DE102007015568A1 - Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang - Google Patents

Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang Download PDF

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Keizo Atsugi Kumagai
Yuji Atsugi Yamanaka
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

Offenbart wird ein Gleichstrom/Gleichstromwandler vom Typ mit Multiausgang, der enthält: eine Spule, die mit einer Gleichspannungsversorgung verbunden ist; eine erste schaltende Schaltung, die aus Schaltern zusammengesetzt ist, um einen Strom an die Spule anzulegen; eine zweite schaltende Schaltung, die aus Schaltern zusammengesetzt ist, um einen Ausgang von der Spule zu einem der Ausgangsanschlüsse zu schalten; Ausgangsspannungsdetektionsabschnitte, um Spannung der Ausgangsanschlüsse zu detektieren; Vergleichsschaltungen, um Ausgänge mit einem Wellenformsignal einer vorgegebenen Frequenz zu vergleichen; und eine Ausgangsauswahlschaltung, um Eingänge von Vergleichsschaltungen zu empfangen und um einen Ausgang einer Vergleichsschaltung auszuwählen, wobei der Ausgang den frühesten Anstieg oder den frühesten Abfall hat, um ein Steuersignal zu erzeugen, das zu einem Ein und Aus der ersten schalten Schaltung und/oder der zweiten schaltenden Schaltung gehört, worin ein Strom, der durch das Entladen der Energie, die in der Spule angehäuft worden ist, erzeugt wird, zu einem der Anschlüsse in Übereinstimmung mit dem Steuersignal ausgegeben wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltnetzteilvorrichtung und einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang, der eine Vielzahl von Spannungen aus einer Eingangsspannung ausgibt, und genauer, einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler, der mit einer Auswahlschaltung zum Schalten von Ausgangsströmen gemäß dem Wert jeder ausgegebenen Spannung versehen ist.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Es gibt einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler als Spannungsversorgungsvorrichtung, der eine Eingangsgleichspannung in eine Gleichspannung mit einem elektrischen Potenzial wandelt, das unterschiedlich zu dem der Eingangsspannung ist, um die gewandelte Gleichspannung auszugeben. Zudem gibt es eine Schaltung, die in 9 als ein Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang gezeigt ist, die eine Vielzahl von Gleichspannungen ausgibt, die unterschiedliche elektrische Potenziale zu einer Eingangsgleichspannung haben. Ein solcher Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang ist zum Beispiel in der offengelegten, japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2005-117886 offenbart.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler, der in 9 gezeigt ist, schaltet einen Hauptschalter SW0 auf der Basis eines Pulses P1 oder eines Pulses P2 ein und aus, die von einem Vergleicher CMP1 bzw. einem Vergleicher CMP2 ausgegeben werden, und der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler schaltet selektiv jeden der Umschalt-Schalter SW1 und SW2 bei einer vorgegebenen Zeitdauer auf der Basis des Ausgangs eines Frequenzteilers um, um den Ausgangsstrom einer Induktivität (Drosselspule) L an eine Gleichricht- und Glättungsschaltung 16a oder 16b in einem Zeitmultiplexverfahren anzulegen. Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler gibt dadurch die Gleichspannungen Vout1 und Vout2, die in Spannungen gewandelt worden sind, welche jeweils gewünschte Werte haben, von einem ersten Ausgangsanschluss OUT1 bzw. einem zweiten Ausgangsanschluss OUT2 aus.
  • Da der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang, wie in 9 gezeigt ist, derart aufgebaut ist, dass er den Ausgangsstrom des Induktors L bzw. der Spule durch ein Zeitmultiplexverfahren schaltet, hat der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang die Vorteile, dass er die Anzahl der Induktoren vermindern kann und dass eine Miniaturisierung der Gleichspannungsversorgungsvorrichtung erreicht wird. Da der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang der 9 den Ausgangsstrom des Induktors L zu dem ersten Ausgangsanschluss OUT1 und dem zweiten Ausgangsanschluss OUT2 mit einer vorgegebenen Zeitdauer (festgelegt) verteilt, hat der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang jedoch das Problem, dass es schwierig ist, die gewünschten, elektrischen Potenziale beizubehalten, wenn sich das Stromverhältnis der Lasten stark ändert, die mit den beiden Ausgangsanschlüssen entsprechend verbunden sind.
  • Um es anschaulich zu machen, wird zum Beispiel in einem System, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang verwendet, wobei die Zeitdauer des Zeitmultiplexverfahrens davon unter der Annahme ausgelegt worden ist, dass das Verhältnis aus dem Verbrauchsstroms der Last, die mit dem ersten Ausgangsanschluss OUT1 verbunden ist, zu dem Verbrauchsstrom der Last, die mit dem zweiten Ausgangsanschluss OUT2 verbunden ist, 2 zu 1 ist, der Fall betrachtet, dass sich das Verhältnis des Verbrauchsstroms der Last des ersten Ausgangsanschlusses OUT1 zu dem Verbrauchsstrom der Last des zweiten Ausgangsanschlusses OUT2 plötzlich derart umkehrt, dass es 1 zu 2 beträgt. In diesem Fall, wenn die Zeitdauer des Zeitmultiplexverfahrens festgelegt ist, besteht die Möglichkeit, dass eine Situation erzeugt wird, in der die Ausgangsspannung Vout2 des zweiten Ausgangsanschlusses OUT2, dessen Last sich erhöht hat, ein gewünschtes, elektrisches Potenzial nicht erreichen kann, und in der andererseits die Ausgangsspannung Vout1 des ersten Ausgangsanschlusses OUT1, dessen Last sich vermindert hat, höher wird als das gewünschte, elektrische Potenzial.
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang bereitzustellen, der eine Eingangsspannung an eine Spule bzw. Drosselspule (Induktor) anlegt, damit ein Strom fließen kann, und der den Ausgang von der Spule an eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen durch ein Zeitmultiplexverfahren zum Ausgeben einer Vielzahl von Spannungen verteilt, wobei der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang verhindern kann, dass sich die Ausgangsspannungen stark von den gewünschten, elektrischen Potenzialen aufgrund von Lastschwankungen verschieben, um stabile Gleichspannungen ausgeben zu können.
  • Um die vorstehend erwähnte Aufgabe erfüllen zu können, stellt die vorliegende Erfindung eine Ausgangsauswahlschaltung bereit, die die Ausgänge von Vergleichsschaltungen überwacht, um den frühesten Ausgang derart auszuwählen, dass es möglich ist, Ein-Aus-Steuersignale von schaltenden Schaltungen zu erzeugen, die den Weg eines Stromes schalten, der durch eine Spule bzw. Drosselspule in einem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang fließt, der einen Ausgangsspannungsdetektion sabschnitt und eine Vergleichsschaltung (PWM-Vergleicher) für jeden Ausgang hat.
