation circuit for performing a memory operation in response to a timing signal from said memory means a timing signal generating means.

(2)電源回路と、 上記電源回路の出力に比例したアナログ信号を入力す
る入力部と、上記入力部からのアナログ信号を直接入力
し、上記電源回路の目標出力に応じた基準値と比較する
アナログコンパレータと、 上記アナログコンパレータの比較結果を記憶し、記憶
したデータをパルス幅変調のための制御信号として出力
する記憶手段と、 上記記憶手段からの制御信号に従ってパルス幅変調さ
れた信号を上記電源回路の制御信号として出力するパル
ス幅変調手段と、 上記入力部,上記アナログコンパレータ及び上記記憶
手段の各々に一定時間毎に繰り返しタイミング信号を出
力するタイミング信号発生手段と、 を有し、上記入力部は上記タイミング信号発生手段から
のタイミング信号に応じて入力したアナログ信号を上記
アナログコンパレータへ出力し、上記アナログコンパレ
ータは上記タイミング信号発生手段からのタイミング信
号に応じて比較動作を行い、上記記憶手段はタイミング
信号発生手段からのタイミング信号に応じて記憶動作を
行う安定化電源。
(2) A power supply circuit, an input section for inputting an analog signal proportional to the output of the power supply circuit, and an analog signal from the input section directly input and compared with a reference value corresponding to a target output of the power supply circuit. An analog comparator; storage means for storing a comparison result of the analog comparator; and outputting the stored data as a control signal for pulse width modulation; and a power supply for outputting a signal pulse-width modulated according to a control signal from the storage means. Pulse width modulation means for outputting a control signal for a circuit; and timing signal generation means for repeatedly outputting a timing signal to the input section, the analog comparator, and the storage means at regular time intervals. Converts the analog signal input according to the timing signal from the timing signal generating means into the analog Output to over data, the analog comparator performs a comparison operation in response to a timing signal from the timing signal generating means, regulated power supply the storage means for performing storage operation in response to a timing signal from the timing signal generating means.

(3)上記電源回路はトランスの2次巻線回路に直列に
接続される抵抗とトランジスタの直列回路と、上記直列
回路に並列に接続されるコンデンサを有し、上記入力部
は上記2次巻線回路の出力を入力するものであり、上記
パルス幅変調手段は上記トランジスタを制御する前記
(2)記載の安定化電源。
(3) The power supply circuit has a series circuit of a resistor and a transistor connected in series to a secondary winding circuit of a transformer, and a capacitor connected in parallel to the series circuit. The stabilized power supply according to (2), wherein the output of the line circuit is input, and the pulse width modulation means controls the transistor.

〔作用〕[Action]

上述の構成により、PWM回路の回路規模が小さくな
り、チップ面積が小さくできるようになり、又安定化電
源の制御回路であるPWM回路も同様に回路規模が小さく
なり、チップ面積が小さくできるようになる。
With the above-described configuration, the circuit scale of the PWM circuit can be reduced, and the chip area can be reduced. Also, the circuit scale of the PWM circuit, which is the control circuit of the stabilized power supply, can be similarly reduced to reduce the chip area. Become.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例により説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

実施例を説明するに当り、実施例のPWM回路を用いる
画像形成装置の制御系全体より説明を始める。
In describing the embodiment, the entire control system of the image forming apparatus using the PWM circuit of the embodiment will be described.

第5図はその制御系全体であるA/D・D/Aコントローラ
のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of an A / D / D / A controller which is the entire control system.

A/D・D/Aコントローラは、A/D変換器としての動作
と、PWM制御回路としての動作の2種類のモードがあ
る。
The A / D / D / A controller has two modes, an operation as an A / D converter and an operation as a PWM control circuit.

