具体实施方式
参考附图,详细描述本发明的实施例。
[第一实施例]
图1是示出根据本发明的第一实施例的电源设备的框图。如图1所示,根据本发明的第一实施例的电源设备100包括主电源电路10、子电源电路20、电压控制电路30、第一比较器(CMP)40和第二比较器(CMP)50。
主电源电路10输出与从电压控制电路30输出的主电压确定信号对应的输出电压Vom。
子电源电路20输出与从电压控制电路30输出的子电压确定信号对应的输出电压Vo1。
电压控制电路30在相应的设备操作模式下基于从例如CPU(中央处理单元)之类的控制电路(未示出)输出的相应电压改变信号,来确定主电源电路10的输出电压Vom和子电源电路20的输出电压Vo1。来自第一CMP 40的输出信号Co1和来自第二CMP 50的输出信号Co2被输入到电压控制电路30,并且电压控制电路30基于在改变输出电压Vom和Vo1的中间的电压信息来控制主电源电路10的输出电压Vom和子电源电路20的输出电压Vo1。
子电源电路20的输出电压Vo1被输入到第一CMP 40的反相输入端,主电源电路10的输出电压Vom被输入到第一CMP 40的非反相输入端,并且输出信号Co1被输入到电压控制电路30。第一CMP 40在输入端之间提供预定偏移电压ΔV,并且当输出电压Vom比输出电压Vo1高了该偏移电压ΔV或更多时,第一CMP 40输出高电平信号。
子电源电路20的输出电压Vo1被输入到第二CMP 50的非反相输入端,主电源电路10的输出电压Vom被输入到第二CMP 50的反相输入端,并且输出信号Co2被输入到电压控制电路30。第二CMP 50在输入端之间提供预定偏移电压ΔV,并且当输出电压Vom比输出电压Vo1低了该偏移电压ΔV或更多时,第二CMP 50输出高电平信号。
第一CMP 40和第二CMP 50形成电压差检测电路。当输出电压Vom比输出电压Vo1高了该预定偏移电压ΔV或更多时,第一CMP 40输出高电平信号,并且当输出电压Vom比输出电压Vo1低了该预定偏移电压ΔV或更多时,第二CMP 50输出高电平信号。另外,当输出电压Vom和Vo1之间的差小于该预定偏移电压ΔV时,第一CMP 40和第二CMP 50输出低电平信号。
图2是示出主电源电路10和子电源电路20的电压确定电路的电路图。在图2中,“/”左侧的参考数字(参考标记)是关于主电源电路10的,且“/”右侧的参考数字是关于子电源电路20的。即,主电源电路10的电压确定电路包括DAC(数字模拟转换器)11、EAMP(误差放大电路)12、电阻器R11和电阻器R12;并且子电源电路20的电压确定电路包括DAC 21、EAMP 22、电阻器R21和电阻器R22。
DAC 11基于主电压确定信号产生参考电压Vrm,并且DAC 21基于子电压确定信号产生参考电压Vr1。参考电压Vrm被输入到EAMP 12的非反相输入端,并且参考电压Vr1被输入到EAMP 22的非反相输入端。
电阻器R11和R12串联连接并连接在主电源电路10的输出端和地电势之间;并且电阻器R21和R22串联连接并连接在子电源电路20的输出端和地电势之间。电阻器R11与电阻器R12的连接节点处的电压Vfbm被输入到EAMP 12的反相输入端,并且电阻器R21和电阻器R22的连接节点处的电压Vfb1被输入到EAMP 22的反相输入端。
电阻器R11和R12形成输出电压检测电路,并且电阻器R21和R22形成输出电压检测电路。
来自EAMP 12和22的输出被输入到相应的下一级电路(未示出),并控制输出电压Vom和Vo1。主电源电路10和子电源电路20可以由串联调压器(regulator)或者切换调压器形成。
图3是示出主电源电路10和子电源电路20的另一电压确定电路的电路图。在图3中,“/”左侧的参考数字(参考标记)是关于主电源电路10的,且“/”右侧的参考数字是关于子电源电路20的。当将图3所示的电压确定电路与图2中所示的电压确定电路相比较时,在图3中,图2所示的DAC 11(DAC 12)被输出固定电压Vrm(Vr1)的参考电压组件11(12)替代,并且电阻器R12(R22)被其电阻值基于主(子)电压确定信号而改变的可变电阻器R12(R22)替代。
接下来,描述电源设备100中的处理。
[增加输出电压的处理]
图6A是示出根据本发明的第一实施例的电源设备100中的处理的第一流程图。图6B是示出根据本发明的第一实施例的电源设备100中的处理的第二流程图。在图6A和图6B所示的第一和第二流程图中,描述了从电源设备100输出的电压增加的情况。在图6A和图6B中,VomS是在改变前的来自主电源电路10的输出电压,Vom是在改变的中间时来自主电源电路10的输出电压,并且VomE是在改变后的来自主电源电路10的目标输出电压。另外,Vo1S是在改变前的来自子电源电路20的输出电压,Vo1是在改变的中间时来自子电源电路20的输出电压,并且Vo1E是在改变后的来自子电源电路20的目标输出电压。此外,ΔV是要由第一CMP 40和第二CMP 50检测的预定电压差。
参考图6A和图6B,描述各处理。
首先,当用于增加输出电压VomS和Vo1S的电压改变信号被输入到电压控制电路30,电压控制电路30将在改变前的主电源电路10的输出电压VomS与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S相比较。即,确定在改变前的主电源电路10的输出电压VomS是否比在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S大了预定电压差ΔV(S1)。
当在改变前的主电源电路10的输出电压VomS比在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S大了预定电压差ΔV时(步骤S1中的是),来自第一CMP40的输出变为高电平信号。
