JP2003333837A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

Info

Publication number
JP2003333837A
JP2003333837A JP2002137138A JP2002137138A JP2003333837A JP 2003333837 A JP2003333837 A JP 2003333837A JP 2002137138 A JP2002137138 A JP 2002137138A JP 2002137138 A JP2002137138 A JP 2002137138A JP 2003333837 A JP2003333837 A JP 2003333837A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
power supply
output
output voltage
supply device
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.)
Granted
Application number
JP2002137138A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3974449B2 (ja
Inventor
Ko Takemura
興 竹村
Seiki Umemoto
清貴 梅本
Kenichi Nakada
健一 中田
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.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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 Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2002137138A priority Critical patent/JP3974449B2/ja
Priority to TW092108772A priority patent/TWI221352B/zh
Priority to US10/424,079 priority patent/US6917189B2/en
Priority to CNB031251544A priority patent/CN100392965C/zh
Publication of JP2003333837A publication Critical patent/JP2003333837A/ja
Priority to US11/013,040 priority patent/US7095219B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3974449B2 publication Critical patent/JP3974449B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0045Converters combining the concepts of switch-mode regulation and linear regulation, e.g. linear pre-regulator to switching converter, linear and switching converter in parallel, same converter or same transistor operating either in linear or switching mode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/322Means for rapidly discharging a capacitor of the converter for protecting electrical components or for preventing electrical shock

