JP2000014129A - Power device - Google Patents

Power device

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JP2000014129A
JP2000014129A JP10173732A JP17373298A JP2000014129A JP 2000014129 A JP2000014129 A JP 2000014129A JP 10173732 A JP10173732 A JP 10173732A JP 17373298 A JP17373298 A JP 17373298A JP 2000014129 A JP2000014129 A JP 2000014129A
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JP
Japan
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switching
converter
power supply
supply device
timing
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JP10173732A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Masuno
貴司 増野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the increase in the ripple current on an input side at a simultaneous-on time of a plurality of switching-type regulators, by providing a switching operation scattering means for scattering the switching timings of necessary regulators from among a plurality of switching-type regulators. SOLUTION: A saw-tooth wave from a chopped wave generating means 3 is delayed by a delaying means 6, so that the delay quantities of a switching operation scattering means differ, and these saw-tooth waves having different delay quantities are inputted to respective DC/DC converter blocks 1, 2. When only the DC/DC converter 1 is operating, a reference voltage generating means generates a standard voltage for comparing the difference from a target output voltage Vout1 and outputs it to a comparing means. Since a saw-tooth wave delayed against a saw-tooth wave inputted into the DC/DC converter 1 is inputted by the delaying means 6, peaks of a ripple current flowing in an input smoothing capacitor at this time are scattered, as compared with those generated in the DC/DC converter 1, and the peak of a resultant ripple current can be lowered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置に関し、
主にスイッチング式レギュレータを用いた電源装置に関
するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply device,
The present invention mainly relates to a power supply device using a switching regulator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電源装置には、例えば、スイッチ
ング式レギュレータとしてのDC/DCコンバータで入
力電圧を目的の出力電圧に変換出力するものがある。
2. Description of the Related Art A conventional power supply device includes a DC / DC converter as a switching regulator which converts an input voltage to a target output voltage and outputs the converted output voltage.

【0003】ここで従来の電源装置として、図8に示す
ように、共通の入力電圧Vinを2個のDC/DCコン
バータ1,2に入力して、目的の出力電圧Vout1,
Vout2にそれぞれ変換出力するものを一例として説
明する。
Here, as a conventional power supply device, as shown in FIG. 8, a common input voltage Vin is input to two DC / DC converters 1 and 2, and a target output voltage Vout1 is output.
An example in which the output is converted to Vout2 will be described as an example.

【0004】この電源装置は、鋸状の信号を発生する発
振器である三角波発生手段3と、共通の入力電圧Vin
を所定の電圧に変換する回路ブロックであるDC/DC
コンバータ1,2とで構成されており、三角波発生手段
3からの鋸状の信号に基づいてDC/DCコンバータ
1,2をスイッチング動作させて、このDC/DCコン
バータ1,2で共通の入力電圧Vinをそれぞれ目的の
出力電圧Vout1,Vout2にそれぞれ変換出力し
ている。
This power supply device has a common input voltage Vin and a triangular wave generating means 3 which is an oscillator for generating a sawtooth signal.
DC / DC which is a circuit block for converting
And a switching operation of the DC / DC converters 1 and 2 based on a sawtooth signal from the triangular wave generating means 3, and a common input voltage for the DC / DC converters 1 and 2. Vin is converted and output to target output voltages Vout1 and Vout2, respectively.

【0005】例えば、このDC/DCコンバータ1は、
図9に示すように、リファレンス電圧発生手段11と比
較手段12とPWMコンパレータ13とスイッチング手
段14と入力平滑コンデンサ15とダイオード16とコ
イル17と抵抗18a,18bと出力平滑コンデンサ1
9とで構成されている。また、DC/DCコンバータ2
についても同様に構成されている。
[0005] For example, this DC / DC converter 1
As shown in FIG. 9, the reference voltage generation means 11, the comparison means 12, the PWM comparator 13, the switching means 14, the input smoothing capacitor 15, the diode 16, the coil 17, the resistors 18a and 18b, and the output smoothing capacitor 1.
9. Also, DC / DC converter 2
Is similarly configured.

【0006】ここで、この電源装置で共通の入力電圧V
inを目的の出力電圧Vout1,Vout2にそれぞ
れ変換出力する動作について説明する。三角波発生手段
3で発生させた図10に示す鋸波Tは、図8に示すよう
に、同じタイミングでそれぞれのDC/DCコンバータ
1,2に入力されている。
Here, the common input voltage V
The operation of converting and outputting “in” to target output voltages Vout1 and Vout2 will be described. The sawtooth wave T shown in FIG. 10 generated by the triangular wave generating means 3 is input to each of the DC / DC converters 1 and 2 at the same timing as shown in FIG.