先づA/D変換器としての動作を説明する。アナログマ
ルチプレクサ回路であるMPX回路3で選択されたアナロ
グ値とD/A変換器5による基準電圧をコンパレータ1で
比較し、この結果を基に入力と比較すべき次の基準電圧
を演算器8により決めアナログ値と比較していく。この
ような比較をD/A変換決5により基準電圧が、入力アナ
ログ値に最も近づくまで最上位ビットから最下位ビット
までを演算器8により決定していく。
First, the operation as an A / D converter will be described. The comparator 1 compares the analog value selected by the MPX circuit 3, which is an analog multiplexer circuit, with the reference voltage of the D / A converter 5. Based on the result, the next reference voltage to be compared with the input is calculated by the arithmetic unit 8. We will compare with the determined analog value. In the comparison, the arithmetic unit 8 determines from the most significant bit to the least significant bit by the D / A conversion decision 5 until the reference voltage becomes closest to the input analog value.

このようにして、MPX回路3で選択れたアナログ値をA
/D変換する。
In this way, the analog value selected by the MPX circuit 3 is set to A
/ D conversion.

次にPWM制御回路としての動作を説明する。 Next, the operation of the PWM control circuit will be described.

MPX回路3を介して外部入力を基準値となるD/A変換器
5と、コンパレータ1で比較し、比較した結果はラッチ
4に保持する。ラッチ4の出力はMAIN・PWM回路9及びS
UB−PWM回路13〜15に供給される。
The external input is compared via the MPX circuit 3 with the D / A converter 5 serving as a reference value by the comparator 1, and the comparison result is held in the latch 4. The output of latch 4 is MAIN / PWM circuit 9 and S
The UB-PWM circuits 13 to 15 are supplied.

A/D・D/AコントローラのCPUとのデータの受渡は、第
5図の各レジスタ(レジスタA,レジスタB,レジスタC)
を介して行う。レジスタAはD/A変換テーブル上にデー
タをセットするためのレジスタである。レジスタBはA/
D変換の結果をCPU・BUS上に読みだすためのレジスタで
ある。レジスタCはA/D・D/A変換動作等の状態設定とRA
M6,MPX回路3,ラッチ4などの各アドレス設定を行うレジ
スタである。
The transfer of data to and from the CPU of the A / D / D / A controller is performed using the registers (register A, register B, and register C) shown in FIG.
Done through. The register A is a register for setting data on the D / A conversion table. Register B is A /
This register is used to read the result of D conversion onto the CPU / BUS. Register C sets the status of A / D / D / A conversion operation
A register for setting each address of the M6, the MPX circuit 3, the latch 4, and the like.

以上のようにA/D・D/Aコントローラは、PWM制御回路
としての動作と、A/D変換器としての動作の2種類のモ
ードを持ち且各動作のタイミングを制御するブロックで
あり、CPU・BUS間のデータのやりとりは、各レジスタを
介して行われる。
As described above, the A / D / D / A controller is a block having two types of modes, an operation as a PWM control circuit and an operation as an A / D converter, and controlling the timing of each operation. -Data exchange between BUS is performed through each register.

第6図は、第5図のコンパレータ1の1例であり、第
7図は同コンパレータのタイミングチャートである。
FIG. 6 is an example of the comparator 1 of FIG. 5, and FIG. 7 is a timing chart of the comparator.

コンパレータ1の動作を説明する。 The operation of the comparator 1 will be described.

タイミングジェネレータ2により比較値となる外部の
検出データを入力するように、MPX回路3を切替える。
次にスイッチSW1とスイッチSW3をオン、スイッチSW2を
オフすることで、MPX回路3により選択された検出値を
コンパレータへ入力する。同時にD/A変換のデータをRAM
6上のD/A変換テーブルより選択し、D/A変換器5にセッ
トする。次にスイッチSW2をオン、スイッチSW1とスイッ
チSW3をオフすることで、MPX回路3により選択された値
と比較基準のD/A変換値を比較して結果は、ラッチに保
持する。
The MPX circuit 3 is switched so that the timing generator 2 inputs external detection data serving as a comparison value.
Next, by turning on the switches SW1 and SW3 and turning off the switch SW2, the detection value selected by the MPX circuit 3 is input to the comparator. At the same time, D / A conversion data is stored in RAM
6. Select from the D / A conversion table above and set in the D / A converter 5. Next, by turning on the switch SW2 and turning off the switches SW1 and SW3, the value selected by the MPX circuit 3 is compared with the reference D / A conversion value, and the result is held in the latch.

