JP2001103765A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の発振器を用いること無く所望の周波数
でスイッチング制御可能なスイッチング電源を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明のスイッチング電源は、クロック
周波数が可変可能でこのクロックに従って動作する演算
処理部としてのマイコン１を有し、このマイコン１のク
ロック周波数をスイッチング周波数として動作するよう
構成したものである。
でスイッチング制御可能なスイッチング電源を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明のスイッチング電源は、クロック
周波数が可変可能でこのクロックに従って動作する演算
処理部としてのマイコン１を有し、このマイコン１のク
ロック周波数をスイッチング周波数として動作するよう
構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
に関するものであり、特に、周波数制御による負荷電力
や電圧を高周波で制御する場合に特徴を有するものであ
る。
に関するものであり、特に、周波数制御による負荷電力
や電圧を高周波で制御する場合に特徴を有するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のスイッチング電源は、図１５に示
すように、周波数制御用マイクロコンピュータ（以下、
マイコンと略す。）３０と、周波数制御用トランジスタ
３１，３２，３３と、周波数可変用コンデンサ３４，３
５，３６と、発振器３７と、インバータ３８と、周波数
制御用マイコン３０にクロック周波数を供給するクロッ
ク発振器３９と、発振器３７にそれぞれ接続される発振
用コンデンサ４０と発振用抵抗器４１とで構成されてい
る。
すように、周波数制御用マイクロコンピュータ（以下、
マイコンと略す。）３０と、周波数制御用トランジスタ
３１，３２，３３と、周波数可変用コンデンサ３４，３
５，３６と、発振器３７と、インバータ３８と、周波数
制御用マイコン３０にクロック周波数を供給するクロッ
ク発振器３９と、発振器３７にそれぞれ接続される発振
用コンデンサ４０と発振用抵抗器４１とで構成されてい
る。
【０００３】このスイッチング電源の動作について説明
する。周波数制御用マイコン３０によって、周波数制御
用トランジスタ３１，３２，３３をオンオフ制御するこ
とで、周波数可変用コンデンサ３４，３５，３６を接続
開放し、発振器３７の発振周波数を変化させる。そし
て、発振器３７からの出力を、スイッチング周波数とし
てインバータ３８で電力増幅して負荷４２への電力を制
御している。
する。周波数制御用マイコン３０によって、周波数制御
用トランジスタ３１，３２，３３をオンオフ制御するこ
とで、周波数可変用コンデンサ３４，３５，３６を接続
開放し、発振器３７の発振周波数を変化させる。そし
て、発振器３７からの出力を、スイッチング周波数とし
てインバータ３８で電力増幅して負荷４２への電力を制
御している。
【０００４】また、前述のスイッチング電源とは別の周
波数制御としては、マイコンのソフトによりクロック周
波数の分周比を可変して周波数切替えを行ない、スイッ
チング周波数を制御しているものもある。
波数制御としては、マイコンのソフトによりクロック周
波数の分周比を可変して周波数切替えを行ない、スイッ
チング周波数を制御しているものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のス
イッチング電源では、負荷電力は発振周波数で制御され
るので、所望の電力を安定に得るためには、マイコン用
発振器としてのクロック発振器３９と、インバータ用発
振器としての発振器３７との二つが必要である。また、
マイコンでソフトによる周波数切替えは、固定されたク
ロック周波数を分周して所望の周波数を出力することと
成り、選べる周波数が限定されること、インバータの周
波数が高い場合は高速制御可能なマイコンを使用しない
と対応できないなどの問題があった。
イッチング電源では、負荷電力は発振周波数で制御され
るので、所望の電力を安定に得るためには、マイコン用
発振器としてのクロック発振器３９と、インバータ用発
振器としての発振器３７との二つが必要である。また、
マイコンでソフトによる周波数切替えは、固定されたク
ロック周波数を分周して所望の周波数を出力することと
成り、選べる周波数が限定されること、インバータの周
波数が高い場合は高速制御可能なマイコンを使用しない
と対応できないなどの問題があった。
【０００６】本発明は、複数の発振器を用いること無く
所望の周波数でスイッチング制御可能なスイッチング電
源を提供することを目的とする。
所望の周波数でスイッチング制御可能なスイッチング電
源を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のスイッチング電
源は、クロック周波数が可変可能でこのクロックに従っ
て動作する演算処理部を有し、前記演算処理部のクロッ
ク周波数をスイッチング周波数として動作するよう構成
したものである。本発明によると、単一の発振器のみで
動作可能で所望の周波数でスイッチング制御可能なスイ
ッチング電源を得ることができる。
源は、クロック周波数が可変可能でこのクロックに従っ
て動作する演算処理部を有し、前記演算処理部のクロッ
ク周波数をスイッチング周波数として動作するよう構成
したものである。本発明によると、単一の発振器のみで
動作可能で所望の周波数でスイッチング制御可能なスイ
ッチング電源を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、クロック周波数が可変可能でこのクロックに従って
動作する演算処理部を有し、前記演算処理部のクロック
周波数をスイッチング周波数として動作するよう構成し
たスイッチング電源としたものであり、単一の発振器の
みで動作可能で所望の周波数でスイッチング制御可能な
スイッチング電源を得ることができる。
は、クロック周波数が可変可能でこのクロックに従って
動作する演算処理部を有し、前記演算処理部のクロック
周波数をスイッチング周波数として動作するよう構成し
たスイッチング電源としたものであり、単一の発振器の
みで動作可能で所望の周波数でスイッチング制御可能な
スイッチング電源を得ることができる。