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力コンデンサを備えている電源装置であっ
て、指令電圧が低い方向に変更された場合に、速やかに
変更後の指令電圧に応じた出力電圧を発生すること。 【解決手段】 指令電圧Vdacと出力電圧Voとを比
較し、指令電圧に応じた出力電圧Voが得られるように
動作するスイッチング電源部10と、この電源部の出力
側に接続された出力コンデンサCoとを有し、指令電圧
と出力電圧とを比較し、指令電圧が出力電圧より低くな
った時に、出力コンデンサの電荷を放電する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、指令電圧変更時の
出力電圧応答性を改善した電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電源電圧をそれより低い電圧に変換して
出力する電源装置として、高い効率が得られるスイッチ
ング電源装置が広く使用されている。このスイッチング
電源装置は、スイッチングに伴う出力電圧の断続を平滑
するために、その出力側に平滑コイルとともに平滑用と
して機能する出力コンデンサを設けている。
【0003】この平滑コイルや出力コンデンサは、負荷
が急変したときに出力電圧の応答を遅らせることにな
る。この応答遅れを改善するようにした電源装置が、例
えば特開平10−98874号公報に開示されている。
【0004】図7は、この従来の応答遅れを改善した電
源装置の全体構成を概略的に示す図である。図7におい
て、スイッチング電源部1は、電池などの電源Bの電源
電圧Vinを、内部の基準電圧(図示せず)と出力電圧
Voとの比較結果に応じて、スイッチングして、所定の
幅のパルス出力に変換する。このパルス出力を平滑コイ
ルLo、出力コンデンサCoにより平滑し、所定の出力
電圧Voを負荷3に供給する。ダイオードDは、フライ
ホイール用である。
【0005】この負荷3が急激に増加して出力電圧Vo
が低下したときの、設定された電圧への移行の遅れを補
償するために、シリーズ電源部2がスイッチング電源部
1に並列に設けられている。これにより、負荷の急増に
よって出力電圧Voが低下した場合には、シリーズ電源
部2を介して速やかに電流が供給されるから、短い遅延
時間で出力電圧Voを所定値に回復することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この従来の電源装置で
は、一定の基準電圧で使用する場合には負荷の急激な変
化にも遅滞なく応答して電圧を回復させることができる
が、基準電圧を変えて出力電圧を変更可能なようにする
場合には、シリーズ電源部2は電流供給能力しかないの
で、急速に出力電圧を低下させることはできなかった。
【0007】この放電の時間経過を示している図8を参
照すると、同図(a)のように、時点t1で基準電圧V
ref1からそれより低い基準電圧Vref2に変更さ
れると、負荷3による放電が遅いことと、平滑コイルL
oによる逆起電力により、電流Ioは同図(c)のよう
に徐々に少なくなる。出力電圧Voは同図(b)のよう
に、変更前の出力電圧Vo1から時間をかけて緩やかに
低下していく。そして、時間T2と表示されている時間
の後に、変更後の基準電圧Vref2に対応した出力電
圧Vo2に変わることになる。なお、同図(c)の電流
波形のサイクルは出力トランジスタのスイッチング動作
に対応している。
【0008】そこで、本発明は、出力コンデンサを備え
ている電源装置であって、出力電圧を変更可能とした場
合に、設定された出力電圧に速やかに移行できる電源装
置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の電源装置は、
出力電圧値を設定するための指令電圧Vdacと出力電
圧Voに応じた帰還電圧とを比較し、指令電圧に応じた
出力電圧Voが得られように動作する電源部10と、こ
の電源部の出力側に接続された出力コンデンサCoと、
前記指令電圧と前記帰還電圧とを比較し、前記指令電圧
の変更に前記帰還電圧が前記電源部のみの場合よりも素
早く追従するように動作する出力電圧設定補助回路部4
0と、を有することを特徴とする。
【0010】この請求項1の電源装置によれば、指令電
圧が低い電圧に変更された場合に、出力電圧設定補助回
路部が出力コンデンサの充電電荷を、変更後の指令電圧
に応じた出力電圧になるように放電する。従って、出力
電圧は速やかに変更後の指令電圧に応じた電圧になる。
【0011】請求項2の電源装置は、請求項1記載の電
源装置において、前記電源部はスイッチング電源部であ
り、その電源部の出力点は電源電圧とグランド間に直列
接続された出力トランジスタの接続点であり、この接続
点と前記出力コンデンサとの間に平滑コイルを有してい
ることを特徴とする。
【0012】この請求項2の電源装置によれば、出力電
圧を高くするときにはスイッチング電源部の駆動能力が
高く、出力電圧を低くするときには本発明の出力電圧設
定補助回路部により平滑コイルの出力側で出力電圧を変
更するので、出力電圧を高速に切り替えることができ
る。
【0013】請求項3の電源装置は、請求項1、2記載
の電源装置において、前記出力電圧設定補助回路部は、
前記指令電圧と前記帰還電圧との2入力を比較する比較
器と、前記出力コンデンサと並列に接続され、前記比較
器の出力によりオンに駆動されるスイッチとを有してい
ることを特徴とする。
【0014】この請求項3の電源装置によれば、出力コ