因为输出电压VomS在开始时高于输出电压Vo1S,因此电压控制电路30输出子电压确定信号,使得子电源电路20的输出电压Vo1S增加(S2)。此时,电压控制电路30控制输出电压改变速度,使得对于预定时段,输出电压Vo1S逐渐增加到目标电压Vo1E,而不是将来自图2所示的DAC 21的输出电压Vr1或者从图3所示的可变电阻器R22输出的值立即增加到目标电压Vo1E。基于子电压确定信号增加输出电压Vo1E。
接下来,确定在子电源电路20的改变的中间时的输出电压Vo1与在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差是否小于该预定电压差ΔV(S3)。当来自第一CMP 40和第二CMP 50的输出信号变成低电平信号时,电压控制电路30确定在子电源电路20的改变的中间时的输出电压Vo1与在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差小于该预定电压差ΔV(S3中的是)。即,确定输出电压Vo1变得基本等于输出电压VomS。然后处理前进到S4。
当在子电源电路20的改变的中间时的输出电压Vo1与在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差不小于该预定电压差ΔV时(S3中的否),处理返回到S2,并重复S2和S3中的处理,直到通过增加输出电压Vo1,在子电源电路20的改变的中间时的输出电压Vo1与在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差变得小于该预定电压差ΔV为止。
接下来,电压控制电路30进一步输出主电压确定信号,并在主电源电路10的改变的中间增加输出电压Vom。
此时,类似于S2中的处理,电压控制电路30控制输出电压改变速度,使得通过逐渐改变来自图2所示的DAC 11的输出电压Vrm或者从图3所示的可变电阻器R12输出的值而逐渐增加输出电压Vom。输出电压Vom的输出电压改变速度被控制为近似等于输出电压Vo1的输出电压改变速度。由此,输出电压Vom和Vo1增加(S4)。
在输出电压Vom和Vo1增加期间,执行从S11到S14的处理。在S11,确定输出电压Vom是否比输出电压Vo1大了预定电压差ΔV或更多。当输出电压Vom比输出电压Vo1大了预定电压差ΔV或更多时(S11中的是),第一CMP 40的输出变成高电平信号。然后,电压控制电路30通过利用主电压确定信号的控制来中断来自DAC 11或可变电阻器R12的输出的改变而停止增加输出电压Vom(S21)。即,维持输出电压Vom。接下来,当输出电压Vo1的增加停止时,重新开始输出电压Vo1的增加(S22)。
在S22后,或者当输出电压Vom不比输出电压Vo1大预定电压差ΔV或更多时(S11中的否),确定输出电压Vo1是否比输出电压Vom大了预定电压差ΔV或更多(S12)。当输出电压Vo1比输出电压Vom大了预定电压差ΔV或更多时(S12中的是),第二CMP 50的输出变为高电平信号。然后电压控制电路30通过利用子电压确定信号的控制来中断来自DAC 21或者可变电阻器R22的输出的改变而停止增加输出电压Vo1(S23)。即,维持输出电压Vo1。接下来,当输出电压Vom的增加停止时,重新开始输出电压Vom的增加(S24)。
在S24后或者当输出电压Vo1不比输出电压Vom大预定电压差ΔV或更多时(S12中的否),确定目标输出电压VomE是否小于目标输出电压Vo1E(S13)。当目标输出电压VomE小于目标输出电压Vo1E时(S13中的是),确定输出电压Vom是否变为目标输出电压VomE(S14)。当输出电压Vom未变为目标输出电压VomE时(S14中的否),处理返回到S11,并且重复S11到S14的处理。当输出电压Vom变为目标输出电压VomE时(S14中的是),输出电压Vom的增加结束(S15)。
接下来,确定输出电压Vo1是否变为目标输出电压Vo1E(S16)。当输出电压Vo1未变为目标输出电压Vo1E时(S16中的否),输出电压Vo1增加(S17),并且处理返回到S16。当输出电压Vo1变为目标输出电压Vo1E时(S16中的是),输出电压Vo1的增加结束(S18)。通过以上处理,输出电压Vom变为目标输出电压VomE,并且输出电压Vo1变为目标输出电压Vo1E。
返回S13,当目标输出电压VomE不小于目标输出电压Vo1E时(S13中的否),确定目标输出电压VomE是否大于目标输出电压Vo1E(S31)。当目标输出电压VomE大于目标输出电压Vo1E时(S31中的是),确定输出电压Vo1是否变为目标输出电压Vo1E(S32)。当输出电压Vo1变为目标输出电压Vo1E时(S32中的是),输出电压Vo1的增加结束(S33)。当输出电压Vo1未变为目标输出电压Vo1E时(S32中的否),处理返回S11。
接下来,确定输出电压Vom是否变为目标输出电压VomE(S34)。当输出电压Vom未变为目标输出电压VomE时(S34中的否),输出电压Vom增加(S35),并且处理返回到S34。当输出电压Vom变为目标输出电压VomE时(S34中的是),输出电压Vom的增加结束(S36)。由此,输出电压Vom变为目标输出电压VomE,并且输出电压Vo1变为目标输出电压Vo1E。
返回S31,当目标输出电压VomE不大于目标输出电压Vo1E时(S31中的否),确定输出电压Vom是否等于目标输出电压VomE(S41)。当输出电压Vom不等于目标输出电压VomE时(S41中的否),输出电压Vom增加(S45),并且处理返回到S11。