【0007】ここで、それぞれのDC/DCコンバータ
1,2のうちでDC/DCコンバータ1のみが動作して
いる場合について説明する。図9に示すように、リファ
レンス電圧発生手段11は、目的の出力電圧Vout1
とのずれを比較するための標準電圧を発生させて比較手
段12に出力する。比較手段12では、リファレンス電
圧発生手段11からの標準電圧と出力電圧から帰還した
電圧とを比較してエラー量EをPWMコンパレータ13
に出力する。
Here, a case where only the DC / DC converter 1 of the DC / DC converters 1 and 2 is operating will be described. As shown in FIG. 9, the reference voltage generating means 11 outputs the target output voltage Vout1.
A standard voltage for comparing the deviation from the standard voltage is generated and output to the comparing means 12. The comparing means 12 compares the standard voltage from the reference voltage generating means 11 with the voltage fed back from the output voltage to determine the error amount E as the PWM comparator 13.
Output to

【0008】このPWMコンパレータ13では、図10
(a)に示すように、三角波発生手段3からの鋸波Tと
比較手段12からのエラー量Eとを演算して求めたスイ
ッチング駆動信号をスイッチング手段14に供給する。
スイッチング手段14は、スイッチング駆動信号に基づ
いて、スイッチング手段14の開閉の割合により目的の
出力電圧Vout1を維持して出力するようにスイッチ
ング動作する。このときの入力平滑コンデンサ19に流
れるリップル電流R1は、図10(a)に示すような電
流となる。
In the PWM comparator 13, FIG.
As shown in (a), a switching drive signal obtained by calculating the sawtooth wave T from the triangular wave generating means 3 and the error amount E from the comparing means 12 is supplied to the switching means 14.
The switching means 14 performs a switching operation based on the switching drive signal so as to maintain and output the target output voltage Vout1 according to the open / close ratio of the switching means 14. At this time, the ripple current R1 flowing through the input smoothing capacitor 19 becomes a current as shown in FIG.

【0009】なお、前述のDC/DCコンバータ1のみ
が動作しているのではなくDC/DCコンバータ2のみ
が動作している場合では、DC/DCコンバータ2は、
前述のDC/DCコンバータ1と同様に動作し、目的の
出力電圧Vout2を出力するようにスイッチング動作
する。このときのDC/DCコンバータ2の入力平滑コ
ンデンサ19に流れるリップル電流R2は、図10
(b)に示すような電流となる。
In the case where only the DC / DC converter 1 is operating but not the DC / DC converter 1, only the DC / DC converter 2 operates.
It operates in the same manner as the DC / DC converter 1 described above, and performs a switching operation so as to output a target output voltage Vout2. At this time, the ripple current R2 flowing through the input smoothing capacitor 19 of the DC / DC converter 2 is as shown in FIG.
The current is as shown in FIG.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の電
源装置では、図10に示すように、DC/DCコンバー
タ1,2のスイッチング動作によって、この電源装置の
入力側にリップル電流が発生するので、この電源装置の
入力側に設けられているDC/DCコンバータ1,2の
入力平滑コンデンサ19に許容リップル電流値が大きな
ものが要求されている。
However, in the conventional power supply device, as shown in FIG. 10, the switching operation of the DC / DC converters 1 and 2 generates a ripple current on the input side of the power supply device. The input smoothing capacitors 19 of the DC / DC converters 1 and 2 provided on the input side of the power supply device are required to have a large allowable ripple current value.

【0011】また、共通の入力電圧Vinを複数のDC
/DCコンバータで目的の出力電圧にそれぞれ変換出力
する電源装置では、それぞれのDC/DCコンバータの
スイッチング動作によって生じるリップル電流が合成さ
れて、さらに大きなリップル電流が発生する問題があ
る。具体的に、図8に示すような2個のDC/DCコン
バータ1,2が用いられた電源装置では、DC/DCコ
ンバータ1のスイッチング動作によって生じる図10
(a)に示すリップル電流R1とDC/DCコンバータ
2のスイッチング動作によって生じる図10(b)に示
すリップル電流R2とが合成されて、図10(c)に示
すように、さらに大きな合成リップル電流Rが生じる問
題がある。
Further, a common input voltage Vin is supplied to a plurality of DCs.
In a power supply device that converts and outputs a target output voltage with a DC / DC converter, a ripple current generated by a switching operation of each DC / DC converter is combined, and there is a problem that a larger ripple current is generated. Specifically, in a power supply device using two DC / DC converters 1 and 2 as shown in FIG.
The ripple current R1 shown in FIG. 10A and the ripple current R2 shown in FIG. 10B generated by the switching operation of the DC / DC converter 2 are combined, and as shown in FIG. There is a problem that R occurs.