ンデンサと並列にスイッチが設けられ、2入力の比較結
果でそのスイッチがオンされるから、所定電圧レベルま
での放電を正確かつ容易に行える。
【0015】請求項4の電源装置は、請求項3記載の電
源装置において、前記2入力のいずれかを、前記指令電
圧側が相対的に高くなる極性のオフセット電圧を持たせ
た入力とすることを特徴とする。
【0016】この請求項4の電源装置によれば、出力電
圧が指令電圧とオフセット電圧の和に達した時点で、ス
イッチのオフ動作が開始される。このオフセット電圧を
適切に設定することにより、放電時の出力電圧のアンダ
ーシュートを防止し、出力電圧を最短時間で所定値に設
定することができる。
【0017】請求項5の電源装置は、請求項3、4記載
の電源装置において、前記比較器は、そのスルーレート
が前記2入力の差が大きいほど高くなることを特徴とす
る。
【0018】この請求項5の電源装置によれば、比較器
のスルーレートが2入力の差が大きいほど高くなるか
ら、比較器出力は早く立ち上がり、放電動作がより速く
行われる。
【0019】請求項6の電源装置は、請求項5記載の電
源装置において、前記比較器は、前記2入力を差動増幅
する差動増幅器と、前記2入力の差に応じて前記差動増
幅器の定電流を増加させる相互コンダクタンス増幅器と
を有していることを特徴とする。
【0020】この請求項6の電源装置によれば、差動増
幅器に相互コンダクタンス増幅器を付加することによ
り、2入力の差に応じてスルーレートを可変する比較器
を実現することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
電源装置の実施の形態について説明する。
【0022】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
電源装置の全体構成図であり、また、図2及び図3は、
その動作を説明するための図である。
【0023】図1において、スイッチングDC/DC電
源部10は、電源電圧Vinの電源とグランド間にN型
MOSトランジスタ(以下、N型トランジスタ)Q1と
N型トランジスタQ2とが直列に接続されているスイッ
チ回路を備えている。誤差増幅器OP2は、その非反転
入力端子に指令電圧Vdacが入力され、その反転入力
端子に出力電圧Voまたはそれに比例した電圧がフィー
ドバックされ、その差が増幅されて出力される。
【0024】発振器11は、高周波(例えば数kHz〜
十数kHz)の三角波信号などの発振出力を発生する。
比較器Compは、発振器11の発振出力が非反転入力
端子に入力され、誤差増幅器OP2の誤差出力が反転入
力端子に入力されて、その比較結果を出力する。ドライ
バ12は、比較器Compの比較結果が入力され、その
出力に応じてN型トランジスタQ1とN型トランジスタ
Q2とを互いに逆の状態になるようにオン・オフスイッ
チング制御する。
【0025】そのスイッチ回路の出力、即ち、N型トラ
ンジスタQ1、Q2の直列接続点の出力が、平滑コイル
Loと出力コンデンサCoとにより平滑される。この出
力コンデンサCoの充電電圧が出力電圧Voとして、負
荷30に供給される。
【0026】出力電圧指令回路部20は、オペアンプ0
P1と抵抗R1及びディジタル入力信号Dinにしたが
って抵抗値が変更される抵抗R2とから構成される。オ
ペアンプOP1の非反転入力端子に印加される基準電圧
Vrefは一定値であり、ディジタル入力信号Dinを
変更することにより抵抗R2の値を変えて、出力される
指令電圧Vdacを変更する。
【0027】出力電圧設定補助回路部40は、出力コン
デンサCoの充電電荷を放電するための回路である。こ
の出力電圧設定補助回路部40は、出力コンデンサCo
と並列に接続されたN型トランジスタQ3と、反転出力
をもつオペアンプOP3で構成される比較器と、オフセ
ット電圧Voffのオフセット電圧源41とから構成さ
れる。オペアンプOP3の非反転入力端子には指令電圧
Vdacにオフセット電圧Voffが加算された電圧が
入力され、一方その反転入力端子には出力電圧Vo、即
ちN型トランジスタQ3のドレイン電圧が入力される。
なお、オフセット電圧源41は、反転入力端子側に逆極
性で設けるようにしてもよい。
【0028】この図1の電源装置の動作を、図2〜図3
をも参照して説明する。指令回路部20からある任意の
指令電圧VdacがDC/DC電源部10に入力される
と、指令電圧Vdacと出力電圧Voとの差が誤差増幅
器OP2でとられる。この差に応じた、発振器11の発
振出力との比較結果がドライバ12に供給され、スイッ
チ回路のN型トランジスタQ1、Q2がオン・オフ制御
される。この結果、指令電圧Vdacに応じた出力電圧
Voが負荷30に供給される。指令電圧Vdacが一定
の値にあるときには、負荷30の大きさが変動してもそ
れに追従してスイッチング制御が行われるから、常に一
定の出力電圧が供給されるように動作する。
【0029】ところで、負荷側の要求によって、指令電
圧Vdacを変更することが必要になる場合がある。こ
の場合、指令電圧Vdacが高い方向に変更される場合
には、電源電圧Vinが出力電圧Voに比較して高いと
きにはコンデンサCoへの充電能力は高いから、比較的
速やかに出力電圧を新しい指令電圧に対応させて変更す
ることができる。なお、従来のように並列にシリーズ電
源部を設ければ、高い出力電圧への移行をさらに高速に
することができる。
【0030】しかし、指令電圧Vdacが低い方向に変
更される場合には、事情が異なる。即ち、通常時には、
負荷の大きさに見合った電流Ioが図1中に矢印で示す