当输出电压Vom等于目标输出电压VomE时(S41中的是),输出电压Vom的增加结束(S42)。然后确定输出电压Vo1是否变为目标输出电压Vo1E(S43)。当输出电压Vo1未变为目标输出电压Vo1E时(S43中的否),处理返回到S11。当输出电压Vo1变为目标输出电压Vo1E时(S43中的是),输出电压Vo1的增加结束(S44)。
接下来,返回S1,当在改变前的主电源电路10的输出电压VomS不比在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S大预定电压差ΔV时(S1中的否),第一CMP 40的输出变为低电平信号。然后,确定在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S是否比在改变前的主电源电路10的输出电压VomS大了预定电压差ΔV(S5)。
当在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S比在改变前的主电源电路10的输出电压VomS大了预定电压差ΔV时(S5中的是),第二CMP 50的输出变为高电平信号。
接下来,电压控制电路30输出主电压确定信号,以便增加主电源电路10的输出电压VomS并增加输出电压Vom(S6)。此时,类似于S2中的处理,电压控制电路30控制输出电压改变速度,使得通过逐渐改变来自图2所示的DAC 11的输出电压Vrm或者从图3所示的可变电阻器R12输出的值而逐渐增加输出电压Vom。
接下来,确定主电源电路10的输出电压Vom和在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差是否小于预定电压差ΔV(S7)。
当第一和第二CMP 40和50的输出信号变为低电平信号时,电压控制电路30确定主电源电路10的输出电压Vom和改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差小于预定电压差ΔV(S7中的是)。即,确定输出电压Vom变得基本等于输出电压Vo1S。然后处理前进到S8。
当主电源电路10的输出电压Vom和改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差大于预定电压差ΔV时(S7中的否),处理返回到S6,并且电压控制电路30输出主电压确定信号并增加输出电压Vom,并重复S6和S7中的处理,直到主电源电路10的输出电压Vom和改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差小于预定电压差ΔV为止。
然后,电压控制电路30进一步输出子电压确定信号,并增加输出电压Vo1。此时,类似于S6中的处理,电压控制电路30控制输出电压改变速度,使得通过逐渐改变来自图2所示的DAC21的输出电压Vr1或者从图3所示的可变电阻器R22输出的值来逐渐增加输出电压Vo1。输出电压Vo1的改变速度被控制为近似等于输出电压Vom的改变速度。由此,输出电压Vom和Vo1增加(S8)。
在输出电压Vom和Vo1的增加期间,执行上述从S11到S14的处理。
返回S5,当改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S不比改变前的主电源电路的输出电压VomS大预定电压差ΔV时(S5中的否),因为输出电压Vo1S和VomS之间的差在预定电压差ΔV内,因此来自第一和第二CMP 40和50的输出信号是低电平信号。然后电压控制电路30以相同的改变速度增加输出电压Vom和Vo1(S9)。在输出电压Vom和Vo1的增加期间,执行上述的从S11到S14的处理。
如上所述,在输出电压Vom和Vo1的增加的中间,当输出电压Vom和Vo1之间的差变为预定电压差ΔV或更多时,第一和第二CMP 40和50(电压差检测电路)工作以停止增加输出电压Vom和Vo1中的其电压高于另一个的输出电压,并且工作以等待输出电压Vom和Vo1中的另一个变高。由此,输出电压Vom和Vo1之间的差的最大值可以被维持在预定电压差ΔV内。
图5D是应用本发明的第一实施例的图5A的圆圈部分的另一放大图。在图5D中,夹在交替的点划线之间的区域是从主电源电路10的输出电压Vom起的±50mV范围。如图5D所示,当输出电压Vom的增加速度由于非识别的原因而降低并且输出电压Vo1变为比输出电压Vom高了预定电压差ΔV(50mV)或更多的电压时,输出电压Vo1的增加停止,并进入待机状态,直到输出电压Vom变高。
当预定电压差ΔV被确定为稍微小于输出电压Vom和Vo1之间的实际可允许电压差的值时,预定电压差ΔV可以很好地工作。
在S21,输出电压Vom的增加停止,但是在某些情况下,不停止输出电压Vom的增加,可以降低输出电压Vom的增加速度。另外,在S23,输出电压Vo1的增加停止,但是在某些情况下,不停止输出电压Vo1的增加,可以降低输出电压Vo1的增加速度。
另外,在S22,当在S21停止了输出电压Vom的增加时,输出电压Vo1增加,但是在某些情况下,可以增加输出电压Vo1的增加速度。此外,在S24,当在S23停止了输出电压Vo1的增加时,输出电压Vom增加,但是在某些情况下,可以增加输出电压Vom的增加速度。
[降低输出电压的处理]
图7A是示出根据本发明的第一实施例的电源设备100中的处理的第三流程图。图7B是示出根据本发明的第一实施例的电源设备100中的处理的第四流程图。在图7A和图7B所示的第三和第四流程图中,描述降低从电源设备100输出的电压的情况。在图7A和图7B中,步骤号与图6A和图6B中的相同。但是,在图7A和图7B中,在某些情况下,步骤号的处理的内容不同于图6A和图6B中所示的步骤号的内容。
