JP2003174773A - Power supply - Google Patents

Power supply

Info

Publication number
JP2003174773A
JP2003174773A JP2001370624A JP2001370624A JP2003174773A JP 2003174773 A JP2003174773 A JP 2003174773A JP 2001370624 A JP2001370624 A JP 2001370624A JP 2001370624 A JP2001370624 A JP 2001370624A JP 2003174773 A JP2003174773 A JP 2003174773A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
pfm
time
input voltage
pwm controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001370624A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Shibuya
由広 渋谷
Kiyotsugu Yamaya
清嗣 山屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Matsuda Micronics Corp
Original Assignee
Matsuda Micronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsuda Micronics Corp filed Critical Matsuda Micronics Corp
Priority to JP2001370624A priority Critical patent/JP2003174773A/en
Publication of JP2003174773A publication Critical patent/JP2003174773A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply wherein a dead time at optimal off time in accordance with an input voltage range and load conditions is implemented and thus the conversion efficiency is improved, and further regulation is improved without use of a dummy resistor. <P>SOLUTION: The power supply is provided with a PFM/PWM controller. The PFM/PWM controller optimally controls a dead time between ON signals of a pair of transistors according to an input voltage range and the state of an output load, and thereby shifts normal operation by frequency modulation to operation by pulse width modulation in a specific load range. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、特にD
C/DCコンバータ等に用いられるハーフ・ブリッジ・
コンバータ方式の電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device, particularly D
Half bridge used for C / DC converter etc.
The present invention relates to a converter type power supply device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のハーフ・ブリッジ・コンバータ方
式の電源装置としては、例えば実用電源回路設計ハンド
ブック(戸川始朗著;CQ出版株式会社、1999年1
2月15日 第18版発行)の第179頁から第183
頁の「ハーフ・ブリッジ・コンバータのしくみ」に回路
が記載されている。その回路の基本構成は図1に示され
る。該図において、aはハーフ・ブリッジ・コンバータ
方式の電源装置、bはコンデンサ、cは主スイッチ作用
のFETトランジスタ、dは主トランス、eはチョーク
コイル、fはダイオード、gは電流検出トランス、hは
起動装置、iは補助電源、jはFETトランジスタ駆動
装置、kは制御装置、mは電源装置の過熱保護装置、n
は出力ON/OFF制御装置、oはフィードバック制御
装置、pは出力電圧の過電圧検出装置を示す。前記フィ
ードバック制御装置oは出力電圧検出装置と、フィード
バック装置とを備える。
2. Description of the Related Art As a conventional half bridge converter type power supply device, for example, a practical power supply circuit design handbook (written by Shiro Togawa; CQ Publishing Co., Ltd., 1999)
February 15th, 18th edition), pages 179 to 183
The circuit is described in "How the Half-Bridge Converter Works" on page. The basic configuration of the circuit is shown in FIG. In the figure, a is a half-bridge converter type power supply device, b is a capacitor, c is a main switching FET transistor, d is a main transformer, e is a choke coil, f is a diode, g is a current detection transformer, and h is Is a starter device, i is an auxiliary power supply, j is a FET transistor drive device, k is a control device, m is an overheat protection device for the power supply device, and n is
Is an output ON / OFF control device, o is a feedback control device, and p is an output voltage overvoltage detection device. The feedback control device o includes an output voltage detection device and a feedback device.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】電源装置における周波
数変調方式において、オフタイムが固定された状態でF
ETトランジスタはスイッチング作用を行う。従って、
電源装置への入力電圧範囲が広い場合、オフタイムは一
定値に制御されるために入力電圧に応じた最適なデッド
タイムを得ることが出来ない。このために電源の変換効
率が悪化する問題があった。さらに、無負荷時に出力電
圧が制御出来ないために、出力側にダミー抵抗qを配設
してレギュレーションを得るようにしていた。しかし、
ダミー抵抗は電源装置の効率にとって不利である。
In the frequency modulation method in the power supply device, the F
The ET transistor has a switching function. Therefore,
When the input voltage range to the power supply device is wide, the off-time is controlled to a constant value, so that the optimum dead time cannot be obtained according to the input voltage. Therefore, there is a problem that the conversion efficiency of the power source is deteriorated. Further, since the output voltage cannot be controlled when there is no load, a dummy resistor q is arranged on the output side to obtain regulation. But,
Dummy resistors are detrimental to the efficiency of the power supply.