方向に流れている。出力電圧Voを指令電圧Vdacに
あわせて低い値に変更するためには、出力コンデンサC
oの充電電荷を放電する必要がある。
【0031】この放電経路は、負荷30を介して放電す
る経路と、平滑コイルLoとN型トランジスタQ2とを
介して放電する経路とがあるが、これらの放電経路の放
電能力はいずれも低い。
【0032】本発明では、出力電圧設定補助回路部40
を設けて、指令電圧Vdacが高い値から低い値に変更
される場合にも、出力電圧Voを変更後の指令電圧に応
じた値に速やかに変更するものである。
【0033】その動作を具体的に説明すると、指令電圧
Vdac1が低い指令電圧Vdac2に変更されると、
指令電圧Vdac2とオフセット電圧Voffとの加算
電圧(Vdac2+Voff)より、その時点の出力電
圧Vo1の方が高くなる。したがって、反転出力型のオ
ペアンプOP3の出力はHレベルになり、N型トランジ
スタQ3はオンする。このN型トランジスタQ3のオン
により出力コンデンサCoの充電電荷は急速に放電され
るから、出力電圧Voは、速やかに低下する。
【0034】この動作状況を、図2をも参照して、説明
する。同図(a)のように、時点t1で指令電圧Vda
cが高い電圧Vdac1から低い電圧Vdac2に変更
される。このときに、素早くN型トランジスタQ3がオ
ンするから、N型トランジスタQ3のオン抵抗が負荷3
0の抵抗に比べてかなり小さい場合には、同図(c)の
ように、図1に示す電流Ioは瞬間的に逆方向に大きく
流れる。この電流Ioの経路には、平滑コイルLoのよ
うな電流の変化を妨げるものはなく、かつその経路は負
荷に比べてインピーダンスが低いから、出力コンデンサ
Coの充電電荷は速やかに放電される。
【0035】そして、出力電圧Voが、加算電圧(Vd
ac2+Voff)に等しくなった時点で、オペアンプ
OP3の出力はLレベルに戻るから、N型トランジスタ
Q3はオフし、その放電は終了する。
【0036】したがって、出力電圧Voは従来に比べて
数分の1〜数十分の1程度の短い時間T1(T1≪T
2)で、変更前の出力電圧Vo1から、変更後の指令電
圧Vdac2に応じた出力電圧Vo2に変更される。
【0037】また、オフセット電圧Voffは、その放
電終了時のオペアンプOP3やN型トランジスタQ3の
動作遅延時間に見合った、微少な電圧値に設定されてい
る。
【0038】このオフセット電圧Voffを設けない場
合には、オペアンプOP3やN型トランジスタQ3の動
作遅延によって、図3(b)に示されるように、出力電
圧Voは目標値Vo2より一旦小さくなり、その後目標
値Vo2に向かって再上昇する、いわゆるアンダーシュ
ート現象が発生してしまう。この場合には、再上昇に伴
う余分な時間を要するから、出力電圧Voが目標値Vo
2に達するのにやや長い時間T1u(T1<T1u<T
2)が掛かってしまう。
【0039】これに対して、オフセット電圧源41を設
け、そのオフセット電圧Voffを、オペアンプOP3
やN型トランジスタQ3の動作遅延時間を考慮した電圧
値に設定することにより、図2(b)や図3(a)のよ
うに、アンダーシュート現象の発生を避けて、極めて短
い時間T1で変更後の指令電圧Vdac2に応じた出力
電圧Vo2が得られる。
【0040】次に、図4は、本発明の第2の実施の形態
に係る、スルーレートを可変にしたオペアンプOP3の
構成を示す図であり、図5は、図4のオペアンプに用い
られる相互コンダクタンス増幅器(以下、gmアンプ)
の構成を示す図である。また、図6は、図4のオペアン
プを用いた場合の、動作を説明するための図である。
【0041】図4において、オペアンプOP3は、差動
増幅器42とgmアンプ44とを有している。差動増幅
器42は、加算電圧(Vdac+Voff)と出力電圧
Voが入力され、それらの差電圧を増幅して出力する。
その差動増幅器42の一構成例は、図に示されるよう
に、それぞれ直列接続された抵抗R3とNPN型バイポ
ーラトランジスタ(以下、NPNトランジスタ)Q4及
び抵抗R4とNPNトランジスタQ5とが並列に接続さ
れ、これに直列に定電流Icomの定電流源43がグラ
ンドとの間に接続されている。そして、一方のNPNト
ランジスタQ4のベースに加算電圧(Vdac+Vof
f)が供給され、他方のNPNトランジスタQ5のベー
スに出力電圧Voが供給される。
【0042】gmアンプ44は、加算電圧(Vdac+
Voff)と出力電圧Voが入力され、それらの差電圧
|(Vdac+Voff)−Vo|に比例した電流Ig
を出力する。この電流Igは、差動増幅器42の定電流
Icomを、見かけ上増加させるように動作する。これ
により、オペアンプOP3への入力電圧差によって出力
電流能力を変化させて、そのスルーレートを変化させ
る。
【0043】このgmアンプ44の一構成例が、図5に
示されている。この例では、定電流源I51、I52、
I53、I54、NPNトランジスタQ51、Q52、
Q57、Q58、Q59、Q60、PNP型バイポーラ
トランジスタQ53、Q54、Q55、Q56、及び抵
抗R51により、図のように構成される。
【0044】この図5のgmアンプでは、加算電圧(V
dac+Voff)と出力電圧Voの、高い方の電圧が
抵抗R51の一端(NPNトランジスタQ51のエミッ
タ側)に発生し、低い方の電圧が抵抗R51の他端に発
生する。その結果、電流Igは、差電圧|(Vdac+
Voff)−Vo|を抵抗R51の抵抗値で除算した値
にほぼ比例した大きさになる。
【0045】このスルーレート可変のオペアンプOP3