【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、マイコ
ンを含む制御回路によりスイッチング周波数が制御され
るスイッチング電源において、前記マイコンのクロック
周波数を可変させこのクロック周波数をスイッチング周
波数として動作することを特徴とするスイッチング電源
としたものであり、マイコン用発振器のみで、所望のス
イッチング周波数で制御可能なスイッチング電源を得る
ことができる。
ンを含む制御回路によりスイッチング周波数が制御され
るスイッチング電源において、前記マイコンのクロック
周波数を可変させこのクロック周波数をスイッチング周
波数として動作することを特徴とするスイッチング電源
としたものであり、マイコン用発振器のみで、所望のス
イッチング周波数で制御可能なスイッチング電源を得る
ことができる。
【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、マイコ
ンのクロック周波数を分周した周波数を、スイッチング
周波数として動作することを特徴とする請求項２記載の
スイッチング電源としたものであり、マイコンのクロッ
ク周波数より小さいスイッチング周波数でも周波数制御
が可能なスイッチング電源を得ることができる。本発明
の請求項４に記載の発明は、マイコンのクロック発振部
に発振周波数可変のＲＣ発振を用いることを特徴とする
請求項２または請求項３に記載のスイッチング電源とし
たものであり、所望のスイッチング周波数を得る具体的
な構成を実現できる。
ンのクロック周波数を分周した周波数を、スイッチング
周波数として動作することを特徴とする請求項２記載の
スイッチング電源としたものであり、マイコンのクロッ
ク周波数より小さいスイッチング周波数でも周波数制御
が可能なスイッチング電源を得ることができる。本発明
の請求項４に記載の発明は、マイコンのクロック発振部
に発振周波数可変のＲＣ発振を用いることを特徴とする
請求項２または請求項３に記載のスイッチング電源とし
たものであり、所望のスイッチング周波数を得る具体的
な構成を実現できる。
【００１１】本発明の請求項５に記載の発明は、マイコ
ンのクロック発振部に発振周波数可変のＬＣ発振を用い
ることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のス
イッチング電源としたものであり、スイッチング周波数
の精度を高めることができ高精度な電力制御を実現でき
る。本発明の請求項６に記載の発明は、発振用抵抗器と
発振用コンデンサとを有するクロック発振部に、スイッ
チング素子に接続されたコンデンサを接続し、前記スイ
ッチング素子をオンオフ制御して前記クロック発振部の
発振周波数を変化させてマイコンのクロック周波数を可
変させることを特徴とする請求項２または請求項３に記
載のスイッチング電源としたものであり、所望のスイッ
チング周波数で電力制御することができる。
ンのクロック発振部に発振周波数可変のＬＣ発振を用い
ることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のス
イッチング電源としたものであり、スイッチング周波数
の精度を高めることができ高精度な電力制御を実現でき
る。本発明の請求項６に記載の発明は、発振用抵抗器と
発振用コンデンサとを有するクロック発振部に、スイッ
チング素子に接続されたコンデンサを接続し、前記スイ
ッチング素子をオンオフ制御して前記クロック発振部の
発振周波数を変化させてマイコンのクロック周波数を可
変させることを特徴とする請求項２または請求項３に記
載のスイッチング電源としたものであり、所望のスイッ
チング周波数で電力制御することができる。
【００１２】本発明の請求項７に記載の発明は、発振用
コイルと発振用コンデンサとを有するクロック発振部
に、スイッチング素子に接続されたコンデンサを接続
し、前記スイッチング素子をオンオフ制御して前記クロ
ック発振部の発振周波数を変化させてマイコンのクロッ
ク周波数を可変させることを特徴とする請求項２または
請求項３に記載のスイッチング電源としたものであり、
所望のスイッチング周波数で電力制御することができ
る。
コイルと発振用コンデンサとを有するクロック発振部
に、スイッチング素子に接続されたコンデンサを接続
し、前記スイッチング素子をオンオフ制御して前記クロ
ック発振部の発振周波数を変化させてマイコンのクロッ
ク周波数を可変させることを特徴とする請求項２または
請求項３に記載のスイッチング電源としたものであり、
所望のスイッチング周波数で電力制御することができ
る。
【００１３】本発明の請求項８に記載の発明は、マイコ
ンの出力ポートに直接に発振用抵抗器とコンデンサとを
接続し、これらの接続開放を制御することでマイコンの
クロック周波数を可変させることを特徴とする請求項２
または請求項３に記載のスイッチング電源としたもので
あり、所望のスイッチング周波数で電力制御することが
できる。
ンの出力ポートに直接に発振用抵抗器とコンデンサとを
接続し、これらの接続開放を制御することでマイコンの
クロック周波数を可変させることを特徴とする請求項２
または請求項３に記載のスイッチング電源としたもので
あり、所望のスイッチング周波数で電力制御することが
できる。
【００１４】本発明の請求項９に記載の発明は、マイコ
ンの出力ポートに直接に発振用コイルとコンデンサとを
接続し、これらの接続開放を制御することでマイコンの
クロック周波数を可変させることを特徴とする請求項２
または請求項３に記載のスイッチング電源としたもので
ある。本発明の請求項１０に記載の発明は、マイコンの
クロック発生回路に接続された発振用コイルの両端にマ
イコンのクロック周波数を可変するためのコンデンサを
接続し、前記コンデンサの容量をクロック発生回路の入
出力で概ねバランスするように接続することを特徴とす
る請求項５記載のスイッチング電源としたものであり、
周波数制御を安定に実現することができる。
ンの出力ポートに直接に発振用コイルとコンデンサとを
接続し、これらの接続開放を制御することでマイコンの
クロック周波数を可変させることを特徴とする請求項２
または請求項３に記載のスイッチング電源としたもので
ある。本発明の請求項１０に記載の発明は、マイコンの
クロック発生回路に接続された発振用コイルの両端にマ
イコンのクロック周波数を可変するためのコンデンサを
接続し、前記コンデンサの容量をクロック発生回路の入