【0012】また、前述の電源装置とは別に、図11に
示すように、基準クロック発生手段4からの基準クロッ
クで動作する負荷としてのMPU(マイクロプロセッサ
ユニット)5などに出力電圧Vout1を供給するスイ
ッチング式レギュレータとしてのDC/DCコンバータ
1を設けた電源装置の場合では、MPU5の動作クロッ
クの遷移で変化する消費電流によって出力電圧Vout
1にリップルが発生する問題がある。
In addition to the above-described power supply device, as shown in FIG. 11, an output voltage Vout1 is supplied to an MPU (microprocessor unit) 5 or the like as a load operated by a reference clock from a reference clock generating means 4. In the case of the power supply device provided with the DC / DC converter 1 as a switching regulator, the output voltage Vout is generated by the current consumption that changes with the transition of the operation clock of the MPU 5.
1 has a problem that a ripple occurs.

【0013】具体的には、MPU5がこの基準クロック
で動作するので、MPU5の消費電流が図6(a)に示
すような波形となり、DC/DCコンバータ1の従来の
出力電圧Vout1にはリップルが発生している。
More specifically, since the MPU 5 operates with this reference clock, the current consumption of the MPU 5 has a waveform as shown in FIG. 6A, and the conventional output voltage Vout1 of the DC / DC converter 1 has a ripple. It has occurred.

【0014】本発明は、複数のスイッチング式レギュレ
ータが同時にONした場合に生じる入力側のリップル電
流の増大を抑制し入力側の消費電流を平滑化すること
と、基準クロックで動作する負荷に供給する出力電圧を
平滑化した電源装置を提供することを目的とする。
The present invention suppresses an increase in the input-side ripple current that occurs when a plurality of switching regulators are simultaneously turned on, smoothes the input-side current consumption, and supplies the load to a load that operates on a reference clock. An object is to provide a power supply device in which an output voltage is smoothed.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の電源装置は、入
力側に発生する合成リップル電流のピークを低減するよ
うに複数のスイッチング式レギュレータのうちで必要な
スイッチング式レギュレータのスイッチングタイミング
を分散させるスイッチング動作分散手段を設けたもので
ある。
According to the power supply device of the present invention, the switching timing of a required switching regulator among a plurality of switching regulators is dispersed so as to reduce the peak of a combined ripple current generated on the input side. A switching operation dispersing means is provided.

【0016】本発明によると、複数のスイッチング式レ
ギュレータが同時にONした場合に生じる入力側のリッ
プル電流の増大を抑制し入力側の消費電流を平滑化する
ことができる。
According to the present invention, it is possible to suppress an increase in the ripple current on the input side which occurs when a plurality of switching regulators are simultaneously turned on, and to smooth the current consumption on the input side.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
共通の入力電圧を複数のスイッチング式レギュレータに
入力して目的の出力電圧にそれぞれ変換出力する電源装
置において、入力側に発生する合成リップル電流のピー
クを低減するように複数のスイッチング式レギュレータ
のうちで必要なスイッチング式レギュレータのスイッチ
ングタイミングを分散させるスイッチング動作分散手段
を設けた電源装置としたものであり複数のスイッチング
式レギュレータが同時にONした場合に生じる入力側の
リップル電流の増大を抑制することができ、入力側の消
費電流を平滑化することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In a power supply device that inputs a common input voltage to a plurality of switching regulators and converts the output to a desired output voltage, a plurality of switching regulators are used to reduce the peak of a combined ripple current generated on the input side. This is a power supply device provided with switching operation dispersing means for dispersing the switching timing of a required switching regulator, and can suppress an increase in input-side ripple current that occurs when a plurality of switching regulators are simultaneously turned on. , The current consumption on the input side can be smoothed.

【0018】本発明の請求項2記載の発明は、スイッチ
ング動作分散手段を、スイッチングタイミングを決定す
る基準信号を一方のスイッチング式レギュレータに比べ
て遅延させて他方のスイッチング式レギュレータに入力
するよう構成した請求項1記載の電源装置としたもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, the switching operation distributing means is configured to delay a reference signal for determining switching timing as compared with one switching type regulator and to input the reference signal to the other switching type regulator. A power supply device according to claim 1.

