JP2004328834A - Stabilized power supply - Google Patents

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Kazuhiro Ogawa
和洋 小川
Shigeo Yoshikawa
成雄 吉川
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small/light weight, low cost/high efficiency, and high-performance stabilized power supply in which a frequency is varied when equipment is under a high load, for the equipment requiring small power. <P>SOLUTION: The stabilized power supply is composed of a resistor and a capacitor which determine the frequency of triangular wave for determining the operation point of pulse width modulation method control, and is provided with a frequency variable circuit that processes the instruction from a microcomputer for controlling modes of an equipment, for acting on a triangular wave generating circuit. A microcomputer 25 for controlling the equipment is provided with a circuit for changing frequency of a triangular wave generating circuit 18 according to the state of the equipment, to change switching frequency for higher switching efficiency. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ一体型VTR等や携帯電話、携帯情報端末機器のような電子機器の小型・軽量化、低消費電力化に際し、スイッチング電源を備えた安定化電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、カメラ一体型VTR等や携帯電話、携帯情報端末機器のような電子機器の小型・軽量化を目的とした開発が急速に進められており、電子機器の各機能部分に電源を供給する電源装置についても同様である。特に、電源装置を構成する電子部品の中で、トランス、コイル等が大きな部品であり、これらの部品の小型化・軽量化、回路の小型化について、様々な技術が提案されている。
【0003】
以下、図面を参照しながら、上述した従来の安定化電源装置の一例について説明する。
【0004】
図5において、1、5はスイッチ素子であるトランジスタ、2、7は整流素子であるダイオード、3はコイル、4、8は平滑用のコンデンサ、6はトランス、9,10は平滑用フィルター回路で、9はリアクタンス、10はコンデンサ、からなる14のスイッチング回路となる。19の制御回路は、15は誤差増幅回路、16はパルス幅変調方式制御回路、17は基準電圧発生回路、18は三角波発生回路、から構成される。20は周波数設定回路で、抵抗20a,コンデンサ20bからなる。11は入力端子、12、13は出力端子の構成である。
【0005】
以上のように構成された従来の安定化電源装置について、以下その動作について説明する。
【0006】
入力端子11より非安定化電圧(バッテリー等のDC電圧)が入力され、誤差増幅回路15、パルス幅変調方式制御回路16、基準電圧発生回路17、三角波発生回路18が起動する。電源投入直後、出力端子13は、出力がなく、0Vである。
【0007】
出力電圧のフィードバックにより、出力電圧の状態を、誤差増幅回路15にて、基準電圧発生回路17が出力する基準電圧と、誤差比較し、それを増幅し出力する。この時、誤差増幅回路15の出力は出力電圧がない為、Lである。
【0008】
次に、三角波発生回路18は、周波数設定回路20で設定された周波数の三角波を出力する。周波数設定回路20の抵抗20a、コンデンサ20bによって三角波発生回路18の内部(フリップフロップ)の充放電により三角波を発生させている。
【0009】
三角波発生回路18の出力信号と誤差増幅回路15の出力を、パルス幅変調方式制御回路16によって三角波と比較された出力がパルス幅変調方式回路16より出力される。すなわち、パルス幅変調方式制御回路16では、誤差増幅回路15の出力が三角波発生回路18の出力の中間にあるとき、方形波のパルスとなる(図6(a)及び(b)参照)。これにより、スイッチング回路14のトランジスタ1,5は三角波の周波数に応じて、ON/OFFを繰り返すことが出来る。
【0010】
パルス幅変調方式回路16より出力される信号をベース駆動用ドライブパルス信号として、トランジスタ1,5、のベースにON/OFFパルスが印加される。トランジスタ1の場合、コイル3の逆起電力により、整流用ダイオード2からコイル3にむけて電流が流れ、平滑用コンデンサ4aによって、出力が得られる。トランジスタ5の場合、トランス6の1次側にON/OFFパルスが印可され、トランスの2次側から出力パルスを得ることになる。
【0011】
次にダイオード7bを通った電圧は、9,10の平滑回路を通過し、出力電圧が得られる。上記2つの場合とも、出力電圧が誤差増幅回路15に再び送られ、誤差増幅回路15で出力電圧と基準電圧を誤差比較し増幅し、パルス幅変調方式制御回路18で三角波と比較を行い、出力電圧として一定の電圧を得ることになる。
【0012】
【特許文献1】
特開平5−191164号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、パルス幅変調方式制御のスイッチング電源装置の比較制御構成にて、出力電圧に応じて制御電圧を可変する際、三角波の周波数が一定の為、機器の状況(カメラ撮影時、VTR再生時等)に関わらず、スイッチング周波数は一定となり、従って、スイッチングロスも同様になり、スイッチング効率も一定となる(図7参照)。
【0014】
また、出力を平滑するコイル3及び9のリアクタンスは、最低必要値以下の場合、電流を流す際、不連続状態になり、スイッチングが正常に行われず、スイッチングロスが発生するため、最適な値(最低必要リアクタンス値)が必要である。しかしスイッチング周波数は低く設定すると、不連続状態に対して不利であり、リアクタンスの高い容量のものを使用すると、部品の性能(直流抵抗値)の影響を受け、スイッチング効率を高くすることは困難である。よってスイッチング周波数は、機器の負荷電流の最低値とコイルのリアクタンス値を考慮し設定しなければならないという問題を有していた。
【0015】
この様な構成をとる時に高負荷時にも、最低負荷を考慮したスイッチング周波数での使用をしなければならないことから、機器の低電力化を図る上で、効率の向上が困難にあるという問題を有していた。
【0016】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、パルス幅変調方式制御によるスイッチング方式の安定化電源装置の比較制御方式にパルス幅変調方式制御の基準をなす三角波の周波数を決める抵抗器とコンデンサが構成されていて、機器のモードを制御するマイコンからの指令を処理し、三角波発生回路に作用し周波数を可変出来るスイッチング周波数可変回路を構成し、コイルのリアクタンス値を低負荷時の最適設定のまま、スイッチング可能なレベルまで周波数を設定し、コイルのリアクタンス値を必要以上に高く設定しなくても、小型・高効率の安定化電源装置定化電源装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の安定化電源装置は、パルス幅変調方式制御の動作点を決めるための三角波の周波数を決める抵抗器とコンデンサが構成されていて、機器のモードを制御するマイコンからの指令を処理し、前記三角波発生回路に作用し、周波数を可変出来る周波数可変回路を備えるものである。
この構成によって、機器の状況を制御するマイコンからの指示にて、高負荷時にスイッチング周波数を変動させ、スイッチングが可能なレベルまで下げることによりスイッチングロスを低減し、また、低負荷時には、周波数を戻し、定常の周波数で動作する。そのため、コイルのリアクタンス値は低負荷時の最適な値に設定でき必要以上に高く設定しなくすみ、小型・高効率の安定化電源装置が得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1〜2に記載の発明は、コイルと、前記コイルに接続されてスイッチング駆動するスイッチ素子と、前記コイルの出力を整流する整流素子と、または、トランスと、前記トランスの1次側に接続されてスイッチング駆動するスイッチ素子と、前記トランスの2次側出力を整流する整流素子と、前記整流素子出力を平滑する平滑回路と、前記整流素子出力を基準電圧と差分する差動増幅回路と、前記差動増幅回路出力を入力しパルス幅変調方式制御により前記スイッチ素子のスイッチング駆動を制御する比較回路とからなる安定化電源装置であって、パルス幅変調方式制御の基準をなす三角波の周波数を決める抵抗器とコンデンサが構成されていて、機器のモードを制御するマイコンと、マイコンからの指令を処理し、前記三角波発生回路に作用し周波数を可変出来るスイッチング周波数可変回路を具備して成る安定化電源装置であり、機器の状況を制御するマイコンからの指示にて、高負荷時にはスイッチング可能なレベルまで下げることにより、スイッチングロスを低減し、また低負荷時には、スイッチングを可能にするために最大限の高い周波数で動作させ、コイルの値を最適値に設定し動作する。そのため、コイルのリアクタンス値を必要以上に高く設定しなくてもすむ。これにより、小型・高効率の安定化電源装置が得られるという作用を有する。
【0019】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【0020】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態の安定化電源装置の構成を示す回路図であり、図1において、1、5はスイッチ素子であるトランジスタ、2、7は整流素子であるダイオード、3はコイル、4、8は平滑用のコンデンサ、6はトランス、9,10は平滑用フィルター回路で、9はリアクタンス、10はコンデンサ、からなる14のスイッチング回路となる。19の制御回路は、15は誤差増幅回路、16はパルス幅変調方式制御回路、17は基準電圧発生回路、18は三角波発生回路、から構成される。20は周波数設定回路で、抵抗20a,コンデンサ20bからなる。22は機器の制御用のマイコン、11は入力端子、12、13は出力端子1,2、の構成である。以上は、従来の安定化電源装置と同様なものである。21は周波数可変回路であり、周波数可変抵抗21a、周波数可変抵抗制御トランジスタからなる。図2は動作波形図である。
【0021】
以上のように構成された安定化電源装置について、図1、図2を用いてその動作を説明する。
【0022】
まず、入力端子11より非安定化電圧(バッテリー等のDC電圧)が入力され、誤差増幅回路15、パルス幅変調方式制御回路16、基準電圧発生回路17、三角波発生回路18が起動する。電源投入直後、出力端子13は、出力がなく、0Vである。
【0023】
出力電圧のフィードバックにより、出力電圧の状態を、誤差増幅回路15にて、基準電圧発生回路17が出力する基準電圧と、誤差比較し、それを増幅し出力する。この時、誤差増幅回路15の出力は出力電圧がない為、Lである。
【0024】
次に、三角波発生回路18は、周波数設定回路20で設定された周波数の三角波を出力する。周波数設定回路20の抵抗20a、コンデンサ20bによって三角波発生回路18の内部(フリップフロップ)の充放電により三角波を発生させている。
【0025】
三角波発生回路18の出力信号と誤差増幅回路15の出力を、パルス幅変調方式制御回路16によって三角波と比較された出力がパルス幅変調方式回路16より出力される。すなわち、パルス幅変調方式制御回路16では、誤差増幅回路15の出力が三角波発生回路18の出力の中間にあるとき、方形波のパルスとなる(図2参照)。これにより、スイッチング回路14のトランジスタ1,5は三角波の周波数に応じて、ON/OFFを繰り返すことが出来る。
【0026】
パルス幅変調方式回路16より出力される信号をベース駆動用ドライブパルス信号として、トランジスタ1,5、のベースにON/OFFパルスが印加される。トランジスタ1の場合、コイル3の逆起電力により、整流用ダイオード2からコイル3にむけて電流が流れ、平滑用コンデンサ4aによって、出力が得られる。トランジスタ5の場合、トランス6の1次側にON/OFFパルスが印可され、トランスの2次側から出力パルスを得ることになる。次にダイオード7bを通った電圧は、9,10の平滑回路を通過し、出力電圧が得られる。
【0027】
上記2つの場合とも、出力電圧が誤差増幅回路15に再び送られ、誤差増幅回路15で出力電圧と基準電圧を誤差比較し増幅し、パルス幅変調方式制御回路18で三角波と比較を行い、出力電圧として一定の電圧を得ることになる。以上は、従来の安定化電源装置と同様の動作である。
【0028】
上記従来の安定化電源装置を用いて、機器の制御用マイコン25からの制御信号に応じてH/L信号を出力する。機器の制御用マイコン25からの出力を周波数可変回路21の周波数可変抵抗制御トランジスタに接続し、周波数