出力で概ねバランスするように接続することを特徴とす
る請求項５記載のスイッチング電源としたものであり、
周波数制御を安定に実現することができる。
【００１５】本発明の請求項１１に記載の発明は、マイ
コンのクロック発生回路の入出力間に発振用コイルを接
続し、マイコンのクロック発生回路の入力側のみにコン
デンサを接続することを特徴とする請求項５記載のスイ
ッチング電源としたものであり、周波数制御を実現する
ことができる。本発明の請求項１２に記載の発明は、マ
イコンのクロック発生回路に接続された発振用コイル
に、直列あるいは並列に抵抗器を接続して発振強度を合
わせ込むことを特徴とする請求項５記載のスイッチング
電源としたものであり、コイル−コンデンサの共振によ
る高圧発生を抑制し、信頼性の高い発振回路を実現でき
る。
コンのクロック発生回路の入出力間に発振用コイルを接
続し、マイコンのクロック発生回路の入力側のみにコン
デンサを接続することを特徴とする請求項５記載のスイ
ッチング電源としたものであり、周波数制御を実現する
ことができる。本発明の請求項１２に記載の発明は、マ
イコンのクロック発生回路に接続された発振用コイル
に、直列あるいは並列に抵抗器を接続して発振強度を合
わせ込むことを特徴とする請求項５記載のスイッチング
電源としたものであり、コイル−コンデンサの共振によ
る高圧発生を抑制し、信頼性の高い発振回路を実現でき
る。
【００１６】本発明の請求項１３に記載の発明は、発振
用抵抗器を、マイコンのクロック周波数微調整用として
の可変抵抗器とした請求項４記載のスイッチング電源と
したものであり、スイッチング周波数の微調整ができ
る。本発明の請求項１４に記載の発明は、発振用コイル
を、マイコンのクロック周波数微調整用としての可変イ
ンダクタとした請求項５記載のスイッチング電源とした
ものであり、スイッチング周波数の微調整ができる。
用抵抗器を、マイコンのクロック周波数微調整用として
の可変抵抗器とした請求項４記載のスイッチング電源と
したものであり、スイッチング周波数の微調整ができ
る。本発明の請求項１４に記載の発明は、発振用コイル
を、マイコンのクロック周波数微調整用としての可変イ
ンダクタとした請求項５記載のスイッチング電源とした
ものであり、スイッチング周波数の微調整ができる。
【００１７】以下、本発明のスイッチング電源を具体的
な実施の形態に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１に示した本発明の実施の形態１の
スイッチング電源は、クロック周波数が可変可能でこの
クロックに従って動作する演算処理部としてのマイコン
１を有し、このマイコン１のクロック周波数をスイッチ
ング周波数として動作するよう構成したものである。
な実施の形態に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１に示した本発明の実施の形態１の
スイッチング電源は、クロック周波数が可変可能でこの
クロックに従って動作する演算処理部としてのマイコン
１を有し、このマイコン１のクロック周波数をスイッチ
ング周波数として動作するよう構成したものである。
【００１８】具体的には、このスイッチング電源は、マ
イコン１と、電力を供給する直流電源２と、クロック発
振部３と、周波数制御によって電力を制御するインバー
タ出力部４とを有し、負荷装置５に電力を出力するよう
構成されている。なお、制御回路は、インバータ出力部
４を制御するようにマイコン１とクロック発振部３とで
構成されている。
イコン１と、電力を供給する直流電源２と、クロック発
振部３と、周波数制御によって電力を制御するインバー
タ出力部４とを有し、負荷装置５に電力を出力するよう
構成されている。なお、制御回路は、インバータ出力部
４を制御するようにマイコン１とクロック発振部３とで
構成されている。
【００１９】このクロック発振部３は、周波数可変の為
のコンデンサ６，７，８，９と、マイコン１に内蔵され
たクロック発生回路１０と、発振用コイル１１と、最高
周波数を決定する発振用コンデンサ１２，１３とでＬＣ
発振するよう構成されている。マイコン１のクロック発
生回路１０のクロック入力ポート１０ａとクロック出力
ポート１０ｂとの間には発振用コイル１１が接続され、
発振用コイル１１の両端とＧＮＤとの間にはそれぞれ発
振用コンデンサ１２，１３が接続されている。
のコンデンサ６，７，８，９と、マイコン１に内蔵され
たクロック発生回路１０と、発振用コイル１１と、最高
周波数を決定する発振用コンデンサ１２，１３とでＬＣ
発振するよう構成されている。マイコン１のクロック発
生回路１０のクロック入力ポート１０ａとクロック出力
ポート１０ｂとの間には発振用コイル１１が接続され、
発振用コイル１１の両端とＧＮＤとの間にはそれぞれ発
振用コンデンサ１２，１３が接続されている。
【００２０】また、発振用コイル１１の両端とマイコン
１の出力ポート１０ｃ〜１０ｆとの間にはそれぞれのス
イッチング素子１４〜１７を介して周波数可変の為のコ
ンデンサ６，７，８，９がそれぞれ接続されており、こ
のコンデンサ６〜９の容量をクロック発生回路１０の入
出力で概ねバランスするように接続している。ここで、
この実施の形態１のスイッチング電源の動作について説
明する。
１の出力ポート１０ｃ〜１０ｆとの間にはそれぞれのス
イッチング素子１４〜１７を介して周波数可変の為のコ
ンデンサ６，７，８，９がそれぞれ接続されており、こ
のコンデンサ６〜９の容量をクロック発生回路１０の入
出力で概ねバランスするように接続している。ここで、
この実施の形態１のスイッチング電源の動作について説
明する。
【００２１】マイコン１は、自己の出力ポート１０ｃ〜
１０ｆに接続されているそれぞれのスイッチング素子１
４〜１７をオンオフ制御してクロック発振部３のコンデ
ンサ６〜９の接続開放を制御し、クロック発振部３の発
振周波数を可変させ、クロック発生回路１０からインバ
ータ出力部４に出力されるクロック周波数を可変させて
いる。なお、このマイコン１は、前記の可変後のクロッ
ク周波数で正常に動作する。
１０ｆに接続されているそれぞれのスイッチング素子１
４〜１７をオンオフ制御してクロック発振部３のコンデ
ンサ６〜９の接続開放を制御し、クロック発振部３の発
振周波数を可変させ、クロック発生回路１０からインバ
ータ出力部４に出力されるクロック周波数を可変させて
いる。なお、このマイコン１は、前記の可変後のクロッ
ク周波数で正常に動作する。