【0004】本発明は、従来の上記の欠点を鑑みてなさ
れたもので、本発明の目的は、入力電圧範囲と負荷条件
に応じた最適なオフタイムにおけるデッドタイムを実現
させることにより電源装置の変換効率を改善できる。さ
らに、ダミー抵抗を使用することなしにレギュレーショ
ンの改善を得ることができる電源装置を提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional drawbacks, and an object of the present invention is to realize a dead time in an optimum off time according to an input voltage range and a load condition to realize a power supply device. The conversion efficiency can be improved. Another object of the present invention is to provide a power supply device that can obtain improved regulation without using dummy resistors.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る電源装置
は、入力電源範囲と出力負荷の状態に応じて、対のトラ
ンジスタのON信号間のデッドタイムを最適に制御して
通常周波数変調方式で動作しているものを特定負荷領域
でパルス幅変調方式により動作させるPFM/PWMコ
ントローラを備えることを特徴とする。請求項2に係る
電源装置は、前記PFM/PWMコントローラが、フィ
ードバック装置、出力電圧検出回路、PFM/PWM判
別装置、オフタイム可変装置、入力電圧検出回路、入力
電圧を検出してオフタイム初期設定を行うためのオフタ
イム初期設定装置を備えることを特徴とする。請求項3
に係る電源装置は、前記PFM/PWMコントローラに
並列に出力電圧の過電圧検出装置をさらに備えることを
特徴とする。
A power supply device according to a first aspect of the present invention is a normal frequency modulation system in which a dead time between ON signals of a pair of transistors is optimally controlled according to a state of an input power supply range and an output load. It is characterized by including a PFM / PWM controller that operates a device operating in accordance with a pulse width modulation method in a specific load region. In the power supply device according to claim 2, the PFM / PWM controller detects the feedback device, the output voltage detection circuit, the PFM / PWM discrimination device, the off-time variable device, the input voltage detection circuit, and the input voltage to initialize the off-time. An off-time initial setting device for performing the above is provided. Claim 3
According to another aspect of the present invention, the power supply device further includes an overvoltage detection device for an output voltage in parallel with the PFM / PWM controller.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電源装置の実
施の形態として、好適な実施例を示し、図面を参照して
詳述する。図2は、ハーフ・ブリッジ・コンバータ方式
の電源装置の回路ブロック図である。該図において、符
号1はハーフ・ブリッジ・コンバータ方式の電源装置、
2はコンデンサ、3はスイッチ作用を行うFETトラン
ジスタ、4、5はトランス、6はダイオード、7はチョ
ークコイル、8は電流検出トランス、9は制御回路の起
動装置、10は補助電源、11はトランジスタ3の駆動
回路、12は制御装置、13は電源装置の過熱保護装
置、14は出力電圧のオン/オフ制御装置、15はPF
M/PWMコントローラをそれぞれ示す。直流電圧源に
電源分割用コンデンサ2(C1、C2)が並列に接続さ
れている。入力電圧Vinは2個のコンデンサ2(C
1、C2)によって分圧され、それぞれVin/2ずつ
が出力トランジスタ3(Tr1、Tr2)に印加され
る。2個のトランジスタ3(Tr1、Tr2)は交互に
ON/OFFを繰り返す。2個のトランジスタ3(Tr
1、Tr2)は駆動回路11により駆動される。2個の
トランジスタ3(Tr1、Tr2)の出力はトランス4
に、そして2個のコンデンサ2(C1、C2)の中点の
出力はトランス5にそれぞれ接続される。そして、該ト
ランスから負荷に直流電流が供給される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the power supply device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a circuit block diagram of a half bridge converter type power supply device. In the figure, reference numeral 1 is a half bridge converter type power supply device,
2 is a capacitor, 3 is a FET transistor that performs a switching action, 4, 5 is a transformer, 6 is a diode, 7 is a choke coil, 8 is a current detection transformer, 9 is a control circuit starter, 10 is an auxiliary power supply, and 11 is a transistor. 3, a drive circuit, 12 a control device, 13 an overheat protection device for the power supply device, 14 an output voltage on / off control device, and 15 a PF
The respective M / PWM controllers are shown. The power supply dividing capacitors 2 (C1, C2) are connected in parallel to the DC voltage source. The input voltage Vin is equal to the two capacitors 2 (C
1, C2), and Vin / 2 is applied to the output transistors 3 (Tr1, Tr2). The two transistors 3 (Tr1, Tr2) are alternately turned on and off repeatedly. Two transistors 3 (Tr
1, Tr2) are driven by the drive circuit 11. The output of the two transistors 3 (Tr1, Tr2) is the transformer 4
, And the midpoint outputs of the two capacitors 2 (C1, C2) are connected to the transformer 5, respectively. Then, a direct current is supplied from the transformer to the load.