  • Um es anschaulicher zu machen, weist ein Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang auf: eine Spule bzw. eine Drosselspule, die mit einer Gleichspannungsversorgung verbunden ist; eine erste, schaltende Schaltung, die aus einem Schalter oder zwei oder mehr Schaltern zusammengesetzt ist, um einen Strom an die Spule anzulegen; eine zweite, schaltende Schaltung, die aus einem Schalter oder zwei oder mehr Schaltern zusammengesetzt ist, um einen Ausgang von der Spule zu einem beliebigen der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen zu schalten; eine Vielzahl von Ausgangsspannungsdetektionsabschnitten, um Spannungen der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen zu detektieren; eine Vielzahl von Vergleichsschaltungen, um Ausgänge der Vielzahl von Ausgangsspannungsdetektionsabschnitten mit einem Wellenformsignal einer vorgegebenen Frequenz zu vergleichen; und eine Ausgangsauswahlschaltung zum Empfangen von Ausgängen der Vielzahl von Vergleichsschaltungen als Eingänge und zum Auswählen eines Ausgangs einer Vergleichsschaltung derart, wobei der Ausgang den frühesten Anstieg oder den frühesten Abfall hat, dass ein Steuersignal erzeugt wird, das zu einem Ein und Aus der ersten, schaltenden Schaltung und/oder der zweiten, schaltenden Schaltung gehört, worin ein Strom, der durch ein Entladen von Energie erzeugt wird, die in der Spule angehäuft wird, zu einem der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen in Übereinstimmung mit dem Steuersignal ausgegeben wird, das durch die Ausgangsauswahlschaltung erzeugt wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird vollständig aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung und den angehängten Zeichnungen verstanden, die nur zur Erläuterung angegeben werden und die somit nicht als eine Definition der Grenzen der vorliegenden Erfindung beabsichtigt sind und worin:
  • 1 ein Aufbaudiagramm ist, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ein Blockdiagramm ist, das einen genaueren Aufbau einer Ausgangsauswahlschaltung des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers vom Typ mit Multiausgang der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 3 ein Zeitdiagramm ist, das die Details der Änderungen eines Spulenstroms zeigt;
  • 4 ein Aufbaudiagramm ist, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ein Aufbaudiagramm ist, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ein Aufbaudiagramm ist, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 ein Aufbaudiagramm ist, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ein Aufbaudiagramm ist, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 9 ein Aufbaudiagramm ist, das ein Beispiel eines herkömmlichen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers vom Typ mit Multiausgang zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Aufbaudiagramm, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang 10 der Ausführungsform ist ein Hochsetz- & Invertierungswandler. Der Hochsetz- & Invertierungswandler schaltet Schalter SW1 und SW2 ein, die aus Transistoren, zum Beispiel einem MOSFET, aufgebaut sind, um eine Eingangsspannung Vin von einer Gleichspannungsversorgung 20 an eine Spule L bzw. Drosselspule anzulegen, damit ein Strom durch sie hindurchfließt. Der Hochsetz- & Invertierungswandler legt somit einen Strom an, der auf der Ausgangsseite von der Spule L fließt, um eine Ausgangsspannung durchzuführen. Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 vom Typ mit Multiausgang gibt zwei Arten von Ausgangsspannungen Vout1 und Vout2 an zwei Ausgangsanschlüssen OUT1 bzw. OUT2 aus, indem er Schalter in dem oben erwähnten Hochsetz- & Invertierungswandler schaltet.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 vom Typ mit Multiausgang der Ausführungsform enthält die Spule L, die elektrische Energie anhäuft, einen Schalter SW2, der zwischen der Gleichspannungsversorgung 20 und der Spule L vorgesehen ist, um an die Spule L eine Eingangsspannung Vin unterbrechend durch den Ein-Aus-Betrieb des Schalters SW2 anzulegen, eine erste Diode D1, die zwischen der Spule L und dem ersten Ausgangsanschluss OUT1 in der Vorwärtsrichtung der Diode D1 verbunden ist, eine zweite Diode D2, die zwischen einem Verbindungsknoten N2 des Schalters SW2 und der Spule L und dem zweiten Ausgangsanschluss OUT2 in der Sperrrichtung der Diode D2 verbunden ist, einen Schalter SW1, der zwischen einem Verbindungsknoten N1 der Spule L und einer ersten Diode D1 und der Erde verbunden ist, und Glättungskondensatoren C1 und C2, die zwischen den Ausgangsanschlüssen OUT1 bzw. OUT2 und Erde verbunden sind.
  • Der Wandler 10 akkumuliert Energie in der Spule L durch Einschalten der Schalter SW1 und SW2 und gibt eine hochgesetzte Spannung Vout1 an dem Ausgangsanschluss OUT1 durch Ausschalten des Schalters SW1 aus. Zudem akkumuliert der Wandler 10 Energie in der Spule L durch Einschalten der Schalter SW1 und SW2 und gibt eine inverse Spannung (negative Spannung) Vout2 an dem Ausgangsanschluss OUT2 durch Ausschalten der Schalter SW1 und SW2 aus. Um es anschaulich zu machen, ist der Wandler 10 derart aufgebaut, dass er zum Beispiel die Ausgangsspannung Vout1 von +12 V und die Ausgangsspannung Vout2 von –7 V für die Eingangsspannung Vin von 3 V durch die PWM-Schaltsteuerung der Schalter SW1 und SW2 ausgibt.
  • Zudem enthält der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 der Ausführungsform Teilerwiderstände R1 und R2, die zwischen dem Ausgangsanschluss OUT1 und der Erde in Serie verbunden sind, um den Wert der Ausgangsspannung Vout1 zu detektieren, Teilerwiderstände R3 und R4, die zwischen dem Ausgangsanschluss OUT2 und einem Anschluss verbunden sind, an dem eine konstante Spannung Vc angelegt ist, in Serie, um den Wert der Ausgangsspannung Vout2 zu detektieren, und Fehlerverstärkerschaltungen AMP1 und AMP2, die die detektierten Spannungen mit vorgegebenen Referenzspannungen Vref1 bzw. Vref2 vergleichen, um Spannungen gemäß den elektrischen Potenzialdifferenzen auszugeben.
  • Zudem enthält der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 eine Dreieckswellenerzeugungsschaltung 11, die eine Dreieckswelle TAW einer vorgegebenen Frequenz erzeugt, wobei die PWM-Vergleicher CMP1 und CMP2 die erzeugte Dreieckswelle mit den Ausgängen ERR1 und ERR2 der Fehlerverstärkerschaltungen AMP1 bzw. AMP2 vergleicht, um PWM-Steuerpulse P1 bzw. P2 zu erzeugen, eine Ausgangsauswahlschaltung 12, die einen Ausgangspuls auswählt, der einen früheren Anstieg zwischen den Ausgängen dieser Vergleicher CMP1 und CMP2 hat, um Steuersignale zum Einschalten und Ausschalten der Schalter SW1 bzw. SW2 gemäß dem ausgewählten Puls zu erzeugen, und eine Antriebsschaltung (Treiber) 13, die ein Ein-Aus-Antriebssignal S1 und S2 gemäß den Steuersignalen von der Ausgangsauswahlschaltung 12 erzeugt, um die erzeugten Ein-Aus-Antriebssignale S1 und S2 an die Schalter SW1 bzw. SW2 anlegen zu können. Zudem enthält der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 eine Rücksetzschaltung 14, die die Zeitsteuerung bzw. das Timing der Änderungspunkte der Dreieckswelle TAW derart vorgibt, dass sie durch gegebene Rücksetzungen zu der Dreieckswellenerzeugungsschaltung 11 auf der Basis eines Oszillationssignals von einer Oszillationsschaltung OSC erzeugt wird, wobei die Rücksetzschaltung 14 weiterhin die Ausgangsauswahlschaltung 12 in Synchronisation mit der Dreieckswelle TAW zurücksetzt.