参考图7A和图7B,描述各处理。
首先,当用于降低输出电压Vom和Vo1的电压改变信号被输入到电压控制电路30时,将在改变前的主电源电路10的输出电压VomS与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S相比较。即,确定在改变前的主电源电路10的输出电压VomS是否比在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S大了预定电压差ΔV(S1)。
当在改变前的主电源电路10的输出电压VomS比在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S大了预定电压差ΔV时(S1中的是),第一CMP 40的输出变为高电平信号。
因为输出电压VomS在开始时高于输出电压Vo1S,因此电压控制电路30输出主电压确定信号,以使得主电源电路10的输出电压VomS降低(S2)。即,电压控制电路30降低输出电压Vom(S2)。此时,类似于图6A所示的输出电压增加的情况,电压控制电路30控制输出电压改变速度,以使得对于预定时段输出电压Vom被逐渐降低到目标电压VomE,而不立即将来自图2所示的DAC 11的输出电压Vrm或者从图3所示的可变电阻器R12输出的值确定为目标电压VomE。
接下来,确定在主电源电路10的改变的中间时的输出电压Vom与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差是否小于预定电压差ΔV(S3)。当第一CMP 40和第二CMP 50的输出变为低电平信号时,电压控制电路30确定在主电源电路10的改变的中间时的输出电压Vom与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差小于预定电压差ΔV(S3中的是)。即,确定输出电压Vom基本等于输出电压Vo1S。然后,电压控制电路30降低输出电压Vom和Vo1(S4)。
当在主电源电路10的改变的中间时的输出电压Vom与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差不小于预定电压差ΔV时(S3中的否),处理返回到S2,并且重复S2和S3中的处理,直到通过降低输出电压Vom,在主电源电路10的改变的中间时的输出电压Vom与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差变得小于预定电压差ΔV为止。
接下来,电压控制电路30还输出子电压确定信号,并降低在子电源电路20的改变的中间时的输出电压Vo1。此时,类似于S2中的处理,电压控制电路30控制输出电压改变速度,以使得通过逐渐改变来自图2所示的DAC 21的输出电压Vr1或者从图3所示的可变电阻器R22输出的值而逐渐降低输出电压Vo1。输出电压Vo1的改变速度被控制为近似等于输出电压Vom的输出电压改变速度。由此,输出电压Vom和Vo1降低(S4)。
在输出电压Vom和Vo1的降低期间,执行从S11到S14的处理。在S11,确定输出电压Vom是否比输出电压Vo1大了预定电压差ΔV或更多。当输出电压Vom比输出电压Vo1大了预定电压差ΔV或更多时(S11中的是),第一CMP 40的输出变为高电平信号。然后电压控制电路30通过利用电压确定信号的控制中断来自DAC 21或可变电阻器R22的输出的改变而停止降低输出电压Vo1(S21)。即,维持输出电压Vo1。接下来,当输出电压Vom的降低停止时,重新开始输出电压Vom的降低(S22)。
在S22后或者当输出电压Vom不比输出电压Vo1大预定电压差ΔV或更多时(S11中的否),确定输出电压Vo1是否比输出电压Vom大了预定电压差ΔV或更多(S12)。当输出电压Vo1比输出电压Vom大了预定电压差ΔV或更多时(S12中的是),第二CMP 50的输出变为高电平信号。然后,电压控制电路30通过利用主电压确定信号的控制中断来自DAC 11或可变电阻器R12的输出的改变来停止降低输出电压Vom(S23)。即,维持输出电压Vom。接下来,当输出电压Vo1的降低停止时,重新开始输出电压Vo1的降低(S24)。
在S24后或者当输出电压Vo1不比输出电压Vom大预定电压差ΔV或更多时(S12中的否),确定目标输出电压VomE是否大于目标输出电压Vo1E(S13)。当目标输出电压VomE大于目标输出电压Vo1E时(S13中的是),确定输出电压Vom是否变为目标输出电压VomE(S14)。当输出电压Vom未变为目标输出电压VomE时(S14中的否),处理返回到S11,并重复S11到S14的处理。当输出电压Vom变为目标输出电压VomE时(S14中的是),输出电压Vom的降低结束(S15)。
接下来,确定输出电压Vo1是否变为目标输出电压Vo1E(S16)。当输出电压Vo1未变为目标输出电压Vo1E时(S16中的否),降低输出电压Vo1(S17),并且处理返回到S16。当输出电压Vo1变为目标输出电压Vo1E时(S16中的是),输出电压Vo1的降低结束(S18)。通过以上处理,输出电压Vom变为目标输出电压VomE,并且输出电压Vo1变为目标输出电压Vo1E。
返回S13,当目标输出电压VomE不大于目标输出电压Vo1E时(S13中的否),确定目标输出电压VomE是否小于目标输出电压Vo1E(S31)。当目标输出电压VomE小于目标输出电压Vo1E时(S31中的是),确定输出电压Vo1是否变为目标输出电压Vo1E(S32)。当输出电压Vo1变为目标输出电压Vo1E时(S32中的是),输出电压Vo1的降低结束(S33)。当输出电压Vo1未变为目标输出电压Vo1E时(S32中的否),处理返回到S11。