【0007】図3は、PFM/PWMコントローラ15
の回路ブロック図を示す。該図において、符号20はフ
ィードバック装置、21は出力電圧検出回路、22はP
FM/PWM判別装置、23はオフタイム可変装置、2
4は入力電圧検出回路、25は入力電圧を検出してオフ
タイム初期設定を行うためのオフタイム初期設定装置で
ある。オフタイム初期設定装置25により入力電圧に応
じてオフタイムの最大(A)、あるいは最小(B)が設
定される。オフタイムが最大(A)から開始すると、出
力負荷条件に応じて変化するフィードバック装置20の
出力により、PFM/PWM判別装置22によりPFM
/PWMの判別が行われて電源装置の発振周波数は固定
される。PFM又はPWM出力はオフタイム可変装置2
3によりそのオフタイムが上限(A)から下限(B)に
可変される。PWM動作は、オフタイムの上限(A)と
下限(B)との間で行なわれる(図4参照)。制御装置
12によりアウトA及びアウトBで周波数変調又はパル
ス幅変調として出力される。
FIG. 3 shows a PFM / PWM controller 15
2 is a circuit block diagram of FIG. In the figure, reference numeral 20 is a feedback device, 21 is an output voltage detection circuit, and 22 is P.
FM / PWM discrimination device, 23 is an off-time variable device, 2
Reference numeral 4 is an input voltage detection circuit, and 25 is an off-time initial setting device for detecting an input voltage and performing an off-time initial setting. The off-time initial setting device 25 sets the maximum (A) or the minimum (B) of the off-time according to the input voltage. When the off-time starts from the maximum (A), the output of the feedback device 20 that changes according to the output load condition causes the PFM / PWM discrimination device 22 to output the PFM.
/ PWM is discriminated and the oscillation frequency of the power supply device is fixed. PFM or PWM output is an off-time variable device 2
By 3, the off time is changed from the upper limit (A) to the lower limit (B). The PWM operation is performed between the upper limit (A) and the lower limit (B) of the off time (see FIG. 4). It is output by the controller 12 as frequency modulation or pulse width modulation at Out A and Out B.

【0008】図5に示すように、制御装置12によりア
ウトA及びアウトBにおいて、オフタイムは動作状況に
より可変することができる。その結果、任意に設定した
オフタイムの上限(A)と下限(B)を可変領域とする
ことができ、オフタイムCをオフタイムDのように可変
制御することができる。かくして、パルスのデューテイ
サイクルの制御がなされ、2個のトランジスタ3(Tr
1、Tr2)のON信号間の最適なデッドタイムの制御
が可能となる。入力電源範囲と出力負荷の状態に応じ
て、デッドタイムを直線的に可変することで、通常周波
数変調方式で動作しているものを特定負荷領域でパルス
幅変調方式により動作させることができる。
As shown in FIG. 5, the off-time can be changed by the controller 12 in the out A and the out B depending on the operating condition. As a result, the arbitrarily set upper limit (A) and lower limit (B) of off-time can be set in the variable region, and the off-time C can be variably controlled like the off-time D. Thus, the duty cycle of the pulse is controlled, and the two transistors 3 (Tr
It is possible to control the optimum dead time between the ON signals of Tr1, Tr2). By linearly varying the dead time according to the range of the input power source and the output load, it is possible to operate the normal frequency modulation system by the pulse width modulation system in the specific load region.

【0009】図6は、本発明に係る電源装置の、他の実
施の形態を示すハーフ・ブリッジ・コンバータ方式によ
る電源装置の回路ブロック図の要部を示す。該図におい
て、図2との相違は、PFM/PWMコントローラ15
に並列に出力電圧の過電圧検出装置16が配設されてい
る点である。出力電圧の過電圧検出装置16は出力電圧
の過電圧を検出する。出力電圧過電圧検出装置16は共
振制御装置12に接続される。従来の電源装置におい
て、軽負荷時の制御は、ダミー抵抗qで行なっていた
が、該出力電圧の過電圧検出装置16を設けることによ
りダミー抵抗qは不要になり、電源装置の効率を改善す
ることができる。
FIG. 6 shows a main part of a circuit block diagram of a power supply device according to another embodiment of the power supply device according to the present invention, which is of a half bridge converter system. In the figure, the difference from FIG. 2 is that the PFM / PWM controller 15
The output voltage overvoltage detecting device 16 is disposed in parallel with. The output voltage overvoltage detection device 16 detects an overvoltage of the output voltage. The output voltage overvoltage detection device 16 is connected to the resonance control device 12. In the conventional power supply device, the control at the time of light load is performed by the dummy resistor q, but by providing the overvoltage detection device 16 of the output voltage, the dummy resistor q becomes unnecessary and the efficiency of the power supply device is improved. You can