  • Die Widerstandswerte der Teilerwiderstände R1 und R2 zum Detektieren der Ausgangsspannung Vout1 sind derart gesetzt, dass eine Spannung innerhalb des Bereichs von 0,5 V bis 1,5 V in die Fehlerverstärkerschaltung AMP1 eingegeben werden kann, wenn eine konstante Spannung von zum Beispiel 1,25 V an dem Widerstand R2 angelegt wird und wenn sich die Ausgangsspannung Vout1 innerhalb des Bereichs von 10 V bis 15 V ändert. Zudem sind die Widerstandswerte der Teilerwiderstände R3 und R4 zum Detektieren der Ausgangsspannung Vout2 derart gesetzt, dass eine Spannung innerhalb des Bereichs von 0 V bis 0,2 V in die Fehlerverstärkerschaltung AMP2 eingegeben werden kann, wenn sich die Ausgangsspannung Vout2 innerhalb eines Bereichs von –5 V bis –9 V ändert.
  • 2 zeigt ein konkretes Aufbaubeispiel der Ausgangsauswahlschaltung 12.
  • Die Ausgangsauswahlschaltung 12 ist aus Invertern INV1 und INV2, die die PWM-Steuerpulse P1 und P2 invertieren, welche jeweilige Ausgänge der PWM-Vergleicher CMP1 und CMP2 sind, aus NOR-Logikgatterschaltungen G1 und G2, wobei einem Eingangsanschluss von jeder von ihnen jeder der Ausgänge der Inverter INV1 bzw. INV2 eingegeben wird, und Flip-Flops FF1 und FF2 zusammengesetzt, an deren Setzanschlüssen S jeder der Ausgänge der NOR-Logikgatterschaltungen G1 bzw. G2 eingegeben ist und an deren Rücksetzanschlüsse R Rücksetzsignale RES von der Rücksetzschaltung 14 gemeinsam eingegeben werden. Die Ausgangsanschlüsse der Flip-Flops FF1 und FF2 werden dann über Kreuz mit den anderen Eingangsanschlüssen der NOR-Logikgatterschaltungen G2 bzw. G1 vereint und dadurch arbeitet die Ausgangsauswahhschaltung 12 als Auswahlschaltung, die jeden früher ansteigenden Ausgangspuls der PWM-Steuerpulse P1 und P2 auswählt, um den ausgewählten Puls auszugeben, und die den anderen, später ansteigenden Ausgangspuls unterbricht bzw. abfängt. Die Ausgänge der Flip-Flops FF1 und FF2 werden durch den Treiber DRV1 bzw. DRV2 invertiert, wobei die Treiber DRV1 und DRV2 jeweils aus einem Inverter, der eine starke Treiberkraft hat, aufgebaut sind, und die invertierten Ausgänge werden als Ein-Aus-Antriebssignale S1 und S2 an die Schalter SW1 bzw. SW2 ausgegeben.
  • Als Nächstes wird der Betrieb des Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlers 10 der vorstehenden Ausführungsform unter Verwendung des Zeitdiagramms von 3 beschrieben. 3 zeigt die Änderungen der Signale in jedem Abschnitt in dem Fall von Änderungen: der Ausgang ERR1 der Fehlerverstärkerschaltung AMP1 ist zuerst höher als der Ausgang ERR2 der Fehlerverstärkerschaltung AMP2; die Ausgänge ERR1 und ERR2 werden in der Mitte der Änderungen derart umgekehrt, dass der Ausgang ERR2 der Fehlerverstärkerschaltung AMP2 höher als der Ausgang ERR1 der Fehlerverstärkerschaltung AMP1 wird; und dann wird der Ausgang ERR1 der Fehlerverstärkerschaltung AMP1 wieder höher als der Ausgang ERR2 der Fehlerverstärkerschaltung AMP2. In der Zeitdauer T1, während der der Ausgang ERR1 der Fehlerverstärkerschaltung AMP1 höher als der Ausgang ERR2 der Fehlerverstärkerschaltung AMP2 ist, erreicht der Wert der Dreieckswelle TAW zuerst den Ausgang ERR1 der Fehlerverstärkerschaltung AMP1, wenn der Wert fällt. Folglich ändert sich der Ausgangspuls P1 früher auf den hohen Wert zwischen den Ausgangspulsen P1 und P2 der PWM-Vergleicher CMP1 bzw. CMP2 (Zeitsteuerung t1).
  • Dadurch wird das Flip-Flop FF1 früher in den gesetzten Zustand gesetzt und der Ausgang Q1 davon ändert sich auf den hohen Wert bzw. Pegel. Die NOR-Gatterschaltung G2 wird daraufhin durch den Ausgang Q1 des Flip-Flops FF1 geschlossen und das Flip-Flop FF2 nimmt den Zustand des Nichtgesetztseins auch dann ein, wenn der Ausgangspuls P2 des PWM-Vergleichers CMP2 eingegeben wird. Der Ausgang Q2 des Flip-Flops FF2 bleibt dann auf dem niedrigen Pegel bzw. Niveau. Der Ausgang Q1 des Flip-Flops FF1, der sich auf den hohen Pegel geändert hat, wird auf den niedrigen Pegel in Synchronisation mit einem Anstieg des Rücksetzsignals RES (Zeitsteuerung t2) geändert.
  • Die Zeitsteuerung t2 bzw. das Timing stimmt mit dem unteren Scheitel der Dreieckswelle TAW überein. Das Treibersignal S1 wird auf den niedrigen Pegel in Antwort auf die Änderung des Ausgangs Q1 auf den hohen Pegel gesetzt und dadurch wird der Schalter SW1 ausgeschaltet. Dann fließt der Strom, der durch die Spule L fließt, zu dem Ausgangsanschluss OUT1 durch die Diode D1 und dadurch wird die hochgesetzte Spannung Vout1 ausgegeben. Wenn der Ausgang ERR1 höher als der Ausgang ERR2 ist, wird die Puls- bzw. Impulsweite des Ausgangs Q1 des Flip-Flops FF1, d.h. die Pulsweite des negativen Antriebssignals S1, das der Ausgang des Treibers DRV1 ist, des Schalters SW1 um so weiter gemacht, desto höher der Ausgang ERR1 ist. Zudem wird die negative Pulsweite des Antriebssignals S1 des Schalters SW1 umso schmäler gemacht, umso niedriger der Ausgang ERR1 ist. Der Wandler 10 ist deshalb so aufgebaut, dass die Rückkopplung derart arbeitet, dass die Änderung der Ausgangsspannung Vout1 abgeschwächt wird, wenn sich die Ausgangsspannung Vout1 ändert.