【0019】本発明の請求項3記載の発明は、基準クロ
ックで動作する負荷へ出力電圧を供給するスイッチング
式レギュレータを設けた電源装置において、出力電圧に
発生するリップルのピークを低減するように、前記スイ
ッチング式レギュレータをスイッチング動作させるスイ
ッチング駆動信号と前記基準クロックとのタイミングを
調整するタイミング調整手段を設けた電源装置としたも
のであり、負荷側の動作クロックとDC/DCコンバー
タのスイッチング動作タイミングを最適にする事で、出
力電圧にリップルが殆ど無い良好な電源電圧を供給する
ことができる。また、大電流を消費する負荷に対しても
迅速な電力供給を行うことができる。
According to a third aspect of the present invention, in a power supply device provided with a switching regulator for supplying an output voltage to a load operated by a reference clock, a peak of a ripple generated in the output voltage is reduced. The power supply device includes a timing adjustment unit that adjusts a timing between a switching drive signal for performing a switching operation of the switching regulator and the reference clock. The power supply device includes a load-side operation clock and a switching operation timing of a DC / DC converter. By optimizing, it is possible to supply a good power supply voltage with almost no ripple in the output voltage. In addition, quick power supply can be performed to a load that consumes a large current.

【0020】以下、本発明の電源装置を具体的な実施の
形態に基づいて説明する。 (実施の形態1)本発明の実施の形態1の電源装置は、
図1に示すように、入力側に発生する合成リップル電流
のピークを低減するように複数のスイッチング式レギュ
レータとしてのDC/DCコンバータ1,2のスイッチ
ングタイミングを分散させるスイッチング動作分散手段
を設けたものである。このスイッチング動作分散手段
は、スイッチングタイミングを決定するための三角波発
生手段3から出力される基準信号をDC/DCコンバー
タ1に比べて遅延させてDC/DCコンバータ2に入力
するよう構成されている。
Hereinafter, a power supply device of the present invention will be described based on specific embodiments. (Embodiment 1) A power supply according to Embodiment 1 of the present invention
As shown in FIG. 1, switching operation dispersing means for dispersing switching timing of DC / DC converters 1 and 2 as a plurality of switching regulators so as to reduce a peak of a combined ripple current generated on an input side is provided. It is. The switching operation dispersing means is configured to delay the reference signal output from the triangular wave generating means 3 for determining the switching timing as compared with the DC / DC converter 1 and to input the delayed reference signal to the DC / DC converter 2.

【0021】このスイッチング動作分散手段には、例え
ば、遅延手段6がある。なお、DC/DCコンバータ
1,2は、図2に示すように、従来と同様の構成であ
る。ここで、この電源装置で共通の入力電圧Vinを2
個のDC/DCコンバータ1,2に入力し目的の出力電
圧Vout1,Vout2にそれぞれ変換出力する動作
について説明する。
The switching operation distribution means includes, for example, a delay means 6. The DC / DC converters 1 and 2 have the same configuration as the conventional one, as shown in FIG. Here, a common input voltage Vin is set to 2
The operation of inputting the DC / DC converters 1 and 2 and converting the output to the desired output voltages Vout1 and Vout2 will be described.

【0022】三角波発生手段3からの鋸波Tは、図1に
示すように、遅延量が異なるように遅延手段6で遅延さ
れており、この遅延量の異なる鋸波TがそれぞれのDC
/DCコンバータブロック1、2に入力されている。D
C/DCコンバータ2に入力される鋸波Tは、図3に示
すように、DC/DCコンバータ1に比べて時間t1だ
け遅れて入力されている。
As shown in FIG. 1, the sawtooth wave T from the triangular wave generating means 3 is delayed by the delay means 6 so as to have different delay amounts.
/ DC converter blocks 1 and 2. D
As shown in FIG. 3, the sawtooth wave T input to the C / DC converter 2 is input later than the DC / DC converter 1 by the time t1.

【0023】ここで、それぞれのDC/DCコンバータ
1,2のうちでDC/DCコンバータ1のみが動作して
いる場合について説明する。図2に示すように、リファ
レンス電圧発生手段11は、目的の出力電圧Vout1
とのずれを比較するための標準電圧を発生させて比較手
段12に出力する。比較手段12では、リファレンス電
圧発生手段11からの標準電圧と出力電圧から帰還した
電圧とを比較してエラー量EをPWMコンパレータ13
に出力する。
Here, a case where only the DC / DC converter 1 of the respective DC / DC converters 1 and 2 is operating will be described. As shown in FIG. 2, the reference voltage generating means 11 outputs the target output voltage Vout1.
A standard voltage for comparing the deviation from the standard voltage is generated and output to the comparing means 12. The comparing means 12 compares the standard voltage from the reference voltage generating means 11 with the voltage fed back from the output voltage to determine the error amount E as the PWM comparator 13.
Output to