第8図は第5図のMAIN・PWM回路の1例を示すブロッ
ク図である。前段のA/D・D/Aコントローラでは、マルチ
プレクサの入力をアナログ・コンパレータで比較し、結
果はそれぞれラッチに保持されているが、MAIN・PWM回
路ではこのラッチで保持されている結果をFLIP・FLOP81
に入力する。入力されたアナログ・コンパレータの比較
結果は、FLIP・FLOP81でクロック同期され、次段のUP・
DOUN COUNTER82のUP/DOUN決定端子に入力される。この
時にUP・DOUN COUNTER82には、CPU・BUS89から4bitレジ
スタを介しカウンタの初期値が入力される。初期値はFL
IP・FLOP 1のUP/DOUNの値でカウントアップ・カウント
ダウンしてカウントを結果は、次段のUP・COUNTER83に
送られる。送られたカウントの値は、UP・COUNTER83のL
OAD信号に同期して読みこまれ、カウントが開始され
る。また、UP・COUNTER83の出力信号はDIGITAL・COMPAR
ETER84で、CPU・BUS89から4bitレジスタにセットされた
値と比較され、比較の結果はパルス幅変調(PWM)の出
力結果として出される。図では、UP・COUNTER83の出力
が7bitAND85に接続されているがこれはカウントの終了
を検出するもので、同期回路の出力とOR回路86で論理和
をとりUP・COUNTER83のLOAD端子に入力されUP・COUNTER
83はこの信号を基にUP・DOUN COUNTER82のデータを読み
こむ。ここで、UP・DOUN COUNTER82とUP・COUNTER83とD
IGITAL・COMPARETER84は7bit構成であり、必要な精度を
得ている。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the MAIN / PWM circuit of FIG. In the preceding A / D / D / A controller, the input of the multiplexer is compared by an analog comparator, and the results are held in latches, respectively.In the MAIN / PWM circuit, the results held in this latch are read by FLIP / FLOP81
To enter. The input comparison result of the analog comparator is clock-synchronized by the FLIP / FLOP81, and the UP /
Input to the UP / DOUN determination terminal of DOUN COUNTER82. At this time, the initial value of the counter is input to the UP / DOUN COUNTER 82 from the CPU / BUS 89 via the 4-bit register. Initial value is FL
The result is counted up and down by the value of UP / DOUN of IP • FLOP 1, and the result is sent to the next stage UP • COUNTER83. The value of the sent count is UP · COUNTER83 L
Reading is performed in synchronization with the OAD signal, and counting is started. The UP / COUNTER83 output signal is DIGITAL / COMPAR
In the ETER84, it is compared with the value set in the 4-bit register from the CPU / BUS89, and the result of the comparison is output as a pulse width modulation (PWM) output result. In the figure, the output of UP / COUNTER83 is connected to 7-bit AND85.This is to detect the end of the count.・ COUNTER
83 reads the data of UP / DOUN COUNTER 82 based on this signal. Here, UP ・ DOUN COUNTER82, UP ・ COUNTER83 and D
The IGITAL / COMPARETER84 has a 7-bit configuration and has the required precision.

以上の画像形成装置の制御系全体の構成,動作を参照
しながら、実施例を説明する。
An embodiment will be described with reference to the configuration and operation of the entire control system of the image forming apparatus described above.

第1図は本発明の実施例であるパルス幅変調回路及び
同回路を用いた安定化電源を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a pulse width modulation circuit according to an embodiment of the present invention and a stabilized power supply using the circuit.