【００２２】インバータ出力部４では、前記の可変後の
クロック周波数をスイッチング周波数としてインバータ
制御することになり、負荷装置５に電力を出力してい
る。このように構成したため、従来例のようなマイコン
用発振器とは別のインバータ用発振器を設けることを不
必要とすることができ、この単一のマイコン用発振器と
してのクロック発振部３のみでスイッチング動作させる
ことができ、その構成を簡単な回路構成で実現すること
ができ、クロック発振部３の周波数可変用のコンデンサ
６〜９の接続開放を制御することでスイッチング周波数
を所望の任意の周波数に選択制御することができ、高速
で安定な周波数制御による電力制御を供給可能とするこ
とができる。
クロック周波数をスイッチング周波数としてインバータ
制御することになり、負荷装置５に電力を出力してい
る。このように構成したため、従来例のようなマイコン
用発振器とは別のインバータ用発振器を設けることを不
必要とすることができ、この単一のマイコン用発振器と
してのクロック発振部３のみでスイッチング動作させる
ことができ、その構成を簡単な回路構成で実現すること
ができ、クロック発振部３の周波数可変用のコンデンサ
６〜９の接続開放を制御することでスイッチング周波数
を所望の任意の周波数に選択制御することができ、高速
で安定な周波数制御による電力制御を供給可能とするこ
とができる。
【００２３】また、マイコン１のクロック発生回路１０
に接続された発振用コイル１１の両端にこのマイコン１
のクロック周波数を可変するためのコンデンサ６〜９を
接続し、このコンデンサ６〜９の容量をクロック発生回
路１０の入出力で概ねバランスするように接続している
ので、周波数制御を安定に実現することができる。この
実施の形態１では、演算処理部をマイコン１としている
が、マイクロプロセッサやＣＰＵ（中央演算処理装置）
などであっても、前述と同様の効果を有する。
に接続された発振用コイル１１の両端にこのマイコン１
のクロック周波数を可変するためのコンデンサ６〜９を
接続し、このコンデンサ６〜９の容量をクロック発生回
路１０の入出力で概ねバランスするように接続している
ので、周波数制御を安定に実現することができる。この
実施の形態１では、演算処理部をマイコン１としている
が、マイクロプロセッサやＣＰＵ（中央演算処理装置）
などであっても、前述と同様の効果を有する。
【００２４】この実施の形態１では、マイコン１の出力
ポート１０ｃ〜１０ｆにスイッチング素子１４〜１７を
外部接続しているが、図２に示すように、スイッチング
素子１４〜１７を内蔵しそれが出力ポート１０ｃ〜１０
ｆに接続されたマイコンを用いた場合であっても、前述
と同様の効果を有する。また、ここでは、周波数可変用
のコンデンサ６〜９を４個としているが、周波数可変用
のコンデンサを４個以外の数量としそれに伴ってスイッ
チング素子とマイコンの出力ポートの数量を対応させた
場合であっても、前述と同様の効果を有する。
ポート１０ｃ〜１０ｆにスイッチング素子１４〜１７を
外部接続しているが、図２に示すように、スイッチング
素子１４〜１７を内蔵しそれが出力ポート１０ｃ〜１０
ｆに接続されたマイコンを用いた場合であっても、前述
と同様の効果を有する。また、ここでは、周波数可変用
のコンデンサ６〜９を４個としているが、周波数可変用
のコンデンサを４個以外の数量としそれに伴ってスイッ
チング素子とマイコンの出力ポートの数量を対応させた
場合であっても、前述と同様の効果を有する。
【００２５】この実施の形態１では、マイコン１のクロ
ック発生回路１０のクロック入力ポート１０ａとクロッ
ク出力ポート１０ｂとの間に接続された発振用コイル１
１の両端にこのマイコン１のクロック周波数を可変する
ためのコンデンサ６〜９を接続し、このコンデンサ６〜
９の容量をクロック発生回路１０の入出力で概ねバラン
スするように接続しているが、図３に示すように、マイ
コン１のクロック発生回路１０の入力側のみにコンデン
サ６，７を接続する場合では、前記のコンデンサ６〜９
の容量をクロック発生回路１０の入出力で概ねバランス
するように接続する場合に比べてやや劣るが、実使用上
に問題なく十分に安定した周波数制御を実現することが
できる。
ック発生回路１０のクロック入力ポート１０ａとクロッ
ク出力ポート１０ｂとの間に接続された発振用コイル１
１の両端にこのマイコン１のクロック周波数を可変する
ためのコンデンサ６〜９を接続し、このコンデンサ６〜
９の容量をクロック発生回路１０の入出力で概ねバラン
スするように接続しているが、図３に示すように、マイ
コン１のクロック発生回路１０の入力側のみにコンデン
サ６，７を接続する場合では、前記のコンデンサ６〜９
の容量をクロック発生回路１０の入出力で概ねバランス
するように接続する場合に比べてやや劣るが、実使用上
に問題なく十分に安定した周波数制御を実現することが
できる。
【００２６】この実施の形態１では、マイコン１のクロ
ック発生回路１０のクロック入力ポート１０ａとクロッ
ク出力ポート１０ｂとの間に発振用コイル１１のみを接
続しているが、図４，図５に示すように、この発振用コ
イル１１に直列あるいは並列に抵抗器１８を接続して発
振強度を合わせ込むよう構成した場合では、コイル−コ
ンデンサの共振による高圧発生を抑制し、信頼性の高い
クロック発振回路を実現できる。
ック発生回路１０のクロック入力ポート１０ａとクロッ
ク出力ポート１０ｂとの間に発振用コイル１１のみを接
続しているが、図４，図５に示すように、この発振用コ
イル１１に直列あるいは並列に抵抗器１８を接続して発
振強度を合わせ込むよう構成した場合では、コイル−コ
ンデンサの共振による高圧発生を抑制し、信頼性の高い
クロック発振回路を実現できる。
【００２７】（実施の形態２）図６に示した本発明の実
施の形態２のスイッチング電源は、前述の実施の形態１
と同様にマイコン１を含む制御回路によりスイッチング
周波数が制御されるスイッチング電源であって、マイコ
ン１のクロック周波数を分周した周波数を、スイッチン
グ周波数として動作するよう構成した点が前述の実施の
形態１とは異なっている。
施の形態２のスイッチング電源は、前述の実施の形態１
と同様にマイコン１を含む制御回路によりスイッチング
周波数が制御されるスイッチング電源であって、マイコ
ン１のクロック周波数を分周した周波数を、スイッチン
グ周波数として動作するよう構成した点が前述の実施の
形態１とは異なっている。
【００２８】具体的には、前述の実施の形態１のクロッ