  • Wenn der Schalter SW1 wiederholt ausgeschaltet wird und der Hochsetzbetrieb kontinuierlich wie in der Zeitdauer T1 durchgeführt wird, werden elektrische Ladungen dem Glättungskondensator C2 nicht zugeführt und folglich steigt die Ausgangsspannung Vout2 allmählich an (der absolute Wert davon sinkt ab). Dann, wie in der Zeitdauer T2 von 3 gezeigt ist, wird der Ausgang ERR2 der Fehlerverstärkerschaltung AMP2 höher als der Ausgang ERR1 der Fehlerverstärkerschaltung AMP1. In dieser Zeitdauer wird, da der Pegel der Dreieckswelle TAW zuerst den Ausgang ERR2 der Fehlerverstärkerschaltung AMP2 erreicht, wenn der Pegel fällt, der Ausgangspuls P2 von den Ausgangspulsen P1 und P2 der PWM-Vergleicher CMP1 bzw. CMP2 früher auf den hohen Pegel (Zeitsteuerung t3) geführt.
  • Dadurch wird das Flip-Flop FF2 früher in den Setzzustand gesetzt und der Ausgang Q2 davon ändert sich auf den hohen Pegel. Daraufhin wird die NOR-Gatterschaltung G1 durch den Ausgang Q2 des Flip-Flops FF2 geschlossen und das Flip-Flop FF1 wird nicht gesetzt, auch wenn der Ausgangspuls P1 des PWM-Vergleichers CMP1 eingegeben wird. Folglich verbleibt der Ausgang Q1 des Flip-Flops FF1 auf dem niedrigen Pegel. Der Ausgang Q2 des Flip-Flops FF2, der sich auf den hohen Pegel geändert hat, wird auf den niedrigen Pegel in Synchronisation mit einem Anstieg des Rücksetzsignals RES (Zeitsteuerung t4) geän dert. Die Zeitsteuerung t4 stimmt mit dem unteren Scheitel der Dreieckswelle TAW überein. Das Antriebssignal S2 wird auf den unteren Pegel in Antwort auf die Änderung des Ausgangs Q2 auf einen hohen Pegel geändert und dadurch wird der Schalter SW2 ausgeschaltet. Der Strom, der durch die Spule L fließt, arbeitet dann so, dass darin ein Strom von dem Ausgangsanschluss OUT2 durch die Diode D2 gezogen wird und dadurch eine niedrigere, invertierte Spannung Vout2 ausgegeben wird.
  • Wenn die Spannung Vout2 fällt, sodass der Ausgang ERR1 der Fehlerverstärkerschaltung AMP1 höher als der Ausgang ERR2 der Fehlerverstärkerschaltung AMP2 werden kann, wird der Ausgangspuls P1 des PWM-Vergleichers CMP1 früher auf den hohen Pegel geändert und das Flip-Flop FF1 wird früher in seinen Setzzustand gesetzt. Dann ändert sich der Ausgang Q1 auf den hohen Pegel und das Treibersignal S1 wird auf den niedrigeren Pegel in Antwort auf die Änderungen des Ausgangs Q1 auf den hohen Pegel geändert. Der Schalter SW1 wird dadurch ausgeschaltet und der Strom, der durch die Spule L fließt, fließt zu dem Ausgangsanschluss OUT1 durch die Diode D1. Die hochgesetzte Spannung Vout1 wird deshalb wieder ausgegeben.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, führt die vorliegende Ausführungsform die Wiederholung einer Hochsetzoperation und einer invertierenden Operation während einer festgelegten Zeitdauer nicht aus, sondern führt die Schaltsteuerung derart aus, dass die Rate der Hochsetzoperationen und der invertierenden Operationen automatisch gemäß den Pegeln der Ausgangsspannungen Vout1 und Vout2 bei jeder Gelegenheit geändert wird, d.h. gemäß der relativen Schwere der Lasten.
  • 4 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 vom Typ mit Multiausgang der Ausführungsform ist ein Hochsetz- & Hochsetzwandler der eine Spule L, einen Schalter SW0, der zwischen der Spule L und Erde vorgesehen ist und der unterbrechend eine Eingangsspannung Vin an die Spule L durch einen Ein-Aus-Betrieb des Schalters SW0 anlegt, um Energie in der Spule L anzuhäufen, eine erste Gleichricht- & Glättungsschaltung 16a, die zwischen der Spule L und einem ersten Ausgangsanschluss OUT1 vorgesehen ist, eine zweite Gleichricht- & Glättungsschaltung 16b, die zwischen der Spule L und dem zweiten Ausgangsanschluss OUT2 vorgesehen ist, einen Schalter SW1, der zwischen der Spule L und der ersten Gleichricht- & Glättungsschaltung 16a verbunden ist, und einen Schalter SW2, der zwischen der Spule L und der zweiten Gleichricht- & Glättungsschaltung 16b verbunden ist. Zudem enthält der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 vom Typ mit Multiausgang eine erste Detektionsschaltung 17a, die eine erste Ausgangsspannung Vout1 detektiert, eine zweite Detektionsschaltung 17b, die eine zweite Ausgangsspannung Vout2 detektiert, eine Signalerzeugungsschaltung 11, die eine Dreieckswelle TAW erzeugt, welche eine vorgegebene Frequenz und ein Zurücksetzen hat, PWM-Vergleicher CMP1 und CMP2, die die erzeugte Dreieckswelle mit Ausgängen ERR1 und ERR2 der Detektionsschaltungen 17a und 17b vergleicht, um PWM-Steuerpulse P1 bzw. P2 zu erzeugen, eine Ausgangsauswahlschaltung 12, die einen Ausgangspuls, der früher angestiegen ist, unter den Ausgängen der Vergleicher CMP1 und CMP2 auswählt, um ein Signal zum Durchführen einer Ein-Aus-Steuerung der Schalter SW0-SW2 in Antwort auf den ausgewählten Puls durchzuführen, und eine Treiberschaltung 13 enthält, die Ein-Aus-Antriebssignale SW0-SW2 in Antwort auf das Steuersignal von der Ausgangsauswahlschaltung 12 erzeugt, um die erzeugten Antriebssignale S0-S2 an die entsprechenden Schalter SW0-SW2 anzulegen. Die Ausgangsdetektionsschaltungen 17a und 17b, die PWM-Vergleicher CMP1 und CMP2, die Dreieckswellenerzeugungsschaltung 11, die Ausgangsauswahlschaltung 12 und die Treiberschaltung 13 bilden eine Schaltsteuerschaltung 19.
  • Jede der Gleichricht- & Glättungsschaltungen 16a und 16b kann mit einer Diode, die zwischen der Spule 11 und einem der Ausgangsanschlüsse OUT1 und OUT2 in der Vorwärtsrichtung verbunden ist, und einem Glättungskondensator aufgebaut sein, der zwischen dem Kathodenseitenanschluss der Diode und Erde verbunden ist. Jede der Detektionsschaltungen 17a und 17b kann mit einer Widerstandsspannungsteilerschaltung, die die Spannungsteilung jeder der Ausgangsspannungen Vout1 bzw. Vout2 durchführen, und einer Fehlerverstärkerschaltung aufgebaut sein, die die geteilte Spannung mit einer vorgegebenen Referenzspannung vergleicht, um eine Spannung gemäß den elektrischen Potenzialdifferenzen auszugeben.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 der Ausführungsform schaltet den Schalter SW1 ein, um Energie in der Spule L anzuhäufen, und schaltet den Schalter SW1 aus und schaltet jeden der Schalter SW1 und SW2 ein, um die verstärkten Spannungen Vout1 und Vout2 an die Ausgangsanschlüsse OUT1 bzw. OUT2 auszugeben. Die vorliegende Ausführungsform ist auch derart aufgebaut, dass sie den Ausgangsimpuls, der früher unter den Ausgängen P1 und P2 der PWM-Vergleicher CMP1 bzw. CMP2 angestiegen ist, mit der Ausgangsauswahlschaltung 12 auswählt und um die Ein-Aus-Steuersignale der Schalter SW0-SW2 gemäß dem ausgewählten Puls zu erzeugen, um die Ein-Aus-Antriebssignale S0-S2 der jeweiligen Schalter SW0-SW2 mit der Treiberschaltung 13 auszugeben.