接下来,确定输出电压Vom是否变为目标输出电压VomE(S34)。当输出电压Vom未变为目标输出电压VomE时(S34中的否),降低输出电压Vom(S35),并且处理返回到S34。当输出电压Vom变为目标输出电压VomE时(S34中的是),输出电压Vom的降低结束(S36)。由此,输出电压Vom变为目标输出电压VomE,并且输出电压Vo1变为目标输出电压Vo1E。
返回S31,当目标输出电压VomE不小于目标输出电压Vo1E时(S31中的否),确定输出电压Vom是否等于目标输出电压VomE(S41)。当输出电压Vom不等于目标输出电压VomE时(S41中的否),降低输出电压Vom(S45),并且处理返回到S11。
当输出电压Vom等于目标输出电压VomE时(S41中的是),输出电压Vom的降低结束(S42)。然后确定输出电压Vo1是否变为目标输出电压Vo1E(S43)。当输出电压Vo1未变为目标输出电压Vo1E时(S43中的否),处理返回到S11。当输出电压Vo1变为目标输出电压Vo1E时(S43中的是),输出电压Vo1的降低结束(S44)。
接下来,返回S1,当在改变前的主电源电路10的输出电压VomS不比在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S大预定电压差ΔV时(S1中的否),第一CMP40的输出变为低电平信号。然后,确定在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S是否比在改变前的主电源电路10的输出电压VomS大了预定电压差ΔV(S5)。
当在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S比在改变前的主电源电路10的输出电压VomS大了预定电压差ΔV时(S5中的是),第二CMP50的输出变为高电平信号。
接下来,电压控制电路30输出子电压确定信号以便降低子电源电路20的输出电压Vo1S,并降低输出电压Vo1(S6)。此时,类似于S2中的处理,电压控制电路30控制输出电压改变速度,使得通过逐渐改变来自图2所示的DAC 21的输出电压Vr1或者从图3所示的可变电阻器R22输出的值来逐渐降低输出电压Vo1。
接下来,确定在主电源电路10的改变前的输出电压VomS和子电源电路20的输出电压Vo1之间的差是否小于预定电压差ΔV(S7)。当来自第一CMP40和第二CMP 50的输出信号变为低电平信号时,电压控制电路30确定主电源电路10的输出电压VomS和子电源电路20的输出电压Vo1之间的差小于预定电压差ΔV(S7中的是)。即,确定输出电压VomS变得基本等于输出电压Vo1。然后处理前进到S8。
当主电源电路10的输出电压VomS和子电源电路20的输出电压Vo1之间的差大于预定电压差ΔV时(S7中的否),处理返回到S6,并且电压控制电路30输出子电压确定信号并降低输出电压Vo1,并且重复S6和S7中的处理,直到主电源电路10的输出电压VomS和子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差小于预定电压差ΔV为止。
然后,电压控制电路30还输出主电压确定信号并降低输出电压Vom。此时,类似于S6中的处理,电压控制电路30控制输出电压改变速度,使得通过逐渐改变来自图2所示的DAC 11的输出电压Vrm或者从图3所示的可变电阻器R12输出的值而逐渐降低输出电压Vom。输出电压Vom的改变速度被控制为近似等于输出电压Vo1的改变速度。由此,输出电压Vom和Vo1S降低(S8)。
在输出电压Vom和Vo1的降低期间,执行上述的从S11到S14的处理。
返回S5,当在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S不比在改变前的主电源电路10的输出电压VomS大预定电压差ΔV或更多时(S5中的否),因为输出电压Vo1S和输出电压VomS之间的差在预定电压差ΔV内,因此第一CMP 40和第二CMP 50的输出信号是低电平信号。然后,电压控制电路30以相同的改变速度降低输出电压Vom和Vo1(S9)。在输出电压Vom和Vo1的降低期间,执行上述的从S11到S14的处理。
如上所述,在输出电压Vom和Vo1的降低的中间,当输出电压Vom和Vo1之间的差变为预定电压差ΔV或更多时,第一CMP 40和第二CMP 50(电压差检测电路)工作以停止降低输出电压Vom和Vo1中的其电压低于另一电压的输出电压,并工作以等待直到输出电压Vom和Vo1中的另一电压变低。由此,可以将输出电压Vom和Vo1之间的差的最大值维持在预定电压差ΔV内。
当预定电压差ΔV被确定为是稍微小于输出电压Vom和Vo1之间的实际可允许电压差的值时,预定电压差ΔV可以很好地工作。
在S21,停止输出电压Vom的降低,但是在某些情况下,不停止输出电压Vom的降低,可以降低输出电压Vom的降低速度。另外,在S23,停止输出电压Vo1的降低,但是在某些情况下,不停止输出电压Vo1的降低,可以降低输出电压Vo1的降低速度。
另外,在S22,当在S21停止输出电压Vom的降低时,降低输出电压Vo1,但是在某些情况下,可以降低输出电压Vo1的降低速度。此外,在S24,当在S23停止输出电压Vo1的降低时,降低输出电压Vom,但是在某些情况下,可以降低输出电压Vom的降低速度。
[第二实施例]
接下来,参考附图,描述本发明的第二实施例。
图4是示出根据本发明的第二实施例的电源设备的框图。在图4中,当元件与图1所示的类似或相同时,对该元件使用与图1所示的相同的参考数字,并且省略与涉及图1的相同的描述。