ク発生回路１０とインバータ出力部４との間に、マイコ
ン１のクロック周波数を分周してインバータ出力部４に
出力する分周器１９を設けている。このように構成した
ため、前述の実施の形態１ではクロック発振部３で可変
されたマイコン１のクロック周波数をそのままインバー
タ出力部４に供給しマイコン１のクロック周波数と同一
周波数であるスイッチング周波数でインバータ出力部４
を動作させているが、本実施の形態２のスイッチング電
源では分周器１９を設けているので、マイコン１のクロ
ック周波数より低いスイッチング周波数でも周波数制御
を可能にすることができる。
ク発生回路１０とインバータ出力部４との間に、マイコ
ン１のクロック周波数を分周してインバータ出力部４に
出力する分周器１９を設けている。このように構成した
ため、前述の実施の形態１ではクロック発振部３で可変
されたマイコン１のクロック周波数をそのままインバー
タ出力部４に供給しマイコン１のクロック周波数と同一
周波数であるスイッチング周波数でインバータ出力部４
を動作させているが、本実施の形態２のスイッチング電
源では分周器１９を設けているので、マイコン１のクロ
ック周波数より低いスイッチング周波数でも周波数制御
を可能にすることができる。
【００２９】この実施の形態２では、マイコン１の出力
ポート１０ｃ〜１０ｆにスイッチング素子１４〜１７を
それぞれ外部接続しているが、図７に示すように、スイ
ッチング素子１４〜１７を内蔵しそれが出力ポート１０
ｃ〜１０ｆに接続されたマイコンを用いた場合であって
も、前述と同様の効果を有する。この実施の形態２で
は、マイコン１のクロック発生回路１０のクロック入力
ポート１０ａとクロック出力ポート１０ｂとの間に接続
された発振用コイル１１の両端にマイコン１のクロック
周波数を可変するためのコンデンサ６〜９を接続し、こ
のコンデンサ６〜９の容量をクロック発生回路１０の入
出力で概ねバランスするように接続しているが、図８に
示すように、マイコン１のクロック発生回路１０の入力
側のみにコンデンサ６，７を接続する場合では、前記の
コンデンサ６〜９の容量をクロック発生回路１０の入出
力で概ねバランスするように接続する場合に比べてやや
劣るが、実使用上に問題なく十分に安定した周波数制御
を実現することができる。
ポート１０ｃ〜１０ｆにスイッチング素子１４〜１７を
それぞれ外部接続しているが、図７に示すように、スイ
ッチング素子１４〜１７を内蔵しそれが出力ポート１０
ｃ〜１０ｆに接続されたマイコンを用いた場合であって
も、前述と同様の効果を有する。この実施の形態２で
は、マイコン１のクロック発生回路１０のクロック入力
ポート１０ａとクロック出力ポート１０ｂとの間に接続
された発振用コイル１１の両端にマイコン１のクロック
周波数を可変するためのコンデンサ６〜９を接続し、こ
のコンデンサ６〜９の容量をクロック発生回路１０の入
出力で概ねバランスするように接続しているが、図８に
示すように、マイコン１のクロック発生回路１０の入力
側のみにコンデンサ６，７を接続する場合では、前記の
コンデンサ６〜９の容量をクロック発生回路１０の入出
力で概ねバランスするように接続する場合に比べてやや
劣るが、実使用上に問題なく十分に安定した周波数制御
を実現することができる。
【００３０】この実施の形態２では、マイコン１のクロ
ック発生回路１０のクロック入力ポート１０ａとクロッ
ク出力ポート１０ｂとの間に発振用コイル１１のみを接
続しているが、図９，図１０に示すように、この発振用
コイル１１に直列あるいは並列に抵抗器１８を接続して
発振強度を合わせ込むよう構成した場合では、コイル−
コンデンサの共振による高圧発生を抑制し、信頼性の高
いクロック発振回路を実現できる。
ック発生回路１０のクロック入力ポート１０ａとクロッ
ク出力ポート１０ｂとの間に発振用コイル１１のみを接
続しているが、図９，図１０に示すように、この発振用
コイル１１に直列あるいは並列に抵抗器１８を接続して
発振強度を合わせ込むよう構成した場合では、コイル−
コンデンサの共振による高圧発生を抑制し、信頼性の高
いクロック発振回路を実現できる。
【００３１】なお、前述の実施の形態１，２では、固定
の発振用コイル１１を用いているが、この発振用コイル
１１をマイコン１のクロック周波数微調整用としての可
変インダクタとした場合では、スイッチング周波数の微
調整ができる。 （実施の形態３）図１１に示した本発明の実施の形態３
のスイッチング電源は、前述の実施の形態１と同様にマ
イコン１を含む制御回路によりスイッチング周波数が制
御されるスイッチング電源であって、マイコン１のクロ
ック発振部３に発振周波数可変のＲＣ発振を用いるよう
構成した点が前述の実施の形態１とは異なっている。
の発振用コイル１１を用いているが、この発振用コイル
１１をマイコン１のクロック周波数微調整用としての可
変インダクタとした場合では、スイッチング周波数の微
調整ができる。 （実施の形態３）図１１に示した本発明の実施の形態３
のスイッチング電源は、前述の実施の形態１と同様にマ
イコン１を含む制御回路によりスイッチング周波数が制
御されるスイッチング電源であって、マイコン１のクロ
ック発振部３に発振周波数可変のＲＣ発振を用いるよう
構成した点が前述の実施の形態１とは異なっている。
【００３２】具体的には、このクロック発振部３は、マ
イコン１に内蔵されたクロック発生回路１０と、発振用
抵抗器２０と、最高周波数を決定する発振用コンデンサ
２１と、周波数可変の為のコンデンサ２５〜２７とでＲ
Ｃ発振するよう構成されている。マイコン１のクロック
発生回路１０のクロック入力ポート１０ａと出力ポート
１０ｃとの間には発振用抵抗器２０が接続され、マイコ
ン１のクロック発生回路１０のクロック出力ポート１０
ｂとＧＮＤとの間には発振用コンデンサ２１が接続され
ている。
イコン１に内蔵されたクロック発生回路１０と、発振用
抵抗器２０と、最高周波数を決定する発振用コンデンサ
２１と、周波数可変の為のコンデンサ２５〜２７とでＲ
Ｃ発振するよう構成されている。マイコン１のクロック
発生回路１０のクロック入力ポート１０ａと出力ポート
１０ｃとの間には発振用抵抗器２０が接続され、マイコ
ン１のクロック発生回路１０のクロック出力ポート１０
ｂとＧＮＤとの間には発振用コンデンサ２１が接続され
ている。
【００３３】また、マイコン１のクロック発生回路１０
のクロック出力ポート１０ｂと各出力ポート１０ｄ〜１
０ｆとの間には、それぞれのスイッチング素子２２〜２
４を介して、周波数可変の為のコンデンサ２５〜２７が
それぞれ接続されている。ここで、この実施の形態３の
スイッチング電源の動作について説明する。マイコン１
は、自己の出力ポート１０ｄ〜１０ｆに接続されている
スイッチング素子２２〜２４をオンオフ制御してクロッ
ク発振部３のコンデンサ２５〜２７の接続開放を制御
し、クロック発振部３の発振周波数を可変させ、クロッ
ク発生回路１０からインバータ出力部４に出力されるク
ロック周波数を可変させている。なお、このマイコン１
は、前記の可変後のクロック周波数で正常に動作する。
のクロック出力ポート１０ｂと各出力ポート１０ｄ〜１
０ｆとの間には、それぞれのスイッチング素子２２〜２
４を介して、周波数可変の為のコンデンサ２５〜２７が
それぞれ接続されている。ここで、この実施の形態３の
スイッチング電源の動作について説明する。マイコン１
は、自己の出力ポート１０ｄ〜１０ｆに接続されている
スイッチング素子２２〜２４をオンオフ制御してクロッ
ク発振部３のコンデンサ２５〜２７の接続開放を制御
し、クロック発振部３の発振周波数を可変させ、クロッ
ク発生回路１０からインバータ出力部４に出力されるク
ロック周波数を可変させている。なお、このマイコン１
は、前記の可変後のクロック周波数で正常に動作する。
【００３４】インバータ出力部４では、前記の可変後の
クロック周波数をスイッチング周波数としてインバータ
制御することになり、負荷装置５に電力を出力してい
る。このように構成したため、従来例のようなマイコン
用発振器とは別のインバータ用発振器を設けることを不
必要とすることができ、この単一のマイコン用発振器と
してのクロック発振部３のみでスイッチング動作させる
ことができ、その構成を簡単な回路構成で実現すること
ができ、クロック発振部３の周波数可変用のコンデンサ
２５〜２７の接続開放を制御することでスイッチング周
波数を所望の任意の周波数に選択制御することができ、
さらに、マイコン１のクロック発振部３に発振周波数可
変のＲＣ発振を用いているので、スイッチング周波数の
精度を高めることができ高精度な電力制御を実現でき
る。
クロック周波数をスイッチング周波数としてインバータ
制御することになり、負荷装置５に電力を出力してい
る。このように構成したため、従来例のようなマイコン
用発振器とは別のインバータ用発振器を設けることを不
必要とすることができ、この単一のマイコン用発振器と
してのクロック発振部３のみでスイッチング動作させる
ことができ、その構成を簡単な回路構成で実現すること
ができ、クロック発振部３の周波数可変用のコンデンサ
２５〜２７の接続開放を制御することでスイッチング周
波数を所望の任意の周波数に選択制御することができ、
さらに、マイコン１のクロック発振部３に発振周波数可
変のＲＣ発振を用いているので、スイッチング周波数の
精度を高めることができ高精度な電力制御を実現でき
る。
【００３５】この実施の形態３では、マイコン１の出力
ポート１０ｄ〜１０ｆにスイッチング素子２２〜２４を
それぞれ外部接続しているが、図１２に示すように、ス
イッチング素子２２〜２４を内蔵しそれが出力ポート１
０ｄ〜１０ｆに接続されたマイコンを用いた場合であっ
ても、前述と同様の効果を有する。この実施の形態３で
は、クロック発振部３で可変されたマイコン１のクロッ
ク周波数をそのままインバータ出力部４に供給しマイコ
ン１のクロック周波数と同一周波数であるスイッチング
周波数でインバータ出力部４を動作させているが、図１
３，図１４に示すようにマイコン１のクロック周波数を
分周して出力する分周器１９を設けた場合では、マイコ
ン１のクロック周波数より低いスイッチング周波数でも
周波数制御を可能にすることができる。
ポート１０ｄ〜１０ｆにスイッチング素子２２〜２４を
それぞれ外部接続しているが、図１２に示すように、ス
イッチング素子２２〜２４を内蔵しそれが出力ポート１
０ｄ〜１０ｆに接続されたマイコンを用いた場合であっ
ても、前述と同様の効果を有する。この実施の形態３で
は、クロック発振部３で可変されたマイコン１のクロッ
ク周波数をそのままインバータ出力部４に供給しマイコ
ン１のクロック周波数と同一周波数であるスイッチング
周波数でインバータ出力部４を動作させているが、図１
３，図１４に示すようにマイコン１のクロック周波数を
分周して出力する分周器１９を設けた場合では、マイコ
ン１のクロック周波数より低いスイッチング周波数でも
周波数制御を可能にすることができる。
【００３６】この実施の形態３では、固定の発振用抵抗
器２０を用いているが、この発振用抵抗器２０をマイコ
ン１のクロック周波数微調整用としての可変抵抗器とし
た場合では、スイッチング周波数の微調整ができる。
器２０を用いているが、この発振用抵抗器２０をマイコ
ン１のクロック周波数微調整用としての可変抵抗器とし
た場合では、スイッチング周波数の微調整ができる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明のスイッチング電源
によれば、クロック周波数が可変可能でこのクロックに
従って動作する演算処理部を有し、前記演算処理部のク
ロック周波数をスイッチング周波数として動作するよう
構成したことにより、単一の発振器のみで動作可能で所
望の周波数でスイッチング制御可能なスイッチング電源
を得ることができる。
によれば、クロック周波数が可変可能でこのクロックに
従って動作する演算処理部を有し、前記演算処理部のク
ロック周波数をスイッチング周波数として動作するよう
構成したことにより、単一の発振器のみで動作可能で所
望の周波数でスイッチング制御可能なスイッチング電源
を得ることができる。
【００３８】また、前記スイッチング電源において、前
記演算処理部をマイコンとし、前記マイコンのクロック
周波数を可変させこのクロック周波数をスイッチング周
波数として動作するよう構成した場合では、マイコン用
発振器のみで、所望のスイッチング周波数で制御可能な
スイッチング電源を得ることができる。また、前記スイ
ッチング電源において、マイコンのクロック周波数を分
周した周波数を、スイッチング周波数として動作するよ
う構成した場合では、マイコンのクロック周波数より小
さいスイッチング周波数でも周波数制御が可能なスイッ
チング電源を得ることができる。
記演算処理部をマイコンとし、前記マイコンのクロック
周波数を可変させこのクロック周波数をスイッチング周
波数として動作するよう構成した場合では、マイコン用