  • Die vorliegende Ausführungsform wiederholt dadurch nicht einen Hochsetzbetrieb und einen invertierenden Betrieb bei einer festgelegten Zeitdauer, sondern führt eine Schaltsteuerung derart aus, dass sich die Rate zwischen den Hochsetzoperationen und den invertierenden Operationen automatisch gemäß den Pegeln der Ausgangsspannungen Vout1 und Vout2, d.h. der relativen Schwere der Lasten, bei jeder Gelegenheit ändert.
  • 5 ist ein Aufbaudiagramm, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 vom Typ mit Multiausgang der Ausführungsform ist ein Hochsetz- & Abwärtswandler, der eine Spule L bzw. Drosselspule, einen Schalter SW0, der zwischen einer Gleichspannungsversorgung 20 und der Erde und der Spule L vorgesehen ist, wobei der Schalter SW0 unterbrechend bzw. intermittierend eine Eingangsspannung Vin an die Spule L durch den Ein-Aus-Betrieb des Schalters SW0 anlegt, um Energie in der Spule L anzuhäufen, einen Schalter SW3, der zwischen einem Anschluss der Spule L und der Erde vorgesehen ist, einen Schalter SW4, der zwischen dem anderen Anschluss der Spule L und der Erde vorgesehen ist, einen Schalter SW1, der zwischen der Spule L und einer ersten Gleichricht- & Glättungsschaltung 16a verbunden ist, und einen Schalter SW2 hat, der zwischen der Spule L und einer zweiten Gleichricht- & Glättungsschaltung 16b verbunden ist.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 vom Typ mit Multiausgang der Ausführungsformen kann eine Spannung, die durch Hochsetzen der Eingangsspannung Vin erhalten wird, an den Ausgangsanschluss OUT1 ausgeben und kann eine Spannung, die durch Abwärtswandeln bzw. Abwärtstransformieren der Eingangsspannung Vin erhalten wird, an den Ausgangsanschluss OUT2 ausgeben, indem die Zeitsteuerung bzw. das Timing der Schalter SW0-SW4 geändert wird. Zudem, da die Ausgangsauswahlschaltung 12 den Ausgangspuls, der früher ansteigt, aus den Ausgängen P1 und P2 der PWM-Vergleicher CMP1 bzw. CMP2 auswählt und die Ein-Aus-Steuersignale der Schalter SW0-SW4 gemäß dem ausgewählten Puls erzeugt, werden der Hochsetzbetrieb auf der Seite des Aus gangsanschlusses OUT1 und der Abwärtswandelbetrieb auf der Seite des Ausgangsanschlusses OUT2 nicht bei einer festgelegten Zeitdauer wiederholt, sondern die Schaltsteuerung wird derart durchgeführt, dass sich die Rate zwischen den Hochsetzoperationen auf der Seite des Ausgangsanschlusses OUT1 und den Abwärtswandeloperationen auf der Seite des Ausgangsanschlusses OUT2 automatisch gemäß der relativen Schwere bzw. dem relativen Wert der Lasten ändert.
  • 6 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 des Typs mit Multiausgang der Ausführungsform ist ein Hochsetz- & Invertierungswandler, der eine Spule L bzw. Drosselspule, einen Schalter SW0, der zwischen einer Gleichspannungsquelle 20 und der Spule L vorgesehen ist und der unterbrechend eine Eingangsspannung Vin an die Spule L durch den Ein-Aus-Betrieb des Schalters SW0 anlegt, um Energie in der Spule L anzuhäufen, einen Schalter SW3, der zwischen dem anderen Anschluss der Spule L und der Erde vorgesehen ist, einen Schalter SW1, der zwischen der Spule L und einer ersten Gleichricht- & Glättungsschaltung 16a verbunden ist, und einen Schalter SW2 aufweist, der zwischen der Spule L und einer zweiten Gleichricht- & Glättungsschaltung 16b verbunden ist.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 vom Typ mit Multiausgang der Ausführungsformen kann eine Spannung, die durch Hochsetzen der Eingangsspannung Vin erhalten wird, an den Ausgangsanschluss OUT1 ausgeben und kann eine negative Spannung, die durch Invertieren der Eingangsspannung Vin erhalten wird, an den Ausgangsanschluss OUT2 ausgeben, indem die Zeitsteuerung der Schalter SW0-SW3 geändert wird. Zudem, da die Ausgangsauswahlschaltung 12 den Ausgangspuls auswählt, der früher zwischen den Ausgängen P1 und P2 der PWM-Vergleicher CMP1 bzw. CMP2 angestiegen ist, und die Ein-Aus-Steuersignale der Schalter SW0-SW3 gemäß dem ausgewählten Puls erzeugt, werden der Hochsetzbetrieb auf der Seite des Ausgangsanschlusses OUT1 und der invertierende Betrieb auf der Seite des Ausgangsanschlusses OUT2 nicht mit einer festgelegten Zeitdauer wiederholt, sondern die Schaltsteuerung wird derart durchgeführt, dass die Rate zwischen den Hochsetzoperationen auf der Seite des Ausgangsanschlusses OUT1 und den invertierenden Operationen auf der Seite des Ausgangsanschlusses OUT2 automatisch gemäß der relativen Schwere der Lasten geändert wird.
  • 7 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 vom Typ mit Multiausgang der Ausführungsform ist ein Tief-Hochsetz- & Tief-Hochsetz-Wandler, der eine Spule L bzw. Drosselspule, einen Schalter SW1, der zwischen einer Gleichspannungsversorgung 20 und der Spule L vorgesehen ist, wobei der Schalter SW1 unterbrechend eine Eingangsspannung –Vin an die Spule L durch den Ein-Aus-Betrieb des Schalters SW1 anlegt, um einen rückwärts gerichteten Strom der Spule L zuzuführen und um Energie in der Spule L anzuhäufen, eine Diode D3 als schaltende Vorrichtung mit zwei Anschlüssen, wobei die Diode D3 zwischen einem Verbindungsknoten N0 der Spule L und des Schalters SW1 und einem ersten Ausgangsanschluss OUT1 in der Vorwärtsrichtung verbunden ist, und einen Schalter SW2 enthält, der zwischen dem Verbindungsknoten N0 und einem zweiten Ausgangsanschluss OUT2 verbunden ist.