A−1は、MAIN−PWM回路9の出力であり、メイント
ランジスタA−13をドライブして、トランスA−10の1
次側を駆動し、2次巻線の一つより出力A−11が得られ
る。出力A−11は分圧されてA−3信号としてフィード
バックされてMPX回路3の一つの入力になる。又トラン
スA−10のもう一つの2次巻線からA−12出力が取り出
されており、A−12出力の低圧側は、一方を接地された
コンデンサA−8の他方の端子が接続され、かつ、一方
をトランジスタA−5のコレクタに接続された抵抗A−
7の他方の端子が接続される。トランジスタA−5のエ
ミッタは、一方の端子を接地された抵抗A−6の他方の
端子に接続される。また、SUB−PWM回路の出力A−2は
抵抗を介してサブトランジスタA−5のベースを駆動す
る。出力A−12は抵抗分圧されてフィードバック信号A
−4のとしてMPX回路3の一つの入力になる。なお、A
−3,A−4のフィードバック信号は、MPX回路3,コンパレ
ータ1等の動作範囲に入るよう適宜分圧比が選ばれ、か
つA−11,A−12の極性に従い分圧抵抗をVccにプルアッ
プするかGNDにプルダウンするかが選択される。
A-1 is an output of the MAIN-PWM circuit 9, which drives the main transistor A-13 and outputs one of the transformers A-10.
The secondary side is driven, and an output A-11 is obtained from one of the secondary windings. The output A-11 is divided and fed back as an A-3 signal to become one input of the MPX circuit 3. A-12 output is taken out from another secondary winding of the transformer A-10, and the other terminal of the capacitor A-8, one of which is grounded, is connected to the low voltage side of the A-12 output, And a resistor A- connected to one end to the collector of the transistor A-5.
7 is connected to the other terminal. The emitter of the transistor A-5 has one terminal connected to the other terminal of the resistor A-6 whose ground is connected. The output A-2 of the SUB-PWM circuit drives the base of the sub-transistor A-5 via a resistor. The output A-12 is divided by a resistor and the feedback signal A
-4 is one input of the MPX circuit 3. Note that A
For the feedback signals of -3 and A-4, the voltage dividing ratio is appropriately selected so as to be within the operating range of the MPX circuit 3, the comparator 1, etc., and the voltage dividing resistor is pulled up to Vcc according to the polarities of A-11 and A-12. Or pull-down to GND is selected.

また、A−9は、A−12の低圧側が過昇したときトラ
ンジスタA−5を保護する為のバリスタ及び電流制限抵
抗である。RAM6はA−11,A−12の各出力の設定値が格納
されている記憶装置である。
A-9 is a varistor and a current limiting resistor for protecting the transistor A-5 when the low voltage side of A-12 rises excessively. The RAM 6 is a storage device in which the set values of the outputs A-11 and A-12 are stored.

以下に本実施例の動作を詳述する。 Hereinafter, the operation of this embodiment will be described in detail.

先づタイミングジェネレータ2はMPX回路3を駆動し
てA−3入力を選択してコンパレータ1に入力する。同
時にRAM6にA−11出力の設定値を格納しているアドレス
を与え読み出し、D/Aコンバータ5に入力する。D/Aコン
バータ5は入力に従ったアナログ電圧を発生して、コン
パレータ1のもう一方の入力とする。コンパレータ1は
前述のような動作により、MPX回路3の出力とD/Aコンバ
ータ5の出力を比較して、その大小によりhigh,又はlow
を出力する。このとき、タイミングジェネレータ2はMA
IN・PWM回路9に相当するビットをラッチ4に与えると
同時に、ラッチ信号を出力し、コンパレータ1のhigh/l
ow出力をラッチする。ラッチ4の出力はMAIN・PWM回路
9の入力信号として、前述のようにMAIN・PWM回路9内
のup/downカウンタのup/down選択入力に接続され、この
結果、パルス幅変調されたMAIN・PWM回路9の出力A−
1がメイントランジスタA−13をドライブし、A−11出
力を定電圧に制御する。
First, the timing generator 2 drives the MPX circuit 3 to select the A-3 input and inputs it to the comparator 1. At the same time, an address storing the set value of the A-11 output is given to the RAM 6 and read out, and inputted to the D / A converter 5. The D / A converter 5 generates an analog voltage according to the input and uses it as the other input of the comparator 1. The comparator 1 compares the output of the MPX circuit 3 with the output of the D / A converter 5 by the operation described above, and determines whether the output is high or low according to the magnitude of the output.
Is output. At this time, the timing generator 2
The bit corresponding to the IN / PWM circuit 9 is supplied to the latch 4 and, at the same time, the latch signal is output.
Latch the ow output. The output of the latch 4 is connected as an input signal to the MAIN / PWM circuit 9 to the up / down selection input of the up / down counter in the MAIN / PWM circuit 9 as described above. Output A− of PWM circuit 9
1 drives the main transistor A-13 and controls the output of A-11 to a constant voltage.