を用いた電源装置の動作を、図6をも参照して説明す
る。なお、図6では、説明を簡単にするために、オフセ
ット電圧Voffを省略している。
【0046】まず、高い第1指令電圧Vdac1に応じ
た高い第1出力電圧Vo1が出力されている第1状態か
ら、図6(a)のように、指令電圧Vdacが低い第2
指令電圧Vdac2に変更されることを想定する。この
場合には、変更後の第2指令電圧Vdac2とその時点
での第1出力電圧Vo1との差電圧(Vdac2−Vo
1)が、差動増幅器42で増幅される。
【0047】このとき、差動増幅器42は、定電流Ic
omに、その差電圧に応じたgmアンプ44の電流Ig
を加えた電流により動作する。差電圧(Vdac2−V
o1)が小さい場合には、小さい電流Igが加算され、
したがって、それに応じた低いスルーレートで動作す
る。この場合、出力電圧Voは、図6(b)に示される
ように、第1出力電圧Voからある時間T3経過後に第
2出力電圧Vo2に変化する。
【0048】つぎに、同じく第1状態から、図6(a)
のように、指令電圧Vdacがさらに低い第3指令電圧
Vdac3(即ち、Vdac3<Vdac2)に変更さ
れることを想定する。この場合にもやはり、変更後の第
3指令電圧Vdac3とその時点での第1出力電圧Vo
1との差電圧(Vdac3−Vo1)が、差動増幅器4
2で増幅される。
【0049】このとき、差電圧は大きいから、差動増幅
器42には、その差電圧に応じて大きくなった電流Ig
が定電流Icomに加えられ、比較器OP3は大きな電
流により動作する。したがって、比較器OP3は、大き
な差電圧(Vdac3−Vo1)に応じて、高いスルー
レートで動作する。これにより、指令電圧の変化幅が大
きくても、出力電圧Voは、図6(b)に示されるよう
に、第1出力電圧Voから第3出力電圧Vo3に、同程
度の時間T3の経過後に変化する。
【0050】このように、差動増幅器42にgmアンプ
44を付加することにより、比較器OP3のスルーレー
トが2入力の差が大きいほど高くなるから、比較器出力
は早く立ち上がり、放電動作がより速く行われる。
【0051】
【発明の効果】請求項1の電源装置によれば、指令電圧
が低い電圧に変更された場合に、出力電圧設定補助回路
部が出力コンデンサの充電電荷を、変更後の指令電圧に
応じた出力電圧になるように放電する。従って、出力電
圧は速やかに変更後の指令電圧に応じた電圧になる。
【0052】請求項2の電源装置によれば、出力電圧を
高くするときにはスイッチング電源部の駆動能力が高
く、出力電圧を低くするときには本発明の出力電圧設定
補助回路部により平滑コイルの出力側で出力電圧を変更
するので、出力電圧を高速に切り替えることができる。
【0053】請求項3の電源装置によれば、出力コンデ
ンサと並列にスイッチが設けられ、2入力の比較結果で
そのスイッチがオンされるから、所定電圧レベルまでの
放電を正確かつ容易に行える。
【0054】請求項4の電源装置によれば、出力電圧が
指令電圧とオフセット電圧の和に達した時点で、スイッ
チのオフ動作が開始される。このオフセット電圧を適切
に設定することにより、放電時の出力電圧のアンダーシ
ュートを防止し、出力電圧を最短時間で所定値に設定す
ることができる。
【0055】請求項5の電源装置によれば、比較器のス
ルーレートが2入力の差が大きいほど高くなるから、比
較器出力は早く立ち上がり、放電動作がより速く行われ
る。
【0056】請求項6の電源装置によれば、差動増幅器
に相互コンダクタンス増幅器を付加することにより、2
入力の差に応じてスルーレートを可変する比較器を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電源装置の全
体構成図。
【図2】図1の電源装置の動作特性図。
【図3】図1の電源装置のオフセット電圧の作用を説明
する図。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る、スルーレー
トを可変にしたオペアンプの構成を示す図。
【図5】図4のオペアンプに用いられるgmアンプの構
成を示す図。
【図6】図4のオペアンプを用いた場合の電源装置の動
作特性図。
【図7】従来の応答遅れを改善した電源装置の全体構成
を概略的に示す図。
【図8】従来の電源装置の動作特性図。
【符号の説明】
10 スイッチング電源部 11 発振器 12 ドライバ OP2 誤差増幅器 Comp 比較器 20 出力電圧指令回路部(DAC) Vdac 指令電圧 Din ディジタル入力信号 Vref 基準電圧 OP1 オペアンプ R1〜R2 抵抗器 Lo 平滑コイル Co 出力コンデンサ Vin 電源電圧 Vo 出力電圧 Io 電流 30 負荷 40 出力電圧設定補助回路部 41 オフセット電圧源 Voff オフセット電圧 OP3 オペアンプ Q1〜Q5、Q51〜Q60 トランジスタ Icom、I51〜I54 定電流源
フロントページの続き (72)発明者 中田 健一 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内 Fターム(参考) 5G065 AA00 DA07 EA01 GA03 HA04 JA01 JA02 KA02 KA05 LA01 MA09 MA10 NA01 NA03 NA04 5H730 AA10 AA16 AS01 AS05 BB13 BB57 DD04 EE08 EE13 EE18 EE52 EE59 FD01 FG05 FG23 FV03 FV05 XC03 XC13 XX13