【0024】このPWMコンパレータ13では、図3
(a)に示すように、三角波発生手段13からの鋸波T
と比較手段12からのエラー量Eとを演算して求めた2
値出力をスイッチング駆動信号としてスイッチング手段
14に供給する。スイッチング手段14は、スイッチン
グ駆動信号に基づいて、スイッチング手段14の開閉の
割合により目的の出力電圧Vout1を維持して出力す
るようにスイッチング動作する。
In this PWM comparator 13, FIG.
As shown in (a), the sawtooth wave T from the triangular wave generation means 13
And the error amount E from the comparison means 12
The value output is supplied to the switching means 14 as a switching drive signal. The switching means 14 performs a switching operation based on the switching drive signal so as to maintain and output the target output voltage Vout1 according to the open / close ratio of the switching means 14.

【0025】入力平滑コンデンサ15は、スイッチング
手段14がONした瞬間に流れる電流を供給し、入力側
からの電流の流入の平滑化を行う。このときの入力平滑
コンデンサ15に流れるリップル電流R1は、図3
(a)に示すような電流となる。コイル17と出力平滑
コンデンサ19は出力電圧の平滑化を行う。ダイオード
16は、スイッチング手段14がOffの間の電流供給
元であるコイル17の電流路となる。
The input smoothing capacitor 15 supplies a current flowing at the moment when the switching means 14 is turned on, and smoothes the inflow of the current from the input side. At this time, the ripple current R1 flowing through the input smoothing capacitor 15 is as shown in FIG.
The current is as shown in FIG. The coil 17 and the output smoothing capacitor 19 smooth the output voltage. The diode 16 becomes a current path of the coil 17 which is a current supply source while the switching means 14 is off.

【0026】なお、ここで前述のDC/DCコンバータ
1ではなくDC/DCコンバータ2のみが動作している
場合は、DC/DCコンバータ2には、図3(b)に示
すように、DC/DCコンバータ1に入力される鋸波T
に比べて遅延された鋸波Tが遅延手段6によって入力さ
れているので、このときの入力平滑コンデンサ15に流
れるリップル電流R2は、図3(b)に示すように、前
述のDC/DCコンバータ1によって発生するリップル
電流R1に比べてピークが分散したリップル電流R2と
なる。
If only the DC / DC converter 2 is operating instead of the DC / DC converter 1, the DC / DC converter 2 has a DC / DC converter as shown in FIG. Sawtooth T input to DC converter 1
Since the sawtooth wave T, which is delayed as compared with the above, is input by the delay means 6, the ripple current R2 flowing through the input smoothing capacitor 15 at this time is, as shown in FIG. 1 is a ripple current R2 whose peak is dispersed as compared with the ripple current R1 generated by R1.

【0027】ここで、2個のDC/DCコンバータ1,
2が動作しているときの合成リップル電流Rは、図3
(c)に示すように、DC/DCコンバータ1のスイッ
チング動作によって生じるリップル電流R1とDC/D
Cコンバータ2のスイッチング動作によって生じるリッ
プル電流R2とが合成され、ピークが分散していること
で打ち消されて、ピークの小さい合成リップル電流Rと
なる。
Here, two DC / DC converters 1,
2 is operating, the combined ripple current R is as shown in FIG.
As shown in (c), the ripple current R1 generated by the switching operation of the DC / DC converter 1 and the DC / D
The ripple current R2 generated by the switching operation of the C converter 2 is combined, and is canceled out by the dispersed peaks, resulting in a combined ripple current R having a small peak.

【0028】このように構成したため、入力側に発生す
る合成リップル電流Rのピークを低減することができ、
入力側の電流を平滑化することができ、従来のように許
容リップル電流値の大きい入力平滑コンデンサを用いる
必要はなく、許容リップル電流値の小さい入力平滑コン
デンサを用いることができる。
With this configuration, the peak of the combined ripple current R generated on the input side can be reduced.
The current on the input side can be smoothed, and it is not necessary to use an input smoothing capacitor having a large allowable ripple current value as in the related art, and an input smoothing capacitor having a small allowable ripple current value can be used.

【0029】この実施の形態1では、スイッチング動作
分散手段を遅延手段4で構成し必要なスイッチング式レ
ギュレータのスイッチングタイミングをずらして分散さ
せているが、図4に示すように、スイッチング動作分散
手段を基準クロック発生手段7とPLL(Phase Locke
d Loop )回路8とで構成して、PLL回路8でタイミ
ング調整して必要なスイッチング式レギュレータのスイ
ッチングタイミングをずらして分散させる場合であって
も、同様の効果を有する。
In the first embodiment, the switching operation dispersing means is constituted by the delay means 4 and the required switching timings of the switching regulators are shifted to disperse them. However, as shown in FIG. Reference clock generator 7 and PLL (Phase Locke
d Loop The same effect can be obtained even when the circuit is configured with the circuit 8 and the timing is adjusted by the PLL circuit 8 to disperse the necessary switching timing of the switching regulator.