次にタイミングジェネレータ2はA−4入力を選択す
るようにMPX回路3を駆動してコンパレータ1に入力す
る。同時にRAM6にA−12出力の設定値を格納しているア
ドレスを与えて読み出し、D/Aコンバータ5に入力し、D
/Aコンバータ5は入力値をアナログ電圧に変換し、コン
パレータ1のもう一方の端子に入力する。
Next, the timing generator 2 drives the MPX circuit 3 so as to select the A-4 input and inputs it to the comparator 1. At the same time, an address storing the set value of the A-12 output is given to the RAM 6 and read out, inputted to the D / A converter 5, and
The / A converter 5 converts the input value into an analog voltage and inputs the analog voltage to the other terminal of the comparator 1.

前述と同様に、コンパレータ1は両者を比較してその
大小によりhigh/low信号を発生してラッチ4の入力と
し、ラッチ4はタイミングジェネレータ2の信号により
A−2出力に対応するビットを選択してラッチされる。
A−2出力はトランジスタA−5を抵抗を介してドライ
ブし、後述する動作を行う。
As described above, the comparator 1 compares the two and generates a high / low signal according to the magnitude of the comparison, and uses it as the input of the latch 4. The latch 4 selects the bit corresponding to the A-2 output by the signal of the timing generator 2. Latched.
The A-2 output drives the transistor A-5 via a resistor and performs the operation described below.

以上の動作を1周期として繰り返す。また、本実施例
は2出力トランスに適用しているがPWM対象が多数ある
場合も同様に実現できる。
The above operation is repeated as one cycle. Although the present embodiment is applied to a two-output transformer, the present invention can be similarly realized when there are many PWM targets.

このようにSUB−PWM回路は、1周期をTとするとT毎
に、設定値と出力値を比較してhigh/lowを選択するパル
ス列となり、トランジスタA−5のON/OFF期間を制御し
てA−12出力を設定値に制御する。
As described above, when one cycle is T, the SUB-PWM circuit compares a set value with an output value and selects a high / low pulse for each T, and controls the ON / OFF period of the transistor A-5. Control A-12 output to set value.

以上要約すると、1はMPX回路3からの入力信号とD/A
変換基5からの基準信号を比較するコンパレータであ
り、ラッチ4はこのコンパレータ1の出力を記憶する記
憶手段であり、タイミングジェネレータ2はこの記憶手
段の記憶内容を一定時間間隔で更新させる手段であり、
この記憶内容が出力信号であって、これらより本発明の
実施例であるパルス幅変調回路が構成される。
In summary, 1 is the input signal from MPX circuit 3 and D / A
The latch 4 is a storage unit that stores the output of the comparator 1, and the timing generator 2 is a unit that updates the storage contents of the storage unit at regular time intervals. ,
The stored content is an output signal, which constitutes a pulse width modulation circuit according to an embodiment of the present invention.

又、A−12出力の整流電源とこれに接続されるトラン
ジスタA−5等が上記パルス幅変調回路で制御される電
源であり、その出力A−12を抵抗分圧器で分圧しMPX3に
供給する帰還手段とともに本発明の実施例である安定化
電源を構成する。
Further, a rectified power supply of A-12 output and a transistor A-5 and the like connected thereto are power supplies controlled by the pulse width modulation circuit, and the output A-12 is divided by a resistor divider to be supplied to MPX3. Together with the feedback means, a stabilized power supply according to an embodiment of the present invention is constituted.