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力電圧値を設定するための指令電圧と
    出力電圧に応じた帰還電圧とを比較し、指令電圧に応じ
    た出力電圧が得られるように動作する電源部と、 この電源部の出力側に接続された出力コンデンサと、 前記指令電圧と前記帰還電圧とを比較し、前記指令電圧
    の変更に前記帰還電圧が前記電源部のみの場合よりも素
    早く追従するように動作する出力電圧設定補助回路部
    と、を有することを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 前記電源部はスイッチング電源部であ
    り、その電源部の出力点は電源電圧とグランド間に直列
    接続された出力トランジスタの接続点であり、この接続
    点と前記出力コンデンサとの間に平滑コイルを有してい
    ることを特徴とする、請求項1記載の電源装置。
  3. 【請求項3】 前記出力電圧設定補助回路部は、前記指
    令電圧と前記帰還電圧との2入力を比較する比較器と、
    前記出力コンデンサと並列に接続され、前記比較器の出
    力によりオンに駆動されるスイッチとを有していること
    を特徴とする、請求項1、2記載の電源装置。
  4. 【請求項4】 前記2入力のいずれかを、前記指令電圧
    側が相対的に高くなる極性のオフセット電圧を持たせた
    入力とすることを特徴とする、請求項3記載の電源装
    置。
  5. 【請求項5】 前記比較器は、そのスルーレートが前記
    2入力の差が大きいほど高くなることを特徴とする、請
    求項3、4記載の電源装置。
  6. 【請求項6】 前記比較器は、前記2入力を差動増幅す
    る差動増幅器と、前記2入力の差に応じて前記差動増幅
    器の定電流を増加させる相互コンダクタンス増幅器とを
    有していることを特徴とする、請求項5記載の電源装
    置。
JP2002137138A 2002-05-13 2002-05-13 電源装置 Expired - Lifetime JP3974449B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002137138A JP3974449B2 (ja) 2002-05-13 2002-05-13 電源装置
TW092108772A TWI221352B (en) 2002-05-13 2003-04-16 Power unit
US10/424,079 US6917189B2 (en) 2002-05-13 2003-04-25 Electric power supply unit having improved output voltage response
CNB031251544A CN100392965C (zh) 2002-05-13 2003-05-13 改善了输出电压响应性的电源装置
US11/013,040 US7095219B2 (en) 2002-05-13 2004-12-14 Electric power supply unit having improved output voltage response

