JP2002101652A - 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】負荷抵抗が小さいときでもオーバーシュートを
生じないようにし、これにより負荷にかかるストレスを
軽減する。 【解決手段】誤差増幅器１１の正相入力端子ｂに並列に
接続されるコンデンサＢ１と、このコンデンサＢ１を短
絡または開放するトランジスタＢ２とを設け、起動前に
はトランジスタＢ２をオンしてコンデンサＢ１を短絡
し、正相入力端子ｂへの印加電圧を０Ｖとする。また起
動の際には起動前にはトランジスタＢ２をオフしてコン
デンサＢ１に電圧を与え、所定の時定数で充電して正相
入力端子ｂへの印加電圧を徐々に増加させるようにす
る。
生じないようにし、これにより負荷にかかるストレスを
軽減する。 【解決手段】誤差増幅器１１の正相入力端子ｂに並列に
接続されるコンデンサＢ１と、このコンデンサＢ１を短
絡または開放するトランジスタＢ２とを設け、起動前に
はトランジスタＢ２をオンしてコンデンサＢ１を短絡
し、正相入力端子ｂへの印加電圧を０Ｖとする。また起
動の際には起動前にはトランジスタＢ２をオフしてコン
デンサＢ１に電圧を与え、所定の時定数で充電して正相
入力端子ｂへの印加電圧を徐々に増加させるようにす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング方式
により出力を可変でき、特に値の大きく変動する負荷に
対して電力を供給するために用いられるスイッチング電
源に関する。
により出力を可変でき、特に値の大きく変動する負荷に
対して電力を供給するために用いられるスイッチング電
源に関する。
【０００２】
【従来の技術】スイッチング電源は、電源起動の際に二
次フィルタなどに突入電流が生じることを避けるために
ソフトスタート機能を備えることが多い。この機能は、
起動時のスイッチングパルスのデューティーを最小と
し、起動から時間の経過とともにデューティーを大きく
して設定出力への安定を図ろうとするものである。
次フィルタなどに突入電流が生じることを避けるために
ソフトスタート機能を備えることが多い。この機能は、
起動時のスイッチングパルスのデューティーを最小と
し、起動から時間の経過とともにデューティーを大きく
して設定出力への安定を図ろうとするものである。
【０００３】ところで、この種の電源は、人工衛星にお
ける推進システムの点火用ヒータを駆動するための電源
として使用されることがある。このような用途において
は、負荷の変動が非常に大きくなる。
ける推進システムの点火用ヒータを駆動するための電源
として使用されることがある。このような用途において
は、負荷の変動が非常に大きくなる。
【０００４】例えば上記点火用ヒータは宇宙空間に暴露
された抵抗としてモデル化できるが、安定動作時はその
発熱抵抗のために４Ω程度の抵抗値を持つ。しかしなが
ら起動時は超低温に冷えている（コールドスタート）た
めに抵抗値が非常に小さくなり、ほぼ０．１Ω程度しか
ない。
された抵抗としてモデル化できるが、安定動作時はその
発熱抵抗のために４Ω程度の抵抗値を持つ。しかしなが
ら起動時は超低温に冷えている（コールドスタート）た
めに抵抗値が非常に小さくなり、ほぼ０．１Ω程度しか
ない。
【０００５】このように起動時の負荷の抵抗値が非常に
小さいため、スイッチング電源の出力は起動から瞬時に
して設定点に至り、その後フィードバックループが出力
を下げる方向に作用することになる。
小さいため、スイッチング電源の出力は起動から瞬時に
して設定点に至り、その後フィードバックループが出力
を下げる方向に作用することになる。
【０００６】しかしながら、フィードバックループには
避け難い動作の遅れがあるために、安定動作の前に出力
が設定点を超え、いわゆるオーバーシュートを生じてし
まう。出力がオーバーシュートすると定格を超えた電流
が流れて負荷に過大なストレスがかかり、ヒータの寿命