【0030】この実施の形態1では、スイッチング動作
分散手段でこの2個のスイッチング式レギュレータのス
イッチングタイミングをずらして分散させているが、3
個以上のスイッチング式レギュレータのうちで必要なス
イッチング式レギュレータのスイッチングタイミングを
ずらして分散させるようにスイッチング動作分散手段を
構成する場合であっても、同様の効果を有する。
In the first embodiment, the switching timing of the two switching regulators is shifted and dispersed by the switching operation dispersing means.
The same effect can be obtained even when the switching operation dispersing means is configured to shift and disperse the switching timing of the required switching regulator among the plurality of switching regulators.

【0031】(実施の形態2)本発明の実施の形態2の
電源装置は、図5に示すように出力電圧Vout1に発
生するリップルのピークを低減するように、スイッチン
グ式レギュレータとしてのDC/DCコンバータ1をス
イッチング動作させるスイッチング駆動信号と基準クロ
ックとのタイミングを調整するタイミング調整手段9を
設けたものである。このタイミング調整手段9は、例え
ば、基準クロック発生手段4からの基準クロックに対し
て鋸波Tの位相を調整して、この基準クロックに位相ロ
ックした鋸波Tを三角波発生手段3で発生させるよう構
成されている。
(Embodiment 2) A power supply apparatus according to Embodiment 2 of the present invention is a DC / DC as a switching regulator so as to reduce a peak of a ripple generated in an output voltage Vout1 as shown in FIG. It is provided with timing adjusting means 9 for adjusting the timing between a switching drive signal for switching operation of the converter 1 and a reference clock. The timing adjusting means 9 adjusts the phase of the sawtooth wave T with respect to the reference clock from the reference clock generating means 4, and causes the triangular wave generating means 3 to generate the sawtooth wave T phase-locked to the reference clock. It is configured.

【0032】この実施の形態2の電源装置は、例えば、
携帯電話や電子手帳などに用いられており、携帯電話や
電子手帳を制御し基準クロックで動作するMPU(マイ
クロプロセッサユニット)に電源供給するものである。
The power supply according to the second embodiment includes, for example,
It is used in mobile phones and electronic organizers, and controls the mobile phone and electronic organizer to supply power to an MPU (microprocessor unit) that operates on a reference clock.

【0033】なお、DC/DCコンバータ1は、前述の
実施の形態1と同じであるのでここではその詳細な説明
を省略する。ここで、DC/DCコンバータ1を設けた
電源装置で、基準クロックで動作する負荷としてのMP
U5などに出力電圧を供給する動作について説明する。
Since the DC / DC converter 1 is the same as that of the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted here. Here, in the power supply device provided with the DC / DC converter 1, the MP as the load operated by the reference clock is used.
An operation of supplying an output voltage to U5 and the like will be described.

【0034】基準クロック発生手段4からの基準クロッ
クは、図5に示すように、MPU5とタイミング調整手
段9とに入力されている。MPU5はこの基準クロック
で動作している。
The reference clock from the reference clock generator 4 is input to the MPU 5 and the timing adjuster 9 as shown in FIG. The MPU 5 operates with this reference clock.

【0035】タイミング調整手段9は、図6に示すよう
に、MPU5での電力の消費とDC/DCコンバータ1
での電力の供給とのタイミングを近接させるよう基準ク
ロックに対して鋸波Tの位相を調整して、この基準クロ
ックに位相ロックした鋸波Tを三角波発生手段3で発生
させるよう指示している。
As shown in FIG. 6, the timing adjusting means 9 controls the power consumption in the MPU 5 and the DC / DC converter 1
The phase of the sawtooth wave T is adjusted with respect to the reference clock so that the timing with the supply of power in the step S11 is close to that of the reference clock. .

【0036】三角波発生手段3は、タイミング調整手段
9によって、この基準クロック発生手段4からの基準ク
ロックに位相ロックした鋸波Tを発生させて、DC/D
Cコンバータ1に入力している。
The triangular wave generating means 3 generates a sawtooth wave T phase-locked to the reference clock from the reference clock generating means 4 by the timing adjusting means 9 to obtain a DC / D signal.
Input to the C converter 1.