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002137138A JP3974449B2 (ja) 2002-05-13 2002-05-13 電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003333837A true JP2003333837A (ja) 2003-11-21
JP3974449B2 JP3974449B2 (ja) 2007-09-12

Family

ID=29397550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002137138A Expired - Lifetime JP3974449B2 (ja) 2002-05-13 2002-05-13 電源装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US6917189B2 (ja)
JP (1) JP3974449B2 (ja)
CN (1) CN100392965C (ja)
TW (1) TWI221352B (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005168235A (ja) * 2003-12-04 2005-06-23 Canon Inc 電源装置及び該電源装置を備える記録装置
JP2007189795A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Seiko Instruments Inc スイッチングレギュレータ
JP2008253051A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Canon Inc 電源装置、および記録装置
JP2008301672A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Dc−dcコンバータ
WO2015075854A1 (ja) * 2013-11-21 2015-05-28 三洋電機株式会社 直流電源装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4271534B2 (ja) * 2003-09-01 2009-06-03 株式会社リコー 直流電源供給装置及びその駆動方法並びに直流電源供給回路を備える半導体集積回路装置
JP4177364B2 (ja) * 2005-09-12 2008-11-05 三菱電機株式会社 定電圧制御装置
DE102007061373A1 (de) * 2007-12-19 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Schaltgeregelte Stromversorgung
JP5519398B2 (ja) * 2010-05-12 2014-06-11 株式会社デンソー 電力変換装置
US20130169246A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 Skymedi Corporation Linear voltage regulating circuit adaptable to a logic system
US8803593B2 (en) * 2012-03-01 2014-08-12 Apple Inc. Voltage discharge optimization
JP6214924B2 (ja) 2012-09-14 2017-10-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 コントローラ及びコントローラを有するシステム
CN103490631B (zh) * 2013-09-16 2015-08-19 电子科技大学 一种dc-dc变换器
US9917583B2 (en) * 2014-03-20 2018-03-13 Nec Corporation Termination apparatus, termination control method, and storage medium on which termination control program has been stored
US10063073B2 (en) * 2014-05-21 2018-08-28 Dialog Semiconductor Inc. USB power converter with bleeder circuit for fast correction of output voltage by discharging output capacitor
CN104980036B (zh) * 2015-06-30 2018-05-25 广东欧珀移动通信有限公司 一种反激式开关电源电路
CN105515372B (zh) * 2016-01-27 2019-09-27 深圳市瑞之辰科技有限公司 多级电压输出开关电源变换器及其泄压控制方法和模块
DE102016207257A1 (de) * 2016-04-28 2017-11-02 Tridonic Gmbh & Co Kg Bussystem zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie zur Kommunikation mit den Betriebsgeräten
US11018576B2 (en) 2017-08-25 2021-05-25 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Method and device for decreasing the power supply voltage of a c-type USB receiver device supporting a USB power delivery mode
FR3070554A1 (fr) * 2017-08-25 2019-03-01 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Procede et dispositif de diminution de la tension d'alimentation d'un dispositif recepteur usb du type c supportant le mode de delivrance de puissance usb

