JP2000324835A - 多出力電源装置 - Google Patents

多出力電源装置

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JP2000324835A
JP2000324835A JP11135792A JP13579299A JP2000324835A JP 2000324835 A JP2000324835 A JP 2000324835A JP 11135792 A JP11135792 A JP 11135792A JP 13579299 A JP13579299 A JP 13579299A JP 2000324835 A JP2000324835 A JP 2000324835A
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frequency
power supply
control
pwm
converter
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JP11135792A
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Inventor
Susumu Kaneko
進 金子
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多出力電源回路のビートノイズを低減する。 【解決手段】 周波数変調方式コンバータ2の発振周波
数を決めているタイミングコンデンサCtの信号を、P
WM方式のコンバータ1に入力する。コンバータ1のP
WMコントロール(IC1)では、入力したタイミング
コンデンサCtのタイミング信号に応じて、スイッチン
グ制御を行う周波数を、周波数制御コントロール(IC
2)の発振周波数と同期させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多出力電源装置に関
し、特に周波数変調方式とPWM方式のスイッチング電
源を組み合わせた多出力電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】装置内で電圧出力値の異なる複数の電源
が必要な場合等に、多出力電源装置が用いられる。異な
る複数の電圧出力値を供給するため、一般的には、各出
力電圧毎に制御を行う制御回路が設けられている。この
ような制御方式として、PWM方式や周波数変調方式等
が知られており、種々の組み合わせで出力電圧の制御が
行われている。
【0003】特に周波数変調方式とPWM方式のスイッ
チング電源を組み合わせた多出力電源等、発振周波数の
異なるスイッチング電源を組み合わせた多出力電源で
は、それぞれのスイッチング電源が発生するノイズやも
れ磁束等により、発振周波数やスイッチングのオンデュ
ーティーが変動し、出力ラインにビートノイズとして現
れる。
【0004】このようなビートノイズを低減させるた
め、従来から種々の対策が行われてきた。例えば、それ
ぞれのスイッチング電源をコントロールするコントロー
ルICに接続されるVcc−GNDラインを分離してビ
ートノイズを低減させていた。あるいは、磁気的な影響
を避けるため、トランスを物理的に遠ざける等の対策を
行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記説明の従
来の多出力電源では、ビートノイズを低減させることが
容易でないという問題がある。
【0006】従来のビートノイズ対策では、試作や試験
等を行うことによってビートノイズが低減される条件を
得ていた。このため、ビートノイズ低減のための最適な
条件を得るためには何度も試作や試験を繰り返さなけれ
ばならず、多大な労力を必要としていた。
【0007】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、ビートノイズを低減する多出力電源回路を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、周波数変調方式とPWM方式のスイッチ
ング電源を組み合わせた多出力電源装置において、周波
数変調方式を用いて出力電圧を制御する周波数変調方式
のコンバータ回路と、前記周波数変調方式のコンバータ
回路の発振周波数に同期したタイミング信号を入力し、
前記タイミング信号に応じた周波数でスイッチング制御
を行うPWM方式のコンバータ回路と、を有することを
特徴とする多出力電源装置、が提供される。
【0009】このような構成の多出力電源装置は、周波
数変調方式のコンバータ回路がスイッチング制御を行う
発振周波数のタイミング信号をPWM方式のコンバータ
回路に入力する。PWM方式のコンバータ回路では、入
力したタイミング信号に応じて、スイッチング制御を行
う周波数が決定される。すなわち、PWM方式のコンバ
ータ回路の発振周波数を周波数変調方式のコンバータ回