が短くなるなどの不都合を生じる。
避け難い動作の遅れがあるために、安定動作の前に出力
が設定点を超え、いわゆるオーバーシュートを生じてし
まう。出力がオーバーシュートすると定格を超えた電流
が流れて負荷に過大なストレスがかかり、ヒータの寿命
が短くなるなどの不都合を生じる。
【０００７】上に示したような例では、ループゲインを
如何に高くして追従速度を速くしても、発振などを生じ
て却って制御の不安定を招く虞が有り、オーバーシュー
トの発生に対して有効な対策を打ち出せていないのが現
状である。
如何に高くして追従速度を速くしても、発振などを生じ
て却って制御の不安定を招く虞が有り、オーバーシュー
トの発生に対して有効な対策を打ち出せていないのが現
状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
のスイッチング電源には、負荷抵抗が小さい状態で起動
された場合には出力にオーバーシュートを生じ、負荷に
過大なストレスをもたらして寿命を短くするなどの不具
合が有った。
のスイッチング電源には、負荷抵抗が小さい状態で起動
された場合には出力にオーバーシュートを生じ、負荷に
過大なストレスをもたらして寿命を短くするなどの不具
合が有った。
【０００９】本発明は上記事情によりなされたもので、
その目的は、負荷抵抗が小さいときでもオーバーシュー
トを生じないようにし、これにより負荷にかかるストレ
スを軽減したスイッチング電源を提供することにある。
その目的は、負荷抵抗が小さいときでもオーバーシュー
トを生じないようにし、これにより負荷にかかるストレ
スを軽減したスイッチング電源を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、出力をフィードバックして一定値の参照電
圧と比較し、その比較結果をもとに、例えばパルス幅変
調方式によりデューティーをループ制御した駆動パルス
で出力制御用のスイッチング素子をスイッチングして、
前記出力を安定化させるスイッチング電源において、前
記参照電圧を、起動時には前記一定値よりも低いレベル
から開始させ、時間の経過とともに単調に増加させて前
記一定値へと到達させる参照電圧ソフトスタート手段を
具備するようにした。
に本発明は、出力をフィードバックして一定値の参照電
圧と比較し、その比較結果をもとに、例えばパルス幅変
調方式によりデューティーをループ制御した駆動パルス
で出力制御用のスイッチング素子をスイッチングして、
前記出力を安定化させるスイッチング電源において、前
記参照電圧を、起動時には前記一定値よりも低いレベル
から開始させ、時間の経過とともに単調に増加させて前
記一定値へと到達させる参照電圧ソフトスタート手段を
具備するようにした。
【００１１】このような手段を講じることにより、起動
時には、出力のフィードバックと参照電圧との差を小さ
く抑え、ループ制御のもととなる比較結果を最小とする
ことが可能となる。これにより駆動パルスを最小のデュ
ーティーからスタートさせることができ、その結果、ル
ープ制御の遅れによる出力のオーバーシュートを抑圧す
ることが可能となる。
時には、出力のフィードバックと参照電圧との差を小さ
く抑え、ループ制御のもととなる比較結果を最小とする
ことが可能となる。これにより駆動パルスを最小のデュ
ーティーからスタートさせることができ、その結果、ル
ープ制御の遅れによる出力のオーバーシュートを抑圧す
ることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、スイッチング電源
の基本回路を示す回路図である。図１において、パルス
発生部１はパルス幅変調（Pulse Width Modulation：Ｐ
ＷＭ）された駆動パルスを出力する。この駆動パルスは
駆動部２を介してスイッチングトランジスタ３をオン／
オフ動作させる。これにより交流電圧（ＶＩＮ）がスイ
ッチングされ、駆動パルスのデューティーに応じた電力