次にこの安定化電源の動作を解析する。A−12出力は
以下のように安定化される。A−12出力の巻線の低圧側
と高圧側A−12aはトランスA−10の1次側を出力A−1
1からのフィードバック信号にて制御している為、A−1
1の出力に追従した電圧を発生している。今A−11出力
が定常状態になっているとすると、A−12a,A−12b間は
ある一定の電圧V0になっている。このとき、A−12出力
の主要部分を抜き出して等価回路に書き直したのが第2
図である。第2図でA−12aに流れ込む電流をi1とし、
トランジスタA−5に流れる電流をi2とし、トランジス
タA−5のOFF時、すなわちA−2のlow出力時のベース
電位を0V、トランジスタA−5のON時、すなわちA−2
のhigh出力時のベース電位をVdVとする。また、トラン
ジスタA−5のOFF時間をt1,ON時間をt2とし、A−12b
の電圧をVCXとする。
Next, the operation of the stabilized power supply will be analyzed. The A-12 output is stabilized as follows. The low voltage side and high voltage side A-12a of the A-12 output winding output the primary side of the transformer A-10 to the output A-1.
Because it is controlled by the feedback signal from 1, A-1
A voltage that follows the output of 1 is generated. Now the A-11 output is that in a steady state, A-12a, between A-12b is constant voltage V 0 in. At this time, the main part of the A-12 output was extracted and rewritten in the equivalent circuit in the second place.
FIG. The current flowing into the A-12a in FIG. 2 and i 1,
The current flowing through the transistor A-5 and i 2, the OFF state of the transistor A-5, i.e. 0V base potential at low output of A-2, when ON of the transistor A-5, i.e. A-2
Let the base potential at the time of high output be V d V. Further, the OFF time of the transistor A-5 is t 1 , the ON time is t 2, and A-12b
Is V CX .

このとき、トランジスタA−5がOFFのとき、コンデ
ンサCXはi1で充電され、トランジスタA−5がONのと
き、コンデンサCxはi1−i2で充電される。すなわち、Cx
に流れる電流をiCxとすると iCX=i1(A−5OFF時) iCX=i1−i2(A−5ON時) i2 =(Vd−VBE/Rx1 (VBE:A−5のベース・エミッタ電圧) また、VCxで表わされる。また ΔiCX=i1・t1+(i1−i2)・t2 =i1・(t1+t2)−i2・t2 ここで、ΔiCx=0が成立すれば、VCxの平均電圧が安定
し、A−12はV0+VCxとなり安定する。第3図は本動作
を示す。A−12出力を図のように分圧してフィードバッ
クしてA−2信号を制御する為、定電圧動作となる。
At this time, the transistor A-5 is OFF, the capacitor C X is charged with i 1, transistor A-5 is the time ON, the capacitor C x is charged with i 1 -i 2. That is, C x
If the current flowing through is i Cx , i CX = i 1 (when A-5 is OFF) i CX = i 1 -i 2 (when A-5 is ON) i 2 = (V d −V BE / R x1 (V BE : A (Base-emitter voltage of -5) V Cx is Is represented by Δi CX = i 1 · t 1 + (i 1- i 2 ) · t 2 = i 1 · (t 1 + t 2 )-i 2 · t 2 Here, if Δi Cx = 0, then V Cx Is stabilized, and A-12 becomes V 0 + V Cx and becomes stable. FIG. 3 shows this operation. As shown in the figure, the A-12 output is divided and fed back to control the A-2 signal, so that a constant voltage operation is performed.

さて、t1,t2は周期Tの整数倍である。Now, t 1 and t 2 are integer multiples of the period T.

t1=n1・T,T2=n2・T (n1,n2は整数) 上式でn1,n2は≠は0である。何故なら n2=0なら ΔiCx=i1,t1>0 であり、安定しない。また n1=0なら ΔiCx=(i1−i2)・n2・T であり、i1=i2ならΔiCX=0であるが、フィードバッ
ク系であるため定常偏差が存在し、i1≠i2であり、 ΔiCx≠0 である為、安定しない。
t 1 = n 1 · T, T 2 = n 2 · T (n 1 and n 2 are integers) In the above formula, ≠ is 0 for n 1 and n 2 . Because if n 2 = 0, Δi Cx = i 1 , t 1 > 0, and it is not stable. If n 1 = 0, Δi Cx = (i 1 −i 2 ) · n 2 · T, and if i 1 = i 2, Δi CX = 0. However, since it is a feedback system, there is a steady-state error. 1 ≠ i 2 and Δi Cx ≠ 0, which is not stable.