  • Der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 10 vom Typ mit Multiausgang der Ausführungsform schaltet den Schalter SW1 ein, um Energie in der Spule L anzuhäufen, und schaltet dann den Schal ter SW1 aus und schaltet den Schalter SW2 aus, um elektrische Ladungen einem Glättungskondensator C2 auf der Seite des Ausgangsanschlusses OUT2 zuzuführen. Die Ausgangsspannung Vout2, die gemäß der angehäuften Energie und gemäß der Einschaltzeit des Schalters SW1 hochgesetzt oder heruntergewandelt worden ist, wird an den Ausgangsanschluss OUT2 ausgegeben. Wenn die Schalter SW1 und SW2 ausgeschaltet werden, nachdem der Schalter SW1 eingeschaltet worden ist, um Energie in der Spule L anzuhäufen, werden elektrische Ladungen zudem einer Glättungskapazität C1 auf der Seite des Ausgangsanschlusses OUT1 zugeführt oder eine Ausgangsspannung Vout1, die gemäß der Aus-Zeit der Schalter SW1 und SW2 hochgesetzt oder heruntergewandelt worden ist, wird an den Ausgangsanschluss OUT1 ausgegeben.
  • Die vorliegende Erfindung ist übrigens nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern verschiedene Modifikationen können durchgeführt werden. Zum Beispiel, obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen ein PWM-Puls getrennt in Abhängigkeit davon ausgewählt wird, welcher Puls früher von den PWM-Vergleichern CMP1 und CMP2 in die Ausgangsauswahlschaltung 12 eingegeben worden ist, können die Gleichstrom/-Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang der Ausführungsformen einzeln derart aufgebaut sein, dass sie zum Beispiel mit einem Vergleicher 15 versehen sind, der die Ausgangsspannungen der Detektionsschaltungen (Fehlerverstärkerschaltungen AMP1 und AMP2) vergleicht, um zu beurteilen, welche Ausgangsspannung höher ist oder ob die Differenz der Ausgangsspannungen größer als eine vorgegebene, elektrische Potenzialdifferenz oder kleiner als die vorgegebene, elektrische Potenzialdifferenz ist, wie in 8 gezeigt ist, und um einen PWM-Puls mit der Ausgangsauswahlschaltung gemäß dem Beurteilungsergebnis auszuwählen.
  • Zudem, obwohl die vorstehenden Ausführungsformen eine Dreieckswelle verwenden, die einzelne Neigungen bei ihrem Anstieg und bei ihrem Abfall als ein Wellenformsignal einer vorgegebenen Frequenz hat, das in den PWM-Vergleichern CMP1 und CMP2 verglichen wird, kann eine Sägezahnwelle, die eine vorgegebene Neigung nur in ihrem Anstieg hat, verwendet werden. Zudem, obwohl unterschiedliche Spannungen (Vref1 und Vref2) einzeln als die Referenzspannungen der Fehlerverstärkerschaltungen AMP1 und AMP2 in den Ausführungsformen verwendet werden, kann die gleiche Referenzspannung durch geeignetes Setzen des Verhältnisses der Teilerwiderstände R1 und R2 und des Verhältnisses der Teilerwiderstände R3 und R4 verwendet werden.
  • Zudem sind in den Ausführungsformen die Beispiele von Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlern vom Typ mit zwei Ausgängen gezeigt worden, es ist jedoch auch möglich, drei Ausgänge oder mehr durch Erhöhen der Anzahl der Ausgangsanschlüsse und der Anzahl der Umschaltschalter zu realisieren. Zudem wird in der fünften Ausführungsform (7) die Diode D3, die eine Schaltvorrichtung mit zwei Anschlüssen ist, als der Schalter zum Anlegen des Stromes der Spule an den ersten Ausgangsanschluss OUT1 verwendet, aber eine Schaltvorrichtung mit drei Anschlüssen, zum Beispiel ein Transistor, der in Übereinstimmung mit einem Steuersignal eingeschaltet und ausgeschaltet wird, kann auch verwendet werden. Zudem sind auch die Schaltungen, zum Beispiel die Detektionsschaltungen der Ausgangsspannungen und die Oszillationsschaltungen, nicht auf die konkret in den Ausführungsformen gezeigten Schaltungen beschränkt und die Schaltungen können geeignet geändert werden, ohne vom Prinzip und Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist ein Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang auf: eine Spule, die mit einer Gleichspannungsversorgung verbunden ist; eine erste, schaltende Schaltung, die aus einem Schalter oder zwei oder mehr Schaltern zusammengesetzt ist, um einen Strom an die Spule anzulegen; eine zweite, schaltende Schaltung, die aus einem Schalter oder zwei oder mehr Schaltern zusammengesetzt ist, um einen Ausgang von der Spule zu einem der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen auszugeben; eine Vielzahl von Ausgangsspannungsdetektionsabschnitten, um Spannungen der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen zu detektieren; eine Vielzahl von Vergleichsschaltungen, um Ausgänge bzw. Ausgangsgrößen der Vielzahl von Ausgangsspannungsdetektionsabschnitten mit einem Wellenformsignal einer vorgegebenen Frequenz zu vergleichen; und eine Ausgangsauswahlschaltung zum Empfangen von Ausgängen von der Vielzahl von Vergleichsschaltungen als Eingänge und zum Auswählen eines Ausgangs einer Vergleichsschaltung, wobei der Ausgang bzw. die Ausgabe, der den frühesten Anstieg oder den frühesten Abfall hat, ausgewählt wird, um ein Steuersignal zu erzeugen, das zu einem Ein und Aus der ersten, schaltenden Schaltung und/oder der zweiten, schaltenden Schaltung gehört, worin ein Strom, der durch ein Entladen von Energie erzeugt wird, die in der Spule angehäuft worden ist, zu einem aus der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen in Übereinstimmung mit dem Steuersignal, das durch die Ausgangsauswahlschaltung erzeugt wird, ausgegeben wird. Die Ströme, die von den Ausgangsanschlüssen daraufhin ausgegeben werden, enthalten nicht nur positive Ströme, d.h. Entladeströme, sondern auch negative Ströme, d.h. gezogene Ströme.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird die Wiederholung des Hochsetzbetriebs und des Abwärtsbetriebs nicht bei einer festgelegten Zeitdauer in jedem Ausgang durchgeführt, sondern es wird die Schaltsteuerung des automatischen Änderns der Rate zwischen den Hochsetzoperationen und Abwärtsoperationen gemäß den Pegeln der Ausgangsspannungen, d.h. der relativen Schwere der Lasten, zu jedem Zeitpunkt durchgeführt. Folglich ist es möglich zu verhindern, dass sich die Ausgangsspannungen stark von den gewünschten, elektrischen Potenzialen aufgrund von Lastschwankungen verschieben, und stabile Gleichspannungen auszugeben.
  • Daraufhin ist es erwünscht, dass die Ausgangsauswahlschaltung enthält: eine Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen, die entsprechend der Vielzahl von Vergleichsschaltungen vorgesehen sind, wobei Zustände der Flip-Flop-Schaltungen durch Anstiege oder Abfälle der Ausgänge der Vielzahl von Vergleichsschaltungen geändert werden; und eine Vielzahl von Logikgatterschaltungen, um zu verhindern, wenn ein Zustand von einer der Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen geändert wird, dass Änderungen der Ausgänge der Vergleichsschaltungen entsprechend der anderen Flip-Flop-Schaltungen auf die anderen Flip-Flop-Schaltungen übertragen werden. Die Konfiguration ermöglicht eine sichere Auswahl des Ausgangs, der den frühesten Anstieg oder den frühesten Abfall hat, aus den Ausgängen der Vielzahl von Vergleichsschaltungen mit einer einfachen Vergleichsschaltung und ermöglicht die Erzeugung von Signalen für die Schaltsteuerung.