をもって電源トランス４の二次側に出力される。
施の形態を詳細に説明する。図１は、スイッチング電源
の基本回路を示す回路図である。図１において、パルス
発生部１はパルス幅変調（Pulse Width Modulation：Ｐ
ＷＭ）された駆動パルスを出力する。この駆動パルスは
駆動部２を介してスイッチングトランジスタ３をオン／
オフ動作させる。これにより交流電圧（ＶＩＮ）がスイ
ッチングされ、駆動パルスのデューティーに応じた電力
をもって電源トランス４の二次側に出力される。
【００１３】電源トランス４の二次側に出力された交流
電圧は整流部５で整流され、コンデンサ６１を有した二
次フィルタ６を経て平滑化される。これにより負荷７に
は直流電圧（ＶＯＵＴ）が印加され、負荷抵抗に応じた
電流ＩＯＵＴが流れる。この出力ＩＯＵＴは抵抗器８で
電圧変換され、パルス発生部１にフィードバック（Ｆ
Ｂ）される。
電圧は整流部５で整流され、コンデンサ６１を有した二
次フィルタ６を経て平滑化される。これにより負荷７に
は直流電圧（ＶＯＵＴ）が印加され、負荷抵抗に応じた
電流ＩＯＵＴが流れる。この出力ＩＯＵＴは抵抗器８で
電圧変換され、パルス発生部１にフィードバック（Ｆ
Ｂ）される。
【００１４】図２は、本発明のスイッチング電源に係わ
るパルス発生部１の実施の形態を示す回路図である。図
１の抵抗器８からフィードバックされた出力電圧は誤差
増幅器１１の反転入力端子ａに与えられる。また誤差増
幅器１１の正相入力端子には、一定の参照電圧ＶＲＥＦ
を抵抗器Ｒ１〜Ｒ３で分圧した電圧が、定常状態のとき
与えられる。
るパルス発生部１の実施の形態を示す回路図である。図
１の抵抗器８からフィードバックされた出力電圧は誤差
増幅器１１の反転入力端子ａに与えられる。また誤差増
幅器１１の正相入力端子には、一定の参照電圧ＶＲＥＦ
を抵抗器Ｒ１〜Ｒ３で分圧した電圧が、定常状態のとき
与えられる。
【００１５】誤差増幅器１１は正相入力端子ａと反転入
力端子ｂとに与えられた電圧を比較し、その差に応じた
比較信号（ＣＯＭＰ）を出力する。比較信号（ＣＯＭ
Ｐ）はコンパレータ１２の反転入力端子ｄに与えられ
る。なお途中の抵抗器Ｒ４，Ｒ５、コンデンサＣ１，Ｃ
２からなる並列回路は比較信号（ＣＯＭＰ）を安定化さ
せるためのものである。
力端子ｂとに与えられた電圧を比較し、その差に応じた
比較信号（ＣＯＭＰ）を出力する。比較信号（ＣＯＭ
Ｐ）はコンパレータ１２の反転入力端子ｄに与えられ
る。なお途中の抵抗器Ｒ４，Ｒ５、コンデンサＣ１，Ｃ
２からなる並列回路は比較信号（ＣＯＭＰ）を安定化さ
せるためのものである。
【００１６】コンパレータ１２は一つの正相入力端子ｃ
と二つの反転入力端子ｄ，ｅを持つ。このうち正相入力
端子ｃには、発振器１３とコンデンサＣＴとにより生成
される鋸歯状波が与えられる。また一方の反転入力端子
ｄには比較信号（ＣＯＭＰ）が与えられる。コンパレー
タ１２は鋸歯状波と、比較信号（ＣＯＭＰ）と、他方の
反転入力端子ｅに与えられる信号とをもとに、図１のス
イッチングトランジスタ３に与える駆動パルスを生成す
る。
と二つの反転入力端子ｄ，ｅを持つ。このうち正相入力
端子ｃには、発振器１３とコンデンサＣＴとにより生成
される鋸歯状波が与えられる。また一方の反転入力端子
ｄには比較信号（ＣＯＭＰ）が与えられる。コンパレー
タ１２は鋸歯状波と、比較信号（ＣＯＭＰ）と、他方の
反転入力端子ｅに与えられる信号とをもとに、図１のス
イッチングトランジスタ３に与える駆動パルスを生成す
る。
【００１７】また、パルス発生部１は、定電流源１４に
接続されたコンデンサＡ１と、このコンデンサＡ１に並
列に接続されたトランジスタＡ２とを備えた、パルスデ
ューティーソフトスタート手段としてのソフトスタート
回路Ａを備える。ソフトスタート回路Ａはこの技術分野
では既に知られているもので、スイッチングトランジス
タ３（図１）への駆動パルスのデューティーを、起動時
から定常出力状態に至るまで単調に増加させるものであ