又、リップル電圧のp−p値は その最低値は である。このため、T,i1,i2が小さい程リップルは小さ
くなるが、i1は出力電流との兼ねあいである程度の値に
なり、またi2は負荷急変の応答特性を維持する為にやは
り極端に小さくすることは出来ない。またTは一定であ
る。また、Cxが大きい程リップルは小さくなるが応答特
性との対応で極端に大きくは出来ず、リップルの許容値
と出力値から各パラメータは決定される。
The ripple voltage peak-to-peak value is Its lowest value is It is. For this reason, the ripple becomes smaller as T, i 1 , i 2 is smaller, but i 1 has a certain value in consideration of the output current, and i 2 is also required to maintain the response characteristic of sudden load change. It cannot be made extremely small. T is constant. Further, the ripple as the C x is large the smaller is unable extremely large in correspondence with the response, each parameter tolerances of the ripple from the output value is determined.

第1図の実施例では、トランジスタA−5をON時定電
流動作させているが、第4図のように変形してスイッチ
ング動作させることもできる。
In the embodiment of FIG. 1, the transistor A-5 is operated at a constant current at the time of ON. However, the transistor A-5 may be modified to perform a switching operation as shown in FIG.

この場合、前述のi2は i2=VCx/Rx2 として表わされ、 となり、解析が難しくなるが、安定状態のときVCxを一
定におくと、VCx/Rx2=i2として同様に解析できる。こ
の方法だと、抵抗Rx1を削除できる。
In this case, the aforementioned i 2 is expressed as i 2 = V Cx / R x2 , The analysis becomes difficult, but if V Cx is kept constant in a stable state, the analysis can be performed in the same manner as V Cx / R x2 = i 2 . With this method, the resistor R x1 can be eliminated.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、PWM回路は回
路規模が小さくなり、集積化の際チップ占有面積が小さ
くできて1チップ化が容易となり、このPWM回路を制御
回路に用いた安定化電源も制御回路の回路規模が小さく
なり、チップ占有面積を小さくすることができ、大幅の
コストダウンが期待できる。
As described above, according to the present invention, the circuit scale of the PWM circuit is reduced, the area occupied by the chip can be reduced during integration, and the integration into one chip is facilitated. As for the power supply, the circuit scale of the control circuit is reduced, the chip occupation area can be reduced, and significant cost reduction can be expected.

【図面の簡単な説明】 第1図は実施例の回路図、第2図は同実施例の動作説明
図、第3図は同実施例の概念図、第4図は同実施例の変
形図、第5図は実施例のPWM回路を用いたA/D・D/Aコン
トローラのブロック図、第6図はコンパレータの構成
図、第7図はコンパレータのタイミングチャート、第8
図はMAIN・PWM回路のブロック図である。 1……コンパレータ 2……タイミング・ジェネレータ 4……ラッチ A−5……トランジスタ A−8……コンデンサ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram of the embodiment, FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the embodiment, FIG. 3 is a conceptual diagram of the embodiment, and FIG. 4 is a modified view of the embodiment. FIG. 5 is a block diagram of an A / D / D / A controller using the PWM circuit of the embodiment, FIG. 6 is a configuration diagram of a comparator, FIG. 7 is a timing chart of the comparator, and FIG.
The figure is a block diagram of the MAIN / PWM circuit. 1 Comparator 2 Timing generator 4 Latch A-5 Transistor A-8 Capacitor