路の発振周波数と同期させる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態で
ある多出力電源装置の回路図である。
【0011】本発明に係る多出力電源装置は、交流電源
を入力して直流電圧を発生するスイッチング方式の電源
装置であって、複数の電圧出力値を生成・出力する制御
部を備えている。図1に示した回路は、交流から直流を
生成する整流回路10と、第1の電圧出力値V1を生成
するコンバータ1(20)と、第2の電圧出力値V2を
生成するコンバータ2(30)と、から構成される。
【0012】整流回路10は、交流電源11、ダイオー
ドのブリッジ接続(以下、ブリッジダイオードとする)
12、及びコンデンサC1とから構成されるブリッジ整
流回路である。交流電源11が供給する交流電流は、ブ
リッジダイオード12で整流する。コンデンサC1は、
電圧を平滑するコンデンサである。
【0013】コンバータ1(20)は、整流回路10の
生成した直流を入力し、所定の電圧出力値V1を生成す
るとともに、電圧出力値V1が一定に保たれるように制
御を行うPWM方式の電圧安定化回路である。コンバー
タ1(20)は、トランスT1と、トランジスタQ1
と、トランジスタQ1をオン、オフするパルス信号を制
御するPWMコントロール(IC1)と、トランスT1
の出力を整流平滑するダイオードD1とコンデンサC2
と、から構成される。トランスT1の1次側にはトラン
ジスタQ1が接続している。トランジスタQ1は、PW
Mコントロール(IC1)の制御に従って、オン・オフ
を繰り返すスイッチング素子である。トランスT1の2
次側に接続するダイオードD1とコンデンサC2は、平
滑回路を構成している。PWMコントロール(IC1)
は、もう1つの出力V2を生成するコンバータ2(3
0)のタイミングコンデンサCtのタイミング信号と、
電圧出力値V1のフィードバック信号を入力し、トラン
ジスタQ1のスイッチング制御を行う。PWMコントロ
ール(IC1)は、コンデンサCtのタイミング信号を
用いてコンバータ2(30)の発振周波数に同期してス
イッチングを行うとともに、V1のフィードバック信号
によってトランジスタQ1のオンデューティーを可変に
することによって、電圧出力値V1を安定化させる。
【0014】コンバータ2(30)は、コンバータ1
(20)と同様に、整流回路10の生成した直流を入力
し、所定の電圧出力値V2を生成するとともに、電圧出
力値V2が一定に保たれるように制御を行う周波数変調
方式の電圧安定化回路である。コンバータ2(30)
は、トランスT2と、トランジスタQ2及びQ3と、コ
ンデンサC3と、トランジスタQ2及びQ3を制御する
周波数制御コントロール(IC2)と、トランスT2の
出力を平滑するダイオードD2、ダイオードD3、コン
デンサC4と、から構成される。また、タイミングコン
デンサCtが、周波数制御コントロール(IC2)に接
続している。
【0015】トランスT2の1次側には、トランジスタ
Q2及びQ3、コンデンサC3が接続している。トラン
ジスタQ2及びQ3は、周波数変調コントロール(IC
2)の制御に従って、オン・オフを繰り返すスイッチン
グ素子である。トランスT2の2次側に接続するダイオ
ードD2及びD3とコンデンサC4は、平滑回路を構成
している。周波数変調コントロール(IC2)は、電圧
出力値V2のフィードバック信号を入力し、トランジス
タQ2及びQ3のスイッチング制御を行う。PWMコン
トロール(IC1)は、V2フィードバック信号によっ
てトランジスタQ2及びQ3のオンデューティーを可変
にすることによって、電圧出力値V2を安定化させる。
【0016】タイミングコンデンサCtは、周波数変調
コントロール(IC2)に接続して、周波数変調コント
ロール(IC2)のスイッチング周波数を設定、これを
タイミング信号としてPWMコントロール(IC1)へ
出力する。
【0017】このような構成の回路を備えた多出力電源
装置の動作について説明する。図2は、本発明の一実施
の形態である多出力電源装置におけるコンバータ2のス
イッチング周波数が低い場合の動作を示した図である。
【0018】周波数変調コントロール(IC2)は、出
力負荷が重負荷の場合、発振周波数、すなわちスイッチ
ング周波数が低くなる。PWMコントロール(IC1)
は、タイミングコンデンサCtにより周波数変調コント
ロール(IC2)のスイッチング周波数を検出してお
り、これに同期してスイッチング周波数を制御する。P
WMコントロール(IC1)の出力負荷の状態によら
ず、スイッチング周波数は周波数変調コントロール(I
C2)と同期している。さらに、PWMコントロール
(IC1)は、出力負荷の大きさに応じて得られるV1
フィードバック信号に従ってスイッチングのオンデュー
ティーを変化させる。軽負荷の場合、PWMコントロー
ル(IC1)は、オンデューティーは小さくなる。ま
た、重負荷の場合、オンデューティーは大きくなる。
【0019】次に、コンバータ2のスイッチング周波数