る。すなわち、駆動パルスのデューティーを例えば０か
ら徐々に増加させることで、図１の二次フィルタ６への
突入電流を防止することができる。
接続されたコンデンサＡ１と、このコンデンサＡ１に並
列に接続されたトランジスタＡ２とを備えた、パルスデ
ューティーソフトスタート手段としてのソフトスタート
回路Ａを備える。ソフトスタート回路Ａはこの技術分野
では既に知られているもので、スイッチングトランジス
タ３（図１）への駆動パルスのデューティーを、起動時
から定常出力状態に至るまで単調に増加させるものであ
る。すなわち、駆動パルスのデューティーを例えば０か
ら徐々に増加させることで、図１の二次フィルタ６への
突入電流を防止することができる。
【００１８】ところで、このパルス発生部１は、参照電
圧ソフトスタート手段としてのソフトスタート回路Ｂを
備えている。ソフトスタート回路Ｂは、抵抗器Ｒ２に並
列に接続されるコンデンサＢ１と、このコンデンサＢ２
を短絡／開放するトランジスタＢ２とを備える。トラン
ジスタＢ２はトランジスタＡ２に与えられるのと同じオ
ン／オフ信号（ON/OFF SIGNAL）で駆動され、オンのと
きにはコンデンサＢ２を短絡し、オフのときにはコンデ
ンサＢ２を開放する。
圧ソフトスタート手段としてのソフトスタート回路Ｂを
備えている。ソフトスタート回路Ｂは、抵抗器Ｒ２に並
列に接続されるコンデンサＢ１と、このコンデンサＢ２
を短絡／開放するトランジスタＢ２とを備える。トラン
ジスタＢ２はトランジスタＡ２に与えられるのと同じオ
ン／オフ信号（ON/OFF SIGNAL）で駆動され、オンのと
きにはコンデンサＢ２を短絡し、オフのときにはコンデ
ンサＢ２を開放する。
【００１９】なお、以上の構成において、非起動時には
図２の回路にオン信号を与え、したがって両トランジス
タＡ２，Ｂ２はオンである。また上記回路が起動された
ときにはオフ信号を与えて、両トランジスタＡ２，Ｂ２
をオフすることに注意する。
図２の回路にオン信号を与え、したがって両トランジス
タＡ２，Ｂ２はオンである。また上記回路が起動された
ときにはオフ信号を与えて、両トランジスタＡ２，Ｂ２
をオフすることに注意する。
【００２０】次に、上記構成における動作を説明する。
まず、ソフトスタート回路Ｂを持たない、従来のスイッ
チング電源を考える。すなわち、図２において点線で囲
まれたソフトスタート回路Ｂを丸ごと削除する。このよ
うな構成では、非起動／起動によらず、０でない一定の
電圧が誤差増幅器１１の正相入力端子ｂに印加されるこ
ととなる。
まず、ソフトスタート回路Ｂを持たない、従来のスイッ
チング電源を考える。すなわち、図２において点線で囲
まれたソフトスタート回路Ｂを丸ごと削除する。このよ
うな構成では、非起動／起動によらず、０でない一定の
電圧が誤差増幅器１１の正相入力端子ｂに印加されるこ
ととなる。
【００２１】図３は、従来のスイッチング電源における
動作を示すグラフであり、横軸が時間（単位目盛り５０
ｍｓｅｃ）を、縦軸が電圧または電流を示す。この図に
示すように、コンパレータ１２の端子ｅの電圧はソフト
スタート回路Ａの作用により徐々に上昇しているもの
の、誤差増幅器１１の正相入力端子ｂには起動の前後で
一定の電圧が印加されている。
動作を示すグラフであり、横軸が時間（単位目盛り５０
ｍｓｅｃ）を、縦軸が電圧または電流を示す。この図に
示すように、コンパレータ１２の端子ｅの電圧はソフト
スタート回路Ａの作用により徐々に上昇しているもの
の、誤差増幅器１１の正相入力端子ｂには起動の前後で
一定の電圧が印加されている。
【００２２】一方、起動の前には誤差増幅器１１の反転
入力端子ａにフィードバックされる出力は０であり、誤
差増幅器１１は両端子ａ，ｂの差に相当する電圧を出力
する訳であるから、その出力ＣＯＭＰは図３のごとく大
きな値となる。すなわち、誤差増幅器１１は起動の直後
は飽和状態となる。
入力端子ａにフィードバックされる出力は０であり、誤