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6020623U (ja) * 1983-07-18 1985-02-13 株式会社日立製作所 直流電源装置
JPS6423761A (en) * 1987-07-17 1989-01-26 Yokogawa Electric Corp Voltage controller
US5315170A (en) * 1992-06-23 1994-05-24 Raytheon Company Track and hold circuit
US5845190A (en) * 1996-02-28 1998-12-01 Ericsson Raynet Cable access device and method
JPH1098874A (ja) 1996-09-24 1998-04-14 Sharp Corp 直流安定化電源
US6064187A (en) * 1999-02-12 2000-05-16 Analog Devices, Inc. Voltage regulator compensation circuit and method
US6088251A (en) * 1999-07-09 2000-07-11 Fedan; Orest Linearized duty radio, variable frequency switching regulator

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005168235A (ja) * 2003-12-04 2005-06-23 Canon Inc 電源装置及び該電源装置を備える記録装置
JP2007189795A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Seiko Instruments Inc スイッチングレギュレータ
JP2008253051A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Canon Inc 電源装置、および記録装置
JP2008301672A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Dc−dcコンバータ
WO2015075854A1 (ja) * 2013-11-21 2015-05-28 三洋電機株式会社 直流電源装置
CN104798285A (zh) * 2013-11-21 2015-07-22 三洋电机株式会社 直流电源装置
JP5910791B2 (ja) * 2013-11-21 2016-04-27 三洋電機株式会社 直流電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI221352B (en) 2004-09-21
JP3974449B2 (ja) 2007-09-12
US7095219B2 (en) 2006-08-22
CN1458740A (zh) 2003-11-26
CN100392965C (zh) 2008-06-04
US20050099168A1 (en) 2005-05-12
US20030210022A1 (en) 2003-11-13
TW200400684A (en) 2004-01-01
US6917189B2 (en) 2005-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3974449B2 (ja) 電源装置
US7965070B2 (en) Switching power supply with slope compensation circuit and added slope circuit
US7961022B2 (en) Pulsed width modulated control method and apparatus
JP4541358B2 (ja) 電源装置
US7777474B2 (en) DC-DC converter with oscillator and monitoring function
JP2007124748A (ja) Dc−dcコンバータ、dc−dcコンバータの制御回路及びdc−dcコンバータの制御方法
JP2004088956A (ja) 電源回路
JP2013038904A (ja) スイッチング電源装置
JP2022146584A (ja) 降圧dc/dcコンバータならびにそのコントローラおよびその制御方法、電子機器
JP2007089278A (ja) Dc−dcコンバータ
JP4487649B2 (ja) 昇降圧型dc−dcコンバータの制御装置
JP2006325339A (ja) 電源制御回路
JP4461842B2 (ja) スイッチングレギュレータ及びスイッチングレギュレータの制御方法
JP4338465B2 (ja) スイッチング電源
JP2010259188A (ja) ソフトスタート回路およびスイッチング電源装置
JP2004318339A (ja) ドロッパ型レギュレータ及びそれを用いた電源装置
JP2010063290A (ja) 電源制御回路
JP2003324939A (ja) スタータ回路
JP2006074901A (ja) Dc−dcコンバータ
JP4810132B2 (ja) 遅延回路およびリップルコンバータ
JP5895338B2 (ja) 電源の制御回路、電子機器、および電源の制御方法
JP4830238B2 (ja) Dc/dcコンバータ回路
JP2001157443A (ja) パルス制御回路及び同期整流回路
WO2005088817A1 (ja) スイッチングレギュレータ
JP2002034237A (ja) 車載用電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040915

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060704

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060901

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070320

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070515

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070612

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070614

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3974449

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100622

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110622

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110622

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120622

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130622

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term