【0010】[0010]

【発明の効果】本発明の電源装置によれば、入力電圧範
囲と負荷条件に応じた最適なオフタイムにおけるデッド
タイムを実現させることにより電源装置の変換効率を改
善できる。さらに、ダミー抵抗を使用することなしにレ
ギュレーションの改善を得ることができる。
According to the power supply device of the present invention, the conversion efficiency of the power supply device can be improved by realizing the dead time at the optimum off time according to the input voltage range and the load condition. In addition, improved regulation can be obtained without the use of dummy resistors.

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

【図1】 従来のハーフ・ブリッジ・コンバータ方式の
電源装置を示す回路ブロック図
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a conventional half bridge converter power supply device.

【図2】 本発明のハーフ・ブリッジ・コンバータ方式
の電源装置を示す回路ブロック図
FIG. 2 is a circuit block diagram showing a power supply device of a half bridge converter system of the present invention.

【図3】 図2のPFM/PWMコントローラを示すブ
ロック図
FIG. 3 is a block diagram showing the PFM / PWM controller of FIG.

【図4】 PWM動作を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing a PWM operation.

【図5】 オフタイムの動作状況を示す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing an off-time operation status.

【図6】 本発明のハーフ・ブリッジ・コンバータ方式
の他の電源装置を示す要部回路ブロック図
FIG. 6 is a circuit block diagram of an essential part showing another power supply device of the half bridge converter system of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電源装置 2 コンデンサ 3 主スイッチ作用のFETトランジスタ 4、5 主トランス 7 チョークコイル 6 ダイオード 8 電流検出トランス 9 起動装置 10 補助電源 11 FETトランジスタ駆動装置 12 制御装置 13 電源装置の過熱保護装置 14 出力電圧のON/OFF制御装置 16 出力電圧過電圧検出装置 15 PFM/PWMコントローラ 20 フィードバック装置 21 出力電圧検出回路 22 PFM/PWM判別装置 23 オフタイム可変装置 24 入力電圧検出回路 25 オフタイム初期設定装置 1 power supply 2 capacitors 3 Main switch FET transistor 4, 5 Main transformer 7 choke coil 6 diode 8 Current detection transformer 9 Starter 10 Auxiliary power supply 11 FET transistor drive 12 Control device 13 Power supply overheat protection device 14 Output voltage ON / OFF control device 16 Output voltage overvoltage detector 15 PFM / PWM controller 20 Feedback device 21 Output voltage detection circuit 22 PFM / PWM discrimination device 23 Off-time variable device 24 Input voltage detection circuit 25 Off-time initialization device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H730 AA04 AA14 AS01 BB26 DD04 DD16 EE02 EE03 EE08 EE59 FD01 FD11 FD41 FG04 FG05 FG07 FG22 FG26 XX03 XX05 XX12 XX23 XX32    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5H730 AA04 AA14 AS01 BB26 DD04                       DD16 EE02 EE03 EE08 EE59                       FD01 FD11 FD41 FG04 FG05                       FG07 FG22 FG26 XX03 XX05                       XX12 XX23 XX32

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力電源範囲と出力負荷の状態に応じ
て、対のトランジスタのON信号間のデッドタイムを最
適に制御して通常周波数変調方式で動作しているものを
特定負荷領域でパルス幅変調方式により動作させるPF
M/PWMコントローラを備えることを特徴とする電源
装置。
1. A pulse width in a specific load region that operates in a normal frequency modulation system by optimally controlling a dead time between ON signals of a pair of transistors according to an input power supply range and a state of an output load. PF operated by modulation method
A power supply device comprising an M / PWM controller.
【請求項2】 前記PFM/PWMコントローラは、フ
ィードバック装置、出力電圧検出回路、PFM/PWM
判別装置、オフタイム可変装置、入力電圧検出回路、入
力電圧を検出してオフタイム初期設定を行うためのオフ
タイム初期設定装置を備えることを特徴とする請求項1
記載の電源装置。
2. The PFM / PWM controller includes a feedback device, an output voltage detection circuit, and a PFM / PWM.
3. An off-time variable setting device, an input voltage detection circuit, and an off-time initial setting device for detecting an input voltage and performing an off-time initial setting.
The power supply described.
【請求項3】 前記PFM/PWMコントローラに並列
に出力電圧の過電圧検出装置をさらに備えることを特徴
とする請求項1記載の電源装置。
3. The power supply device according to claim 1, further comprising an output voltage overvoltage detection device in parallel with the PFM / PWM controller.
JP2001370624A 2001-12-04 2001-12-04 Power supply Withdrawn JP2003174773A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001370624A JP2003174773A (en) 2001-12-04 2001-12-04 Power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001370624A JP2003174773A (en) 2001-12-04 2001-12-04 Power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003174773A true JP2003174773A (en) 2003-06-20