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アナログ信号を入力する入力部と、 上記入力部からのアナログ信号を直接入力し、基準値と
比較するアナログコンパレータと、 上記アナログコンパレータの比較結果を記憶し、記憶し
たデータをパルス幅変調のための制御信号として出力す
る記憶手段と、 上記記憶手段からの制御信号に従ってパルス幅変調され
た信号を出力するパルス幅変調手段と、 上記入力部、上記アナログコンパレータ及び上記記憶手
段の各々に一定時間毎に繰り返しタイミング信号を出力
するタイミング信号発生手段と、 を有し、上記入力部は上記タイミング信号発生手段から
のタイミング信号に応じて入力したアナログ信号を上記
アナログコンパレータへ出力し、上記アナログコンパレ
ータは上記タイミング信号発生手段からのタイミング信
号に応じて比較動作を行い、上記記憶手段はタイミング
信号発生手段からのタイミング信号に応じて記憶動作を
行うことを特徴とするパルス幅変調回路。
An input section for inputting an analog signal, an analog comparator for directly inputting an analog signal from the input section, and comparing the input signal with a reference value, storing a comparison result of the analog comparator, and transmitting the stored data as a pulse. Storage means for outputting as a control signal for width modulation; pulse width modulation means for outputting a signal subjected to pulse width modulation in accordance with the control signal from the storage means; and each of the input section, the analog comparator, and the storage means And a timing signal generating means for repeatedly outputting a timing signal at predetermined time intervals, wherein the input unit outputs an analog signal input according to a timing signal from the timing signal generating means to the analog comparator, The analog comparator responds to the timing signal from the timing signal generating means. Perform comparison operation Te, the pulse width modulation circuit said storage means and performing a storage operation in response to a timing signal from the timing signal generating means.
【請求項2】電源回路と、 上記電源回路の出力に比例したアナログ信号を入力する
入力部と、上記入力部からのアナログ信号を直接入力
し、上記電源回路の目標出力に応じた基準値と比較する
アナログコンパレータと、 上記アナログコンパレータの比較結果を記憶し、記憶し
たデータをパルス幅変調のための制御信号として出力す
る記憶手段と、 上記記憶手段からの制御信号に従ってパルス幅変調され
た信号を上記電源回路の制御信号として出力するパルス
幅変調手段と、 上記入力部,上記アナログコンパレータ及び上記記憶手
段の各々に一定時間毎に繰り返しタイミング信号を出力
するタイミング信号発生手段と、 を有し、上記入力部は上記タイミング信号発生手段から
のタイミング信号に応じて入力したアナログ信号を上記
アナログコンパレータへ出力し、上記アナログコンパレ
ータは上記タイミング信号発生手段からのタイミング信
号に応じて比較動作を行い、上記記憶手段はタイミング
信号発生手段からのタイミング信号に応じて記憶動作を
行うことを特等とする安定化電源。
2. A power supply circuit, an input section for inputting an analog signal proportional to an output of the power supply circuit, and a reference value corresponding to a target output of the power supply circuit for directly inputting an analog signal from the input section. An analog comparator to be compared, storage means for storing the comparison result of the analog comparator, and outputting the stored data as a control signal for pulse width modulation; and a pulse width modulated signal according to the control signal from the storage means. Pulse width modulation means for outputting as a control signal of the power supply circuit; and timing signal generation means for repeatedly outputting a timing signal to the input unit, the analog comparator, and the storage means at regular time intervals. The input unit converts the analog signal input according to the timing signal from the timing signal generating means into the analog signal. Output to the comparator, the analog comparator performs a comparison operation in response to a timing signal from the timing signal generation unit, and the storage unit performs a storage operation in response to a timing signal from the timing signal generation unit. Stabilized power supply.
【請求項3】上記電源回路はトランスの2次巻線回路に
直列に接続される抵抗とトランジスタの直列回路、上記
直列回路に並列に接続されるコンデンサを有し、上記入
力部は上記2次巻線回路の出力を入力するものであり、
上記パルス幅変調手段は上記トランジスタを制御するこ
とを特徴とする請求項2記載の安定化電源。
3. The power supply circuit has a series circuit of a resistor and a transistor connected in series to a secondary winding circuit of a transformer, and a capacitor connected in parallel to the series circuit. The input of the output of the winding circuit,
3. The stabilized power supply according to claim 2, wherein said pulse width modulation means controls said transistor.
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