【0037】このように、スイッチング駆動信号と基準
クロックとのタイミングを調整してMPU5での電力の
消費とDC/DCコンバータ1での電力の供給とのタイ
ミングを近接させた場合では、図2に示すDC/DCコ
ンバータ1の出力平滑コンデンサ19に流れ込む電流
は、図6(b)に示すような波形となり、最終的な出力
電圧Vout1はリップルの小さい出力電圧となる。
As described above, when the timing between the power consumption of the MPU 5 and the supply of the power of the DC / DC converter 1 is brought close to each other by adjusting the timing between the switching drive signal and the reference clock, FIG. The current flowing into the output smoothing capacitor 19 of the DC / DC converter 1 has a waveform as shown in FIG. 6B, and the final output voltage Vout1 is an output voltage with small ripple.

【0038】このように構成したため、負荷側の動作ク
ロックとDC/DCコンバータ1のスイッチング動作の
タイミングを最適にすることで、MPU5での電力の消
費とDC/DCコンバータ1での電力の供給とのタイミ
ングが近接し、出力電圧Vout1のリップルの発生が
抑えられ、この出力電圧Vout1にリップルが殆ど無
い良好な電源電圧を供給することができる。また、大電
流を消費する負荷に対しても迅速な電力供給を行うこと
ができる。
With this configuration, by optimizing the operation clock on the load side and the timing of the switching operation of the DC / DC converter 1, power consumption in the MPU 5 and power supply in the DC / DC converter 1 can be reduced. And the occurrence of ripples in the output voltage Vout1 is suppressed, and a good power supply voltage with almost no ripples can be supplied to the output voltage Vout1. In addition, quick power supply can be performed to a load that consumes a large current.

【0039】この実施の形態2では、スイッチング式レ
ギュレータをスイッチング動作させるスイッチング駆動
信号と前記基準クロックとのタイミングを調整するタイ
ミング調整手段を設けているが、図7に示すように、三
角波発生手段の内部にこのタイミング調整手段を設けた
場合でも、同様の効果を有する。
In the second embodiment, the timing adjusting means for adjusting the timing between the switching drive signal for switching the switching regulator and the reference clock is provided. However, as shown in FIG. The same effect can be obtained even when the timing adjusting means is provided inside.

【0040】なお、前述の各実施の形態では、スイッチ
ング式レギュレータとしてDC/DCコンバータを用い
ているが、このDC/DCコンバータのブロックの構成
を特に限定するものではなく、このDC/DCコンバー
タ以外のスイッチング式レギュレータを用いる電源装置
であれば、同様の効果を有する。
In each of the above embodiments, a DC / DC converter is used as the switching regulator. However, the configuration of the DC / DC converter block is not particularly limited. The same effect can be obtained if the power supply device uses the switching type regulator.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように本発明の電源装置によれ
ば、入力側に発生する合成リップル電流のピークを低減
するように複数のスイッチング式レギュレータのうちで
必要なスイッチング式レギュレータのスイッチングタイ
ミングを分散させるスイッチング動作分散手段を設けた
ことにより、スイッチング式レギュレータのスイッチン
グ動作により発生するリップル電流のピークをそれぞれ
分散することができ、入力側に発生する合成リップル電
流のピークを低減することができ、入力側の電流を平滑
化することができ、従来のように許容リップル電流値の
大きい入力平滑コンデンサを用いる必要はなく、許容リ
ップル電流値の小さい入力平滑コンデンサを用いること
ができる。また、入力側(電力供給側)の供給電流のピ
ーク値を抑えることができるので、電池駆動機器に適用
した場合は電池駆動時間を伸ばすことができる。
As described above, according to the power supply device of the present invention, the switching timing of the switching regulator required among the plurality of switching regulators is reduced so as to reduce the peak of the combined ripple current generated on the input side. By providing the switching operation dispersing means for dispersing, the peak of the ripple current generated by the switching operation of the switching regulator can be dispersed, and the peak of the combined ripple current generated on the input side can be reduced. The current on the input side can be smoothed, and it is not necessary to use an input smoothing capacitor having a large allowable ripple current value as in the related art, and an input smoothing capacitor having a small allowable ripple current value can be used. In addition, since the peak value of the supply current on the input side (power supply side) can be suppressed, the battery drive time can be extended when applied to a battery drive device.