如图4所示,根据本发明的第二实施例的电源设备100A包括主电源电路10、子电源电路20、电压控制电路30和窗比较器(WCMP)60。当将图4所示的框图与图1所示的框图相比较时,在图4中,图1所示的第一和第二CMP 40和50被WCMP 60替代。
如图4所示,主电源电路10的输出电压Vom被输入到WCMP 60的第一输入端I1,并且子电源电路20的输出电压Vo1被输入到WCMP 60的第二输入端I2。另外,来自WCMP 60的输出信号Co被输入到电压控制电路30。
在WCMP 60的第一输入端I1和第二输入端I2之间设置预定偏移电压ΔV。当输出电压Vom和Vo1之间的电压差小于预定偏移电压ΔV时,WCMP 60输出高电平信号,并且当该电压差是预定偏移电压ΔV或更多时,WCMP 60输出低电平信号。
接下来,描述电源设备100A中的处理。
[增加输出电压的处理]
图8A是示出根据本发明的第二实施例的电源设备100A中的处理的第一流程图。图8B是示出根据本发明的第二实施例的电源设备100A中的处理的第二流程图。在图8A和图8B所示的第一和第二流程图中,描述了增加从电源设备100A输出的电压的情况。
在图8A和图8B中,作为步骤号,使用了与图6A和图6B中所示相同的步骤号,但是在某些情况下,步骤(处理)的内容不同于图6A和图6B中的内容。
参考图8A和图8B,描述各处理。
首先,当用于增加输出电压VomS和Vo1S的电压改变信号被输入到电压控制电路30时,将在改变前的主电源电路10的输出电压VomS与在改变前的子电源电路10的输出电压Vo1S相比较。即,确定在改变前的主电源电路10的输出电压VomS是否比在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S大了预定电压差ΔV(S1)。
当来自WCMP 60的输出是低电平信号时,在改变前的主电源电路10的输出电压VomS比在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S大了预定电压差ΔV(步骤S1中的是)。
在此情况下,因为输出电压VomS在开始时高于输出电压Vo1S,因此电压控制电路30输出子电压确定信号,使得子电源电路20的输出电压Vo1增加(S2)。如在本发明的第一实施例中描述的,电压控制电路30输出子电压确定信号,使得输出电压Vo1逐渐增加到目标电压Vo1E。
接下来,确定在子电源电路20的改变的中间时的输出电压Vo1与在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差是否小于该预定电压差ΔV(S3)。当来自WCMP 60的输出变成高电平信号时,电压控制电路30确定在子电源电路20的改变的中间的输出电压Vo1与在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差小于该预定电压差ΔV(S3中的是)。即,确定输出电压Vo1变得基本等于输出电压VomS。然后处理前进到S4。
当在子电源电路20的改变的中间的输出电压Vo1与在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差是预定电压差ΔV或更多时(S3中的否),处理返回到S2,并且重复S2和S3中的处理,直到通过增加输出电压Vo1,在子电源电路20的改变的中间的输出电压Vo1与在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差变得小于该预定电压差ΔV为止。此时,电压控制电路30输出子电压确定信号到子电源电路20,并增加输出电压Vo1。
接下来,电压控制电路30进一步输出主电压确定信号,并在主电源电路10的改变的中间增加输出电压Vom。此时,输出电压Vom的输出电压改变速度被控制为近似等于输出电压Vo1的输出电压改变速度。类似于S2中的处理,电压控制电路30逐渐改变来自图2所示的DAC 11的输出电压Vrm或者从图3所示的可变电阻器R12输出的值。由此,输出电压Vom和Vo1增加(S4)。
在输出电压Vom和Vo1的增加期间,执行从S11到S14的处理。
在S11,确定输出电压Vom和输出电压Vo1之间的差是否是预定电压差ΔV或更多。当输出电压Vom和输出电压Vo1之间的差是预定电压差ΔV或更多时(S11中的是),WCMP 60的输出变成低电平信号。然后电压控制电路30通过利用主电压确定信号的控制中断来自DAC 11或可变电阻器R12的输出的改变而停止增加输出电压Vom,并通过通过利用子电压确定信号的控制中断来自DAC 21或可变电阻器R22的输出的改变而停止增加输出电压Vo1(S21)。即,维持输出电压Vom和Vo1。
返回S11,当输出电压Vom和输出电压Vo1之间的差小于预定电压差ΔV时(S11中的否),处理前进到S12。当输出电压Vom和Vo1的增加停止时,重新开始输出电压Vom和Vo1的增加(S12)。
从S13到S18的处理、从S31到S36的处理以及从S41到S45的处理与通过使用图6A和图6B描述的处理相同,因此省略以上处理的描述。
接下来,返回S1,当WCMP 60的输出是低电平信号并且在改变前的主电源电路10的输出电压VomS和在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差不大于预定电压差ΔV时(S1中的否),确定在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S是否比在改变前的主电源电路10的输出电压VomS大了预定电压差ΔV(S5)。