差増幅器１１は両端子ａ，ｂの差に相当する電圧を出力
する訳であるから、その出力ＣＯＭＰは図３のごとく大
きな値となる。すなわち、誤差増幅器１１は起動の直後
は飽和状態となる。
【００２３】この状態から起動されると、その直後にＣ
ＯＭＰの電圧は降下するが、誤差増幅器１１の制御の時
定数によりＩＯＵＴの制御に遅れを生じる。これにより
出力電流ＩＯＵＴにオーバーシュートを生じることとな
る。
ＯＭＰの電圧は降下するが、誤差増幅器１１の制御の時
定数によりＩＯＵＴの制御に遅れを生じる。これにより
出力電流ＩＯＵＴにオーバーシュートを生じることとな
る。
【００２４】図４は、図３の横軸を拡大したグラフであ
り、単位目盛りあたり１ｍｓｅｃである。同図に示すよ
うに、誤差増幅器１１の反転入力端子ａへのフィードバ
ック電圧（ＦＢ）が上昇してからＣＯＭＰが低下するま
でに遅れ時間があり、その時間分だけＩＯＵＴにオーバ
ーシュートを生じている。
り、単位目盛りあたり１ｍｓｅｃである。同図に示すよ
うに、誤差増幅器１１の反転入力端子ａへのフィードバ
ック電圧（ＦＢ）が上昇してからＣＯＭＰが低下するま
でに遅れ時間があり、その時間分だけＩＯＵＴにオーバ
ーシュートを生じている。
【００２５】これに対して従来では、コンデンサＣＴ
（図２）の容量を大きくして出力ＩＯ ＵＴの起動からの
立ち上がり時間を長くし、これによりオーバーシュート
を少なくするようにしていた。
（図２）の容量を大きくして出力ＩＯ ＵＴの起動からの
立ち上がり時間を長くし、これによりオーバーシュート
を少なくするようにしていた。
【００２６】図５に示すように、ＩＯＵＴの立ち上がり
時間を長くすることで誤差増幅器１１の制御の遅れが目
立たなくなり、見かけ上のオーバーシュートを少なくす
ることができる。しかしながら図４との比較から判るよ
うに、当然ながらＩＯＵＴの立ち上がり時間が非常に長
く、仕様を満たすことができない場合がある。そればか
りか、コンデンサＣＴ（図２）の容量を例えば３μＦか
ら８５μＦ程度にまで大きくする必要があるために、コ
ストや回路構成の面からも負担が大きくなる。
時間を長くすることで誤差増幅器１１の制御の遅れが目
立たなくなり、見かけ上のオーバーシュートを少なくす
ることができる。しかしながら図４との比較から判るよ
うに、当然ながらＩＯＵＴの立ち上がり時間が非常に長
く、仕様を満たすことができない場合がある。そればか
りか、コンデンサＣＴ（図２）の容量を例えば３μＦか
ら８５μＦ程度にまで大きくする必要があるために、コ
ストや回路構成の面からも負担が大きくなる。
【００２７】そこで本実施形態では、図２のごとくソフ
トスタート回路Ｂを設け、誤差増幅器１１の正相入力端
子ｂに印加される電圧を起動時に０とし、時間の経過と
ともに単調に増加させて一定値に達するようにしてい
る。
トスタート回路Ｂを設け、誤差増幅器１１の正相入力端
子ｂに印加される電圧を起動時に０とし、時間の経過と
ともに単調に増加させて一定値に達するようにしてい
る。
【００２８】図２において、非起動時にはソフトスター
ト回路ＢのトランジスタＢ２にオン信号を与え、オン状
態としておく。これによりコンデンサＢ１は短絡され抵
抗器Ｒ２の両端電圧は０となり、したがって誤差増幅器
１１の正相入力端子ｂに印加される電圧は０Ｖ（アース
電位）である。
ト回路ＢのトランジスタＢ２にオン信号を与え、オン状
態としておく。これによりコンデンサＢ１は短絡され抵
抗器Ｒ２の両端電圧は０となり、したがって誤差増幅器
１１の正相入力端子ｂに印加される電圧は０Ｖ（アース
電位）である。
【００２９】この状態から電源を起動し、トランジスタ
Ｂ２にオフ信号を与える。するとトランジスタＢ２はシ
ャットダウンされ、コンデンサＢ１の両端が開放された
状態となる。その後、コンデンサＢ１の容量と周囲に接
続された抵抗器（符号付さず）の抵抗値とで決まる時定
数によりコンデンサＢ１が充電され、時間の経過ととも
にコンデンサＢ１の両端電圧は徐々に上がって行く。こ