Family

ID=19179818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001370624A Withdrawn JP2003174773A (en) 2001-12-04 2001-12-04 Power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003174773A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101114799B (en) * 2006-07-25 2012-07-18 爱博德株式会社 Power supply equipment using half-bridge type circuit
WO2012144249A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-26 三菱電機株式会社 Power conversion device and in-vehicle power supply device equipped with same
WO2015079573A1 (en) * 2013-11-29 2015-06-04 新電元工業株式会社 Power-supply device, inspection device, and optimization method for power-supply device
JP2018102085A (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Fdk株式会社 Switching power supply
WO2020055669A1 (en) * 2018-09-12 2020-03-19 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dynamic transient control in resonant converters

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101114799B (en) * 2006-07-25 2012-07-18 爱博德株式会社 Power supply equipment using half-bridge type circuit
WO2012144249A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-26 三菱電機株式会社 Power conversion device and in-vehicle power supply device equipped with same
CN103503292A (en) * 2011-04-18 2014-01-08 三菱电机株式会社 Power conversion device and in-vehicle power supply device equipped with same
JP5558631B2 (en) * 2011-04-18 2014-07-23 三菱電機株式会社 Power conversion device and in-vehicle power supply device including the same
JPWO2012144249A1 (en) * 2011-04-18 2014-07-28 三菱電機株式会社 Power conversion device and in-vehicle power supply device including the same
CN103503292B (en) * 2011-04-18 2016-04-20 三菱电机株式会社 Power-converting device and possess the vehicular electric power source device of this power-converting device
US9787190B2 (en) 2011-04-18 2017-10-10 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device and in-vehicle power supply device equipped with same
WO2015079573A1 (en) * 2013-11-29 2015-06-04 新電元工業株式会社 Power-supply device, inspection device, and optimization method for power-supply device
JPWO2015079573A1 (en) * 2013-11-29 2017-03-16 新電元工業株式会社 Power supply device, inspection device, and optimization method of power supply device
JP2018102085A (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Fdk株式会社 Switching power supply
WO2020055669A1 (en) * 2018-09-12 2020-03-19 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dynamic transient control in resonant converters
US11757365B2 (en) 2018-09-12 2023-09-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dynamic transient control in resonant converters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4723833B2 (en) Method and apparatus for simplifying control of a switch
JP5034399B2 (en) Switching regulator
US20030026115A1 (en) Switching-type DC-DC converter
JP2008141801A (en) Switching power supply circuit
JPWO2012153799A1 (en) Switching power supply
EP1309077A3 (en) Method and apparatus for sensing output inductor current in a dc-to-dc power converter
JP2007221915A5 (en)
JP2002262570A (en) Switching power supply
JP2003174773A (en) Power supply
JP2003259643A (en) Current resonance type soft switching power circuit
JP2002171750A (en) Power supply
JP4563359B2 (en) Self-excited resonant switching power supply
JP4251259B2 (en) Switching power supply
EP1490959B1 (en) A power converter
JP2004328837A (en) Switching power supply circuit and switching regulator comprising the same
JP3748876B2 (en) Semiconductor device
JPH0564439A (en) Circuit for controlling high-voltage power supply
JP3604080B2 (en) Switching power supply
JP2004166420A (en) Multi-output switching power supply
JP3400425B2 (en) Chopper type switching power supply
JP2004048853A (en) Piezoelectric transformer type series resonance type dc-dc converter
JP3770863B2 (en) Synchronous rectifier circuit for switching power supply
JP2004147404A (en) Drive circuit for synchronous rectification type forward converter
JP4850081B2 (en) Switching power supply
JP2005295634A (en) Switching power supply

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050301