当在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S比在改变前的主电源电路10的输出电压VomS大了预定电压差ΔV时(S5中的是),电压控制电路30输出主电压确定信号以便增加主子电源电路10的输出电压VomS,并增加输出电压Vom(S6)。此时,类似于S2中的处理,对于预定时段,电压控制电路30将输出电压Vom逐渐增加到目标输出电压VomE。
接下来,确定主电源电路10的输出电压Vom和在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差是否小于预定电压差ΔV(S7)。
当WCMP 60的输出变为高电平信号时,电压控制电路30确定主电源电路10的输出电压Vom和在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差小于预定电压差ΔV(S7中的是)。即,确定输出电压Vom变得基本等于输出电压Vo1S。然后处理前进到S8。
当主电源电路10的输出电压Vom和在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差是预定电压差ΔV时(S7中的否),处理返回到S6,并且电压控制电路30输出主电压确定信号并增加输出电压Vom,并重复S6和S7中的处理,直到主电源电路10的输出电压Vom和在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差变为小于预定电压差ΔV。
然后,电压控制电路30进一步输出子电压确定信号并增加输出电压Vo1。此时,类似于S6中的处理,电压控制电路30逐渐改变来自图2所示的DAC21的输出电压Vr1或者从图3所示的可变电阻器R22输出的值。输出电压Vo1的改变速度被控制为近似等于输出电压Vom的改变速度。由此,输出电压Vom和Vo1增加(S8)。在输出电压Vom和Vo1增加期间,执行从S11到S14的处理。
返回S5,当来自WCMP 60的输出是高电平信号时;即,当在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S和在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差不大于预定电压差ΔV时(S5中的否),类似于S2和S6中的处理,电压控制电路30以相同的改变速度增加输出电压Vom和Vo1(S9)。在输出电压Vom和Vo1增加期间,执行上述的从S11到S14的处理。
如上所述,在输出电压Vom和Vo1的改变的中间,当来自WCMP 60(电压差检测电路)的输出变为低电平信号时,电压控制电路30检测到输出电压Vom和Vo1之间的差变为预定电压差ΔV或更多。然后电压控制电路30暂时停止输出电压Vom和Vo1的增加。在这之后,当来自WCMP 60的输出变为高电平信号时,电压控制电路30检测到输出电压Vom和Vo1之间的差变为在预定电压差ΔV内。然后电压控制电路30重新开始以增加输出电压Vom和Vo1。由此,可以将输出电压Vom和Vo1之间的差的最大值维持在预定电压差ΔV内。
类似于本发明的第一实施例,在本发明的第二实施例中,当预定电压差ΔV被确定为稍微小于输出电压Vom和Vo1之间的实际可允许电压差的值时,预定电压差ΔV可以很好地工作。
[降低输出电压的处理]
图9A是示出根据本发明的第二实施例的电源设备100A中的处理的第三流程图。图9B是示出根据本发明的第二实施例的电源设备100A中的处理的第四流程图。在图9A和图9B所示的第三和第四流程图中,描述降低从电源设备100A输出的电压的情况。
在图9A和图9B中,作为步骤号,使用与图8A和图8B中所示的相同的步骤号,但是在某些情况下,步骤的内容(处理)不同于图8A和图8B中所示的内容。
参考图9A和图9B,描述各处理。
首先,当用于降低输出电压VomS和Vo1S的电压改变信号被输入到电压控制电路30时,将在改变前的主电源电路10的输出电压VomS与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S相比较。即,确定在改变前的主电源电路10的输出电压VomS与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差是否大于预定电压差ΔV(S1)。
当来自WCMP 60的输出是低电平信号时,在改变前的主电源电路10的输出电压VomS和在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差是预定电压差ΔV或更多。
在此情况下,因为输出电压VomS在开始时高于输出电压Vo1S(S1中的是),因此电压控制电路30输出主电压确定信号,使得主电源电路10的输出电压Vom降低(S2)。如上所述,电压控制电路30输出主电压确定信号,使得输出电压Vom被逐渐降低到目标电压VomE。
接下来,确定在主电源电路10的改变的中间的输出电压Vom与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差是否小于预定电压差ΔV(S3)。当来自WCMP 60的输出变为高电平信号时,电压控制电路30确定在主电源电路10的改变的中间的输出电压Vom与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差小于预定电压差ΔV(S3中的是)。即,确定输出电压Vom变得基本等于输出电压Vo1S。然后,处理前进到S4。
当在主电源电路10的改变的中间的输出电压Vom与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差是预定电压差ΔV或更多时(S3中的否),处理返回到S2,并且重复S2和S3中的处理,直到通过降低输出电压Vom,在主电源电路10的改变的中间的输出电压Vom与在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S之间的差变得小于预定电压差ΔV为止。此时,电压控制电路30输出主电压确定信号到主电源电路10,并降低输出电压Vom。