れにより、誤差増幅器１１の正相入力端子ｂに印加され
る電圧がソフトスタートされる。
Ｂ２にオフ信号を与える。するとトランジスタＢ２はシ
ャットダウンされ、コンデンサＢ１の両端が開放された
状態となる。その後、コンデンサＢ１の容量と周囲に接
続された抵抗器（符号付さず）の抵抗値とで決まる時定
数によりコンデンサＢ１が充電され、時間の経過ととも
にコンデンサＢ１の両端電圧は徐々に上がって行く。こ
れにより、誤差増幅器１１の正相入力端子ｂに印加され
る電圧がソフトスタートされる。
【００３０】図６のグラフに、本発明に係わるスイッチ
ング電源の実施形態における動作を示す。この図から判
るように、誤差増幅器１１の正相入力端子ｂに印加され
る電圧が０Ｖから徐々に上昇しており、まずこの点で図
３と異なっている。また、端子ｂに印加される電圧の挙
動により、誤差増幅器１１の出力ＣＯＭＰも起動から徐
々に増えて行く。すなわち誤差増幅器１１は、少なくと
も起動の時点では飽和せず、その出力ＣＯＭＰはフィー
ドバックループのもとで徐々に増加しつつ安定点に達す
る。これにより、誤差増幅器１１の制御の遅れの影響を
排除することができ、その結果、出力電流ＩＯＵＴのオ
ーバーシュートを抑圧することが可能となる。
ング電源の実施形態における動作を示す。この図から判
るように、誤差増幅器１１の正相入力端子ｂに印加され
る電圧が０Ｖから徐々に上昇しており、まずこの点で図
３と異なっている。また、端子ｂに印加される電圧の挙
動により、誤差増幅器１１の出力ＣＯＭＰも起動から徐
々に増えて行く。すなわち誤差増幅器１１は、少なくと
も起動の時点では飽和せず、その出力ＣＯＭＰはフィー
ドバックループのもとで徐々に増加しつつ安定点に達す
る。これにより、誤差増幅器１１の制御の遅れの影響を
排除することができ、その結果、出力電流ＩＯＵＴのオ
ーバーシュートを抑圧することが可能となる。
【００３１】このように本実施形態では、誤差増幅器１
１の正相入力端子ｂに並列に接続されるコンデンサＢ１
と、このコンデンサＢ１を短絡または開放するトランジ
スタＢ２とを設け、起動前にはトランジスタＢ２をオン
してコンデンサＢ１を短絡し、正相入力端子ｂへの印加
電圧を０Ｖとする。また起動の際には起動前にはトラン
ジスタＢ２をオフしてコンデンサＢ１に電圧を与え、所
定の時定数で充電して正相入力端子ｂへの印加電圧を徐
々に増加させるようにしている。
１の正相入力端子ｂに並列に接続されるコンデンサＢ１
と、このコンデンサＢ１を短絡または開放するトランジ
スタＢ２とを設け、起動前にはトランジスタＢ２をオン
してコンデンサＢ１を短絡し、正相入力端子ｂへの印加
電圧を０Ｖとする。また起動の際には起動前にはトラン
ジスタＢ２をオフしてコンデンサＢ１に電圧を与え、所
定の時定数で充電して正相入力端子ｂへの印加電圧を徐
々に増加させるようにしている。
【００３２】このようにしたので、誤差増幅器１１を用
いたフィードバックループ制御に遅れがあるとしても、
その影響を見かけ上無くすることが可能となる。言い換
えれば、出力電流ＩＯＵＴの変化に対するループ制御の
時定数を、見かけ上高速化することができる。
いたフィードバックループ制御に遅れがあるとしても、
その影響を見かけ上無くすることが可能となる。言い換
えれば、出力電流ＩＯＵＴの変化に対するループ制御の
時定数を、見かけ上高速化することができる。
【００３３】しかも、このことは負荷７の負荷抵抗が如
何に小さい場合でも成り立つ。誤差増幅器１１の正相入
力端子ｂへの印加電圧を、起動時に０Ｖとしているから
である。
何に小さい場合でも成り立つ。誤差増幅器１１の正相入
力端子ｂへの印加電圧を、起動時に０Ｖとしているから
である。
【００３４】したがって本実施形態によれば、負荷抵抗
が小さいときでも出力ＩＯＵＴにオーバーシュートを生
じないようにでき、これにより負荷にかかるストレスを
軽減して負荷に与えるダメージを少なくすることが可能