発振器のみで、所望のスイッチング周波数で制御可能な
スイッチング電源を得ることができる。また、前記スイ
ッチング電源において、マイコンのクロック周波数を分
周した周波数を、スイッチング周波数として動作するよ
う構成した場合では、マイコンのクロック周波数より小
さいスイッチング周波数でも周波数制御が可能なスイッ
チング電源を得ることができる。
【００３９】また、マイコンのクロック発振部に発振周
波数可変のＲＣ発振を用いた場合では、所望のスイッチ
ング周波数を得る具体的な構成を実現できる。また、前
記クロック発振部に発振周波数可変のＬＣ発振を用いた
場合では、スイッチング周波数の精度を高めることがで
き高精度な電力制御を実現できる。また、発振用抵抗器
または発振用コイルと発振用コンデンサとを有するクロ
ック発振部に、スイッチング素子に接続されたコンデン
サを接続し、前記スイッチング素子をオンオフ制御して
前記クロック発振部の発振周波数を変化させてマイコン
のクロック周波数を可変させるよう構成した場合では、
所望のスイッチング周波数で電力制御することができ
る。
波数可変のＲＣ発振を用いた場合では、所望のスイッチ
ング周波数を得る具体的な構成を実現できる。また、前
記クロック発振部に発振周波数可変のＬＣ発振を用いた
場合では、スイッチング周波数の精度を高めることがで
き高精度な電力制御を実現できる。また、発振用抵抗器
または発振用コイルと発振用コンデンサとを有するクロ
ック発振部に、スイッチング素子に接続されたコンデン
サを接続し、前記スイッチング素子をオンオフ制御して
前記クロック発振部の発振周波数を変化させてマイコン
のクロック周波数を可変させるよう構成した場合では、
所望のスイッチング周波数で電力制御することができ
る。
【００４０】また、マイコンの出力ポートに直接に発振
用抵抗器または発振用コイルとコンデンサとを接続し、
これらの接続開放を制御することでマイコンのクロック
周波数を可変させるよう構成した場合では、所望のスイ
ッチング周波数で電力制御することができる。また、マ
イコンのクロック発生回路に接続された発振用コイルの
両端にマイコンのクロック周波数を可変するためのコン
デンサを接続し、前記コンデンサの容量をクロック発生
回路の入出力で概ねバランスするように接続するよう構
成した場合では、周波数制御を安定に実現することがで
きる。
用抵抗器または発振用コイルとコンデンサとを接続し、
これらの接続開放を制御することでマイコンのクロック
周波数を可変させるよう構成した場合では、所望のスイ
ッチング周波数で電力制御することができる。また、マ
イコンのクロック発生回路に接続された発振用コイルの
両端にマイコンのクロック周波数を可変するためのコン
デンサを接続し、前記コンデンサの容量をクロック発生
回路の入出力で概ねバランスするように接続するよう構
成した場合では、周波数制御を安定に実現することがで
きる。
【００４１】また、マイコンのクロック発生回路の入出
力間に発振用コイルを接続し、マイコンのクロック発生
回路の入力側のみにコンデンサを接続するよう構成した
場合でも周波数制御を実現することができる。また、マ
イコンのクロック発生回路に接続された発振用コイル
に、直列あるいは並列に抵抗器を接続して発振強度を合
わせ込むよう構成した場合では、コイル−コンデンサの
共振による高圧発生を抑制し、信頼性の高い発振回路を
実現できる。
力間に発振用コイルを接続し、マイコンのクロック発生
回路の入力側のみにコンデンサを接続するよう構成した
場合でも周波数制御を実現することができる。また、マ
イコンのクロック発生回路に接続された発振用コイル
に、直列あるいは並列に抵抗器を接続して発振強度を合
わせ込むよう構成した場合では、コイル−コンデンサの
共振による高圧発生を抑制し、信頼性の高い発振回路を
実現できる。
【００４２】また、前記発振用抵抗器をマイコンのクロ
ック周波数微調整用としての可変抵抗器とした場合や、
前記発振用コイルをマイコンのクロック周波数微調整用
としての可変インダクタとした場合では、スイッチング
周波数の微調整ができる。
ック周波数微調整用としての可変抵抗器とした場合や、
前記発振用コイルをマイコンのクロック周波数微調整用
としての可変インダクタとした場合では、スイッチング
周波数の微調整ができる。
【図１】本発明の実施の形態１のスイッチング電源の構
成を示すブロック図
成を示すブロック図
【図２】図１に示したスイッチング素子をマイコンに内
蔵した場合のブロック図
蔵した場合のブロック図
【図３】本発明の実施の形態１とは別のスイッチング電
源の構成を示すブロック図
源の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１とは別のスイッチング電
源の構成を示すブロック図
源の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１とは別のスイッチング電
源の構成を示すブロック図
源の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２のスイッチング電源の構
成を示すブロック図
成を示すブロック図
【図７】図６に示したスイッチング素子をマイコンに内
蔵した場合のブロック図
蔵した場合のブロック図
【図８】本発明の実施の形態２とは別のスイッチング電
源の構成を示すブロック図
源の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態２とは別のスイッチング電
源の構成を示すブロック図
源の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態２とは別のスイッチング
電源の構成を示すブロック図
電源の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３のスイッチング電源の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図１２】図１１に示したスイッチング素子をマイコン
に内蔵した場合のブロック図
に内蔵した場合のブロック図
【図１３】図１１に示したスイッチング電源に分周器を
設けた場合のブロック図
設けた場合のブロック図
【図１４】図１２に示したスイッチング電源に分周器を
設けた場合のブロック図
設けた場合のブロック図
【図１５】従来のスイッチング電源の構成を示すブロッ
ク図
ク図
１ マイコン ２ 直流電源 ３ クロック発振部 ４ インバータ出力部 ６〜９ コンデンサ １０ クロック発生回路 １０ａ クロック入力ポート １０ｂ クロック出力ポート １０ｃ〜１０ｆ 出力ポート １１ 発振用コイル １２，１３ 発振用コンデンサ １４〜１７ スイッチング素子 １８ 抵抗器 １９ 分周器 ２０ 発振用抵抗器 ２１ 発振用コンデンサ ２２〜２４ スイッチング素子
Claims (14)
- 【請求項１】クロック周波数が可変可能でこのクロック
に従って動作する演算処理部を有し、前記演算処理部の
クロック周波数をスイッチング周波数として動作するよ
う構成したスイッチング電源。 - 【請求項２】マイコンを含む制御回路によりスイッチン
グ周波数が制御されるスイッチング電源において、前記
マイコンのクロック周波数を可変させこのクロック周波
数をスイッチング周波数として動作することを特徴とす
るスイッチング電源。 - 【請求項３】マイコンのクロック周波数を分周した周波
数を、スイッチング周波数として動作することを特徴と
する請求項２記載のスイッチング電源。 - 【請求項４】マイコンのクロック発振部に発振周波数可
変のＲＣ発振を用いることを特徴とする請求項２または
請求項３に記載のスイッチング電源。 - 【請求項５】マイコンのクロック発振部に発振周波数可
変のＬＣ発振を用いることを特徴とする請求項２または
請求項３に記載のスイッチング電源。 - 【請求項６】発振用抵抗器と発振用コンデンサとを有す
るクロック発振部に、スイッチング素子に接続されたコ
ンデンサを接続し、前記スイッチング素子をオンオフ制
御して前記クロック発振部の発振周波数を変化させてマ
イコンのクロック周波数を可変させることを特徴とする
請求項２または請求項３に記載のスイッチング電源。 - 【請求項７】発振用コイルと発振用コンデンサとを有す
るクロック発振部に、スイッチング素子に接続されたコ
ンデンサを接続し、前記スイッチング素子をオンオフ制
御して前記クロック発振部の発振周波数を変化させてマ
イコンのクロック周波数を可変させることを特徴とする
請求項２または請求項３に記載のスイッチング電源。 - 【請求項８】マイコンの出力ポートに直接に発振用抵抗
器とコンデンサとを接続し、これらの接続開放を制御す
ることでマイコンのクロック周波数を可変させることを
特徴とする請求項２または請求項３に記載のスイッチン
グ電源。 - 【請求項９】マイコンの出力ポートに直接に発振用コイ
ルとコンデンサとを接続し、これらの接続開放を制御す
ることでマイコンのクロック周波数を可変させることを
特徴とする請求項２または請求項３に記載のスイッチン
グ電源。 - 【請求項１０】マイコンのクロック発生回路に接続され
た発振用コイルの両端にマイコンのクロック周波数を可
変するためのコンデンサを接続し、前記コンデンサの容
量をクロック発生回路の入出力で概ねバランスするよう
に接続することを特徴とする請求項５記載のスイッチン
グ電源。 - 【請求項１１】マイコンのクロック発生回路の入出力間
に発振用コイルを接続し、マイコンのクロック発生回路
の入力側のみにコンデンサを接続することを特徴とする
請求項５記載のスイッチング電源。 - 【請求項１２】マイコンのクロック発生回路に接続され
た発振用コイルに、直列あるいは並列に抵抗器を接続し
て発振強度を合わせ込むことを特徴とする請求項５記載
のスイッチング電源。 - 【請求項１３】発振用抵抗器を、マイコンのクロック周
波数微調整用としての可変抵抗器とした請求項４記載の
スイッチング電源。 - 【請求項１４】発振用コイルを、マイコンのクロック周
波数微調整用としての可変インダクタとした請求項５記
載のスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27541899A JP4521902B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27541899A JP4521902B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | スイッチング電源 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010085607A Division JP5312390B2 (ja) | 2010-04-02 | 2010-04-02 | スイッチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001103765A true JP2001103765A (ja) | 2001-04-13 |
| JP4521902B2 JP4521902B2 (ja) | 2010-08-11 |
Family
ID=17555239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27541899A Expired - Fee Related JP4521902B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | スイッチング電源 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4521902B2 (ja) |
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| JP2011510461A (ja) * | 2008-01-24 | 2011-03-31 | オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 少なくとも１つの光源を駆動制御するための電子安定器および方法 |
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| JPH075855A (ja) * | 1993-06-18 | 1995-01-10 | Rohm Co Ltd | オンスクリーンディスプレイ機能付マイクロコンピュータ |
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- 1999-09-29 JP JP27541899A patent/JP4521902B2/ja not_active Expired - Fee Related
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