接下来,电压控制电路30进一步输出子电压确定信号,并降低在子电源电路20的改变的中间的输出电压Vo1。此时,输出电压Vo1的输出电压改变速度被控制为近似等于输出电压Vom的输出电压改变速度。类似于S2中的处理,电压控制电路30逐渐改变来自图2所示的DAC 21的输出电压Vr1或者从图3所示的可变电阻器R22输出的值。由此,输出电压Vom和输出电压Vo1降低(S4)。
在输出电压Vom和Vo1的降低期间,执行从S11到S14的处理。
在S11,确定输出电压Vom和输出电压Vo1之间的差是否是预定电压差ΔV或更多。当输出电压Vom和输出电压Vo1之间的差是预定电压差ΔV或更多时(S11中的是),来自WCMP 60的输出变为低电平信号。然后电压控制电路30通过利用主电压确定信号的控制中断来自DAC 11或可变电阻器R12的输出的改变而停止降低输出电压Vom,并通过利用子电压确定信号的控制中断来自DAC 21或可变电阻器R22的输出的改变而停止降低输出电压Vo1(S21)。即,维持输出电压Vom和Vo1。
返回S11,当输出电压Vom和输出电压Vo1之间的差小于预定电压差ΔV时(S11中的否),处理前进到S12。当输出电压Vom和Vo1的降低停止时,重新开始输出电压Vom和Vo1的降低(S12)。
从S13到S18的处理、从S31到S36的处理以及从S41到S45的处理与通过使用图7A和图7B描述的处理相同,因此省略以上处理的描述。
接下来,返回S1,当来自WCMP 60的输出信号是低电平信号并且不是VomS>Vo1S的情况时(S1中的否),确定在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S是否比在改变前的主电源电路10的输出电压VomS大了预定电压差ΔV(S5)。
当在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S比在改变前的主电源电路10的输出电压VomS大了预定电压差ΔV时(S5中的是),电压控制电路30输出子电压确定信号以便降低子电源电路20的输出电压Vo1,并降低输出电压Vo1(S6)。此时,类似于S2中的处理,对于预定时段,电压控制电路30将输出电压Vo1逐渐降低到目标输出电压Vo1E。
接下来,确定子电源电路20的输出电压Vo1和在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差是否小于预定电压差ΔV(S7)。
当来自WCMP 60的输出变为高电平信号时,电压控制电路30确定子电源电路20的输出电压Vo1和在改变前的主电源电路10的输出电压VomS之间的差小于预定电压差ΔV(S7中的是)。即,确定输出电压VomS变得基本等于输出电压Vo1。然后处理前进到S8。
当在改变前的主电源电路10的输出电压VomS和子电源电路20的输出电压Vo1之间的差是预定电压差ΔV或更多时(S7中的否),处理返回到S6,并且电压控制电路30输出子电压确定信号并降低输出电压Vo1,并且重复S6和S7中的处理,直到主电源电路10的输出电压VomS和子电源电路20的输出电压Vo1之间的差变得小于预定电压差ΔV为止。
然后电压控制电路30进一步输出主电压确定信号,并降低输出电压Vom。此时,类似于S6中的处理,电压控制电路30逐渐改变来自图2所示的DAC 11的输出电压Vrm或者从图3所示的可变电阻器R12输出的值。输出电压Vom的改变速度被控制为近似等于输出电压Vo1的改变速度。由此,输出电压Vom和Vo1降低(S8)。
在输出电压Vom和Vo1的降低期间,执行上述从S11到S14的处理。
返回S5,当来自WCMP 60的输出是高电平信号时,即当在改变前的子电源电路20的输出电压Vo1S和在改变前的主电源电路的输出电压VomS之间的差是预定电压差ΔV或更小时(S5中的否),类似于S2和S6中的处理,电压控制电路30以相同的改变速度降低输出电压Vom和Vo1(S9)。在输出电压Vom和Vo1的降低期间,执行上述的从S11到S14的处理。
如上所述,在输出电压Vom和Vo1的降低的中间,当来自WCMP 60(电压差检测电路)的输出变为低电平信号时,电压控制电路30检测到输出电压Vom和Vo1之间的差变为预定电压差ΔV或更多。然后,电压控制电路30暂时停止输出电压Vom和Vo1的降低。其后,当来自WCMP 60的输出变为高电平信号时,电压控制电路30检测到输出电压Vom和Vo1之间的差变得小于预定电压差ΔV。然后电压控制电路30重新开始降低输出电压Vom和Vo1。由此,输出电压Vom和Vo1之间的差的最大值可以被维持在预定电压差ΔV内。
类似于本发明的第一实施例,在本发明的第二实施例中,当预定电压差ΔV被确定为稍微小于输出电压Vom和Vo1之间的实际可允许电压差的值时,预定电压差ΔV可以很好地工作。
在本发明的第一和第二实施例中,子电源电路20的数量是一个。但是,子电源电路的数量不限于一个。在多个子电源电路被包括在电源设备中的情况下,当提供多个CMP或WCMP用于检测多个子电源电路和主电源电路之间的电压差时,本发明的实施例可以应用于具有主电源电路和多个子电源电路的电源设备。
另外,可以在流程图的每个处理中确定要由WCMP 60检测的电压差。
另外,在本发明的实施例中,使用数字控制来改变参考电压的值或者可变电阻器的值,但是可以将模拟控制应用于本发明的实施例。
此外,本发明不限于各实施例,而是不脱离本发明的范围可以做出各种变化和修改。