となる。ひいては、負荷の寿命を長くすることにもつな
がり、例えば宇宙航行体の推進エンジンなどに使用する
場合にはシステム全体の長寿命化を図ることが可能とな
る。
が小さいときでも出力ＩＯＵＴにオーバーシュートを生
じないようにでき、これにより負荷にかかるストレスを
軽減して負荷に与えるダメージを少なくすることが可能
となる。ひいては、負荷の寿命を長くすることにもつな
がり、例えば宇宙航行体の推進エンジンなどに使用する
場合にはシステム全体の長寿命化を図ることが可能とな
る。
【００３５】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。例えば上記実施形態では、図１におけ
るスイッチングトランジスタ３の駆動パルスをパルス幅
変調するようにしたが、これに代えて、パルス幅は一定
のままパルスの本数を変化させるようにしても良い。こ
のような制御方式はパルス周波数変調（Pulse Frequenc
y Modulation：ＰＦＭ）と呼ばれ、スイッチング電源に
良く用いられるものである。どちらの方式でも、駆動パ
ルスのデューティーをループ制御することにより出力を
コントロールすることには変わりがない。
るものではない。例えば上記実施形態では、図１におけ
るスイッチングトランジスタ３の駆動パルスをパルス幅
変調するようにしたが、これに代えて、パルス幅は一定
のままパルスの本数を変化させるようにしても良い。こ
のような制御方式はパルス周波数変調（Pulse Frequenc
y Modulation：ＰＦＭ）と呼ばれ、スイッチング電源に
良く用いられるものである。どちらの方式でも、駆動パ
ルスのデューティーをループ制御することにより出力を
コントロールすることには変わりがない。
【００３６】また上記実施形態では、誤差増幅器１１の
正相入力端子ｂへの印加電圧を０Ｖからスタートするよ
うにしたが、誤差増幅器１１の動作が飽和しない範囲で
あれば、０Ｖに限定するものでは無い。要するに、誤差
増幅器１１の動作が飽和しない範囲で、参照電圧Ｖ
ＲＥＦよりも低い値であれば良い。
正相入力端子ｂへの印加電圧を０Ｖからスタートするよ
うにしたが、誤差増幅器１１の動作が飽和しない範囲で
あれば、０Ｖに限定するものでは無い。要するに、誤差
増幅器１１の動作が飽和しない範囲で、参照電圧Ｖ
ＲＥＦよりも低い値であれば良い。
【００３７】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変形実施を行うことができる。
種々の変形実施を行うことができる。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、負
荷抵抗が小さいときでもオーバーシュートを生じないよ
うにでき、これにより負荷にかかるストレスを軽減した
スイッチング電源を提供することが可能となる。
荷抵抗が小さいときでもオーバーシュートを生じないよ
うにでき、これにより負荷にかかるストレスを軽減した
スイッチング電源を提供することが可能となる。
【図１】 スイッチング電源の基本回路を示す回路図。
【図２】 本発明のスイッチング電源に係わるパルス発
生部１の実施の形態を示す回路図。
生部１の実施の形態を示す回路図。
【図３】 従来のスイッチング電源における動作を示す
グラフ。
グラフ。
【図４】 図３の横軸を拡大したグラフ。
【図５】 図２のコンデンサＣＴの容量を大きくした場
合の動作を示すグラフ。
合の動作を示すグラフ。
【図６】 本発明に係わるスイッチング電源の実施形態
における動作を示すグラフ。
における動作を示すグラフ。
１…パルス発生部 ２…駆動部 ３…スイッチングトランジスタ ４…電源トランス ５…整流部 ６…二次フィルタ５ ６１…コンデンサ ７…負荷 ８…抵抗器 １１…誤差増幅器 １２…コンパレータ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５…抵抗器 Ｃ１，Ｃ２，Ａ１，Ｂ１…コンデンサ Ａ２，Ｂ２…トランジスタ １３…発振器 １４…定電流源 Ａ，Ｂ…ソフトスタート回路