【0042】また、基準クロックで動作する負荷へ出力
電圧を供給するスイッチング式レギュレータを設けた電
源装置に、出力電圧に発生するリップルのピークを低減
するように、前記スイッチング式レギュレータをスイッ
チング動作させるスイッチング駆動信号と前記基準クロ
ックとのタイミングを調整するタイミング調整手段を設
けた場合では、負荷側の動作クロックとDC/DCコン
バータのスイッチング動作タイミングを最適にする事
で、出力電圧にリップルが殆ど無い良好な電源電圧を供
給することができる。
Further, in a power supply device provided with a switching regulator for supplying an output voltage to a load operated by a reference clock, a switching operation for switching the switching regulator so as to reduce a peak of a ripple generated in the output voltage. When the timing adjusting means for adjusting the timing between the drive signal and the reference clock is provided, the output voltage has almost no ripple by optimizing the operation clock on the load side and the switching operation timing of the DC / DC converter. Power supply voltage can be supplied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の電源装置を示すブロッ
ク図
FIG. 1 is a block diagram showing a power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態1のDC/DCコンバータを示す
ブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a DC / DC converter according to the first embodiment;

【図3】同実施の形態1の電源装置の要部の信号波形を
示す図
FIG. 3 is a diagram showing signal waveforms of main parts of the power supply device according to the first embodiment;

【図4】本発明の実施の形態1とは別の電源装置を示す
ブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a power supply device different from the first embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態2の電源装置を示すブロッ
ク図
FIG. 5 is a block diagram showing a power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】同実施の形態2の電源装置の要部の信号波形を
示す図
FIG. 6 is a diagram showing signal waveforms of main parts of the power supply device according to the second embodiment.

【図7】同実施の形態2の別の電源装置を示すブロック
FIG. 7 is a block diagram showing another power supply device according to the second embodiment;

【図8】従来の電源装置を示すブロック図FIG. 8 is a block diagram showing a conventional power supply device.

【図9】従来のDC/DCコンバータを示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a conventional DC / DC converter.

【図10】従来の電源装置の要部の信号波形を示す図FIG. 10 is a diagram showing signal waveforms of main parts of a conventional power supply device.

【図11】従来のMPUに出力電圧を供給する電源装置
を示すブロック図
FIG. 11 is a block diagram showing a power supply device for supplying an output voltage to a conventional MPU.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 DC/DCコンバータ 2 DC/DCコンバータ 3 三角波発生手段 6 遅延手段 7 基準クロック発生手段 8 PLL回路 9 タイミング調整手段 15 入力平滑コンデンサ 19 出力平滑コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC / DC converter 2 DC / DC converter 3 Triangular wave generation means 6 Delay means 7 Reference clock generation means 8 PLL circuit 9 Timing adjustment means 15 Input smoothing capacitor 19 Output smoothing capacitor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 共通の入力電圧を複数のスイッチング式
レギュレータに入力して目的の出力電圧にそれぞれ変換
出力する電源装置において、 入力側に発生する合成リップル電流のピークを低減する
ように複数のスイッチング式レギュレータのうちで必要
なスイッチング式レギュレータのスイッチングタイミン
グを分散させるスイッチング動作分散手段を設けた電源
装置。
In a power supply device for inputting a common input voltage to a plurality of switching regulators and converting and outputting them to target output voltages, a plurality of switching devices are provided so as to reduce a peak of a combined ripple current generated on an input side. A power supply device provided with switching operation distribution means for dispersing the switching timing of a required switching type regulator among the type regulators.
【請求項2】 スイッチング動作分散手段を、スイッチ
ングタイミングを決定する基準信号を一方のスイッチン
グ式レギュレータに比べて遅延させて他方のスイッチン
グ式レギュレータに入力するよう構成した請求項1記載
の電源装置。
2. The power supply device according to claim 1, wherein the switching operation dispersing means is configured to delay a reference signal for determining a switching timing as compared with one switching regulator and to input the reference signal to the other switching regulator.
【請求項3】 基準クロックで動作する負荷へ出力電圧
を供給するスイッチング式レギュレータを設けた電源装
置において、 出力電圧に発生するリップルのピークを低減するよう
に、前記スイッチング式レギュレータをスイッチング動
作させるスイッチング駆動信号と前記基準クロックとの
タイミングを調整するタイミング調整手段を設けた電源
装置。
3. A power supply device provided with a switching regulator for supplying an output voltage to a load operated by a reference clock, wherein a switching operation of the switching regulator is performed so as to reduce a peak of a ripple generated in the output voltage. A power supply device provided with timing adjustment means for adjusting the timing between a drive signal and the reference clock.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003527062A (en) * 2000-03-14 2003-09-09 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド Improved efficiency of polyphase switching power supplies during low power modes

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003527062A (en) * 2000-03-14 2003-09-09 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド Improved efficiency of polyphase switching power supplies during low power modes

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