  • Zudem ist das Wellenformsignal der vorgegebenen Frequenz eine Dreieckswelle und die vielzähligen Flip-Flop-Schaltungen sind so aufgebaut, dass sie durch eine Signaländerung in Synchronisation mit einem Änderungspunkt der Dreieckswelle zurückgesetzt werden. Die Flip-Flop-Schaltungen, deren Zustände durch die Ausgänge der Vergleichsschaltungen geändert worden sind, müssen für die Beurteilung bei der nächsten Periode zurückgesetzt werden. Durch Ausbilden der Rücksetzsignale zu diesem Zweck derart, dass sie Signale sind, die mit Änderungspunkten der Dreieckswelle synchronisiert sind, können die Rücksetzsignale einfach erzeugt werden.
  • Zudem ist jeder der Vielzahl von Ausgangsspannungsdetektionsabschnitten eine Fehlerverstärkerschaltung, um eine Spannung gemäß einer elektrischen Potenzialdifferenz zwischen einer Spannung, die durch eine Widerstandsteilung jeder der Spannungen der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen erhalten wird, und einer vorgegebenen Referenzspannung auszugeben. Jede aus der Vielzahl von Vergleichsschaltungen ist ein Vergleicher, um einen Ausgang der Fehlerverstärkerschaltung mit dem Wellenformsignal der vorgegebenen Frequenz zu vergleichen, um ein Pulssignal auszugeben, das eine Pulsweite gemäß einer Ausgangsspannung der Fehlerverstärkerschaltung hat. Da die Fehlerverstärkerschaltungen und die PWM-Vergleicher diejenigen sind, die im Allgemeinen in herkömmlichen Schaltnetzteilschaltungen verwendet werden, ist es möglich, einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler aufzubauen, der die gewünschten Operationen ohne die Durchführung von drastischen Konstruktionsänderungen unter Verwendung dieser Fehlerverstärkerschaltungen und der PWM-Vergleicher durchführt.
  • Die erste, schaltende Schaltung enthält zudem einen ersten Schalter, der zwischen einem Eingangspunkt, an den eine Spannung von einer Gleichspannungsversorgung angelegt ist, und einem ersten Seitenanschluss der Spule vorgesehen ist, und einen zweiten Schalter, der zwischen einem zweiten Seitenanschluss der Spule und einem elektrischen Referenzpotenzialpunkt der Schaltung vorgesehen ist, wobei die zweite, schaltende Schaltung den zweiten Schalter und eine Diode enthält, die zwischen dem ersten Seitenanschluss der Spule und einem der Vielzahl der Ausgangsanschlüsse in einer Sperrrichtung verbunden ist. Dadurch ist es möglich, einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler zu realisieren, der eine hochgesetzte Spannung und eine invertierte Spannung (negative Spannung) durch eine vergleichsweise kleinen Anzahl von Vorrichtungen ausgeben kann.
  • Zudem weist der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang weiterhin eine Treiberschaltung auf, um ein Signal auszugeben, um zu verursachen, dass die erste schaltende Schaltung ein- und ausschaltet, und um ein Signal auszugeben, um zu verursachen, dass die zweite schaltende Schaltung auf der Basis des Steuersignals ein- und ausschaltet, das durch die Ausgangsauswahlschaltung erzeugt wird. Da der Schalter zum Anlegen des Stromes an die Spule eine große Abmessung hat, wird eine vergleichsweise große Treiberkraft zum Einschalten und Ausschalten des Schalters benötigt. Folglich kann durch Bereitstellen der Treiberschaltung in der nachfolgenden Stufe der Ausgangsauswahlschaltung die Größen der Vorrichtungen, die die Ausgangsauswahlschaltung bilden, klein gehalten werden und der gesamte Schaltungsbereich kann klein gehalten werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Vorteil erhalten werden, dass verhindert werden kann, dass Ausgangsspannungen stark von gewünschten elektrischen Potenzialen aufgrund von Lastschwankungen verschoben werden, um stabile Gleichspannungen in einem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang zu ermöglichen, der unterbrechend eine Eingangsspannung an eine Spule anlegt, damit ein Strom durch die Spule fließen kann, und der den Ausgang von der Spule zu einer Vielzahl von Ausgangsanschlüssen durch ein Zeitmultiplexverfahren verteilt, um den Ausgang einer Vielzahl von Spannungen durchzuführen.
  • Obwohl verschiedene exemplarische Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden sind, ist die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Der Bereich der Erfindung ist deshalb nur durch den Bereich der Ansprüche, die folgen, begrenzt.

Claims (7)

  1. Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang der aufweist: eine Spule, die mit einer Gleichspannungsversorgung verbunden ist; eine erste, schaltende Schaltung, die aus einem Schalter oder zwei oder mehr Schaltern zusammengesetzt ist, um einen Strom an die Spule anzulegen; eine zweite, schaltende Schaltung, die aus einem Schalter oder zwei oder mehr Schaltern zusammengesetzt ist, um einen Ausgang von der Spule zu einem der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen zu schalten; eine Vielzahl von Ausgangsspannungsdetektionsabschnitten, um Spannungen der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen zu detektieren; eine Vielzahl von Vergleichsschaltungen, um Ausgänge der Vielzahl von Ausgangsspannungsdetektionsabschnitten mit einem Wellenformsignal einer vorgegebenen Frequenz zu vergleichen; und eine Ausgangsauswahlschaltung, um Ausgänge der Vielzahl von Vergleichsschaltungen als Eingänge zu empfangen und um einen Ausgang der Vergleichsschaltung auszuwählen, wobei der Ausgang den frühesten Anstieg oder den frühesten Abfall hat, sodass ein Steuersignal erzeugt wird, das zu einem Ein und Aus der ersten, schaltenden Schaltung und/oder der zweiten, schaltenden Schaltung gehört, worin ein Strom, der durch eine Entladung von Energie, die in der Spule angehäuft worden ist, zu einem der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen in Übereinstimmung mit dem Steuersignal, das durch die Ausgangsauswahlschaltung erzeugt wird, ausgegeben wird.
  2. Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang nach Anspruch 1, worin die Ausgangsauswahlschaltung enthält: eine Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen, die entsprechend der Vielzahl von Vergleichsschaltungen vorgesehen sind, wobei Zustände der Flip-Flop-Schaltungen durch Anstiege oder Abfälle der Ausgänge der Vielzahl von Vergleichsschaltungen geändert werden; und eine Vielzahl von Logikgatterschaltungen, um zu verhindern, wenn ein Zustand von einer der Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen geändert wird, dass Änderungen der Ausgänge der Vergleichsschaltungen entsprechend den anderen Flip-Flop-Schaltungen zu den anderen Flip-Flop-Schaltungen übertragen werden.
  3. Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang nach Anspruch 2, worin das Wellenformsignal der vorgegebenen Frequenz eine Dreieckswelle ist und worin die vielzähligen Flip-Flop-Schaltungen derart aufgebaut sind, dass sie durch ein Signal, das in Synchronisation mit einem Änderungspunkt der Dreieckswelle geändert wird, zurückgesetzt werden.
  4. Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin jeder aus der Vielzahl von Ausgangsspannungsdetektionsabschnitten eine Fehlerverstärkerschaltung ist, um eine Spannung gemäß einer elektrischen Potenzialdifferenz zwischen einer Spannung, die durch eine Widerstandsteilung von jeder der Spannungen der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen erhalten wird, und einer vorgegebenen Referenzspannung auszugeben.
  5. Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang gemäß Anspruch 4, worin jede aus der Vielzahl von Vergleichsschaltungen ein Vergleicher ist, um einen Ausgang der Fehlerverstärkerschaltung mit dem Wellenformsignal der vorgegebenen Frequenz zu vergleichen, um ein Pulssignal auszugeben, das eine Pulsweite gemäß einer Ausgangsspannung der Fehlerverstärkerschaltung hat.
  6. Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die erste, schaltende Schaltung einen ersten Schalter, der zwischen einem Eingangspunkt, an dem eine Spannung von der Gleichspannungsversorgung angelegt ist, und einem ersten Seitenanschluss der Spule vorgesehen ist, und einen zweiten Schalter enthält, der zwischen dem zweiten Seitenanschluss der Spule und einem elektrischen Referenzpotenzialpunkt der Schaltung vorgesehen ist, und worin die zweite, schaltende Schaltung den zweiten Schalter und eine Diode enthält, die zwischen dem ersten Seitenanschluss der Spule und einem der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen in einer Sperrrichtung verbunden ist.
  7. Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler vom Typ mit Multiausgang nach Anspruch 6, der weiterhin eine Treiberschaltung aufweist, um ein Signal, um zu verursachen, dass die erste schaltende Schaltung einschaltet und ausschaltet, und um ein Signal, um zu verursachen, dass die zweite, schaltende Schaltung einschaltet und ausschaltet, auf der Basis des Steuersignals auszugeben, das durch die Ausgangsauswahlschaltung erzeugt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220434A1 (de) 2014-10-09 2016-04-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Effizienter Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler mit einem breiten Arbeitsbereich

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4591887B2 (ja) * 2004-10-29 2010-12-01 ローム株式会社 電源装置、および携帯機器
JP4857925B2 (ja) * 2006-06-13 2012-01-18 ミツミ電機株式会社 多出力型dc/dcコンバータ
US8614569B2 (en) * 2007-04-24 2013-12-24 St-Ericsson Sa Method of controlling a switched-mode power supply having a single inductive element and several outputs, and corresponding power supply, in particular for a cellular mobile telephone
US7868601B1 (en) * 2007-06-15 2011-01-11 National Semiconductor Corporation System and method for controlling a regulator circuit for radio frequency power amplifier biases
JP2009027887A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Sanken Electric Co Ltd Ac−dcコンバータ
JP2009027886A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Sanken Electric Co Ltd Ac−dcコンバータ
US20090039711A1 (en) * 2007-08-08 2009-02-12 Advanced Analogic Technologies, Inc. Dual-Polarity Multi-Output DC/DC Converters and Voltage Regulators
US8598855B2 (en) * 2008-03-12 2013-12-03 O2Micro, Inc. Monitoring and control circuit for adjusting current
US8823342B2 (en) * 2008-07-07 2014-09-02 Advanced Analogic Technologies Incorporated Multiple-output dual-polarity DC/DC converters and voltage regulators
US8093874B1 (en) * 2008-08-04 2012-01-10 National Semiconductor Corporation Method and system for adding boost functionality to a buck switcher with minimal cost
TWI410029B (zh) * 2009-12-31 2013-09-21 Delta Electronics Inc 具可控制能量釋放功能之多組輸出降壓型轉換裝置
CN101860188B (zh) * 2010-06-07 2013-08-28 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 开关电源电路
US20120086426A1 (en) * 2010-10-12 2012-04-12 Apple Inc. Single-inductor multiple-output power supply with default path
EP2466738B1 (de) * 2010-12-20 2018-04-04 ams AG Spannungswandler und Verfahren zur Spannungswandlung
US8629663B2 (en) * 2011-04-01 2014-01-14 Maxim Integrated Products, Inc. Systems for integrated switch-mode DC-DC converters for power supplies
US8773088B2 (en) * 2011-12-21 2014-07-08 Eta Semiconductor Inc. Single inductor multiple output power converter
JP6007040B2 (ja) 2012-09-24 2016-10-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電源装置
CN103488221B (zh) * 2013-09-06 2015-05-13 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 一种输出电压控制电路
US9203309B2 (en) * 2013-09-11 2015-12-01 Qualcomm, Incorporated Multi-output boost regulator with single control loop
CN104158399B (zh) * 2014-08-27 2017-01-18 圣邦微电子(北京)股份有限公司 单电感正负电压输出装置
US9819274B2 (en) * 2014-11-20 2017-11-14 Microchip Technology Incorporated Start-up controller for a power converter
US10277130B2 (en) 2015-06-01 2019-04-30 Microchip Technolgoy Incorporated Primary-side start-up method and circuit arrangement for a series-parallel resonant power converter
WO2017051295A1 (en) * 2015-09-22 2017-03-30 Osram Gmbh Electronic converter and related method of operating an electronic converter
JP2017147787A (ja) * 2016-02-15 2017-08-24 株式会社東芝 多出力dc−dcコンバータ
FR3066661B1 (fr) * 2017-05-22 2019-06-28 Valeo Vision Convertisseur a plages de tension de sortie selectionnables
KR102611341B1 (ko) * 2018-10-29 2023-12-08 삼성전자주식회사 토글 신호의 듀티 타이밍을 검출하는 듀티 타이밍 검출기, 듀티 타이밍 검출기를 포함하는 장치, 그리고 토글 신호를 수신하는 장치의 동작 방법
CN111158419B (zh) * 2020-01-13 2022-02-01 维沃移动通信有限公司 一种供电电路、电流采集方法和电子设备
CN114977809A (zh) * 2020-02-05 2022-08-30 华为技术有限公司 一种开关电源
US20220416661A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 BravoTek Electronics Co., Ltd. Simbo buck-boost inverting converter and control method thereof
CN114094823B (zh) * 2021-08-12 2024-01-23 杰华特微电子股份有限公司 多输出电源电路及其控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11272344A (ja) * 1998-03-20 1999-10-08 Fujitsu Ltd 電源装置および電源回路の制御方法
JP3522191B2 (ja) * 2000-05-19 2004-04-26 日本電気通信システム株式会社 多出力スイッチング電源回路
JP3888895B2 (ja) * 2001-12-21 2007-03-07 富士通株式会社 正負電源発生装置および半導体装置
US7298116B2 (en) * 2002-12-05 2007-11-20 Nxp B.V. Multiple-output dc-dc converter
JP2005117886A (ja) 2003-09-19 2005-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多出力dc−dcコンバータ
US7081741B2 (en) * 2004-06-15 2006-07-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multi-output power supply and electronic device using them

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220434A1 (de) 2014-10-09 2016-04-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Effizienter Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler mit einem breiten Arbeitsbereich

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