Claims (2)
- 【請求項１】 出力をフィードバックして一定値の参照
電圧と比較し、その比較結果をもとにデューティーをル
ープ制御した駆動パルスで出力制御用のスイッチング素
子をスイッチングして、前記出力を安定化させるスイッ
チング電源において、 前記参照電圧を、起動時には前記一定値よりも低いレベ
ルから開始させ、時間の経過とともに単調に増加させて
前記一定値へと到達させる参照電圧ソフトスタート手段
を具備することを特徴とするスイッチング電源。 - 【請求項２】 前記駆動パルスのデューティーを、起動
時から前記ループ制御による安定状態に至るまで単調に
増加させるパルスデューティーソフトスタート手段を具
備することを特徴とする請求項１に記載のスイッチング
電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000286024A JP2002101652A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000286024A JP2002101652A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | スイッチング電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002101652A true JP2002101652A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18770000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000286024A Pending JP2002101652A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002101652A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087238A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | スイッチング電源回路 |
| JP2006174630A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Rohm Co Ltd | スイッチング電源の制御方法、制御回路および電源装置 |
| JP2006204020A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Rohm Co Ltd | 電源装置および電子装置 |
-
2000
- 2000-09-20 JP JP2000286024A patent/JP2002101652A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087238A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | スイッチング電源回路 |
| JP2006174630A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Rohm Co Ltd | スイッチング電源の制御方法、制御回路および電源装置 |
| JP2006204020A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Rohm Co Ltd | 電源装置および電子装置 |
| JP4526962B2 (ja) * | 2005-01-20 | 2010-08-18 | ローム株式会社 | 電源装置および電子装置 |
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