が高い場合について説明する。図3は、本発明の一実施
の形態である多出力電源装置におけるコンバータ2のス
イッチング周波数が高い場合の動作を示した図である。
【0020】周波数変調コントロール(IC2)は、出
力負荷が軽負荷の場合、スイッチング周波数は高くな
る。PWMコントロール(IC1)は、上記説明のよう
に周波数変調コントロール(IC2)のスイッチング周
波数に同期してスイッチング周波数を制御する。これ
は、PWMコントロール(IC1)の出力負荷の状態に
よらない。さらに、PWMコントロール(IC1)は、
出力負荷の大きさに応じて得られるV1フィードバック
信号に従ってスイッチングのオンデューティーを変化さ
せる。軽負荷の場合、PWMコントロール(IC1)
は、オンデューティーは小さくなる。また、重負荷の場
合、オンデューティーは大きくなる。
【0021】上記説明のように、PWM方式のコンバー
タ1のスイッチング周波数は、周波数変調方式のコンバ
ータ2のスイッチング周波数と同期しており、かつ自身
のV1フィードバック信号によりオンデューティーを可
変にしてコンバータ1の出力電圧を制御している。この
ように、制御方式の異なる周波数変調方式のコンバータ
回路とPWM方式のコンバータ回路が同一周波数で動作
しているため、ビートノイズの発生を抑制することが可
能となる。
【0022】上記説明では、1つの周波数変調方式のコ
ンバータと1つのPWM方式のコンバータとの組み合わ
せとしたが、1つの周波数変調方式のコンバータと複数
のPWM方式のコンバータの組み合わせとすることもで
きる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、周波数
変調方式のコンバータ回路がスイッチング制御を行う発
振周波数のタイミング信号をPWM方式のコンバータ回
路に入力することによって、PWM方式のコンバータ回
路の発振周波数を周波数変調方式のコンバータ回路の発
振周波数と同期させる。
【0024】このように、制御方式の異なる周波数変調
方式のコンバータ回路とPWM方式のコンバータ回路が
同一周波数で動作しているため、ビートノイズの発生を
抑制することが可能となる。また、さらに、試作を繰り
返す必要がなくなるため、設計工数の削減を行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である多出力電源装置の
回路図である。
【図2】本発明の一実施の形態である多出力電源装置に
おけるコンバータ2のスイッチング周波数が低い場合の
動作を示した図である。
【図3】本発明の一実施の形態である多出力電源装置に
おけるコンバータ2のスイッチング周波数が高い場合の
動作を示した図である。
【符号の説明】
10…整流回路、11…電源、12…ブリッジダイオー
ド、20…コンバータ1、30…コンバータ2、IC1
…PWMコントロール、IC2…周波数変調コントロー
ル、Q1、Q2、Q3…トランジスタ、C1、C2、C
3、C4…コンデンサ、Ct…タイミングコンデンサ、
D1、D2、D3…ダイオード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周波数変調方式とPWM(パルス幅変
    調)方式のスイッチング電源を組み合わせた多出力電源
    装置において、 周波数変調方式を用いて出力電圧を制御する周波数変調
    方式のコンバータ回路と、 前記周波数変調方式のコンバータ回路の発振周波数に同
    期したタイミング信号を入力し、前記タイミング信号に
    応じた周波数でスイッチング制御を行うPWM方式のコ
    ンバータ回路と、 を有することを特徴とする多出力電源装置。
  2. 【請求項2】 前記PWM方式のコンバータ回路は、前
    記発振周波数に同期してスイッチング制御を行うととも
    に出力電圧のフィードバック信号に応じてオンデューテ
    ィーを制御することを特徴とする請求項1記載の多出力
    電源装置。
JP11135792A 1999-05-17 1999-05-17 多出力電源装置 Pending JP2000324835A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100392911B1 (ko) * 2001-05-26 2003-07-28 단암전자통신주식회사 다중출력 컨버터의 출력간 레귤레이션 보상회로
JP2009089522A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Dc−dcコンバータ
JP2018500874A (ja) * 2014-12-31 2018-01-11 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 パワーコンバータにおける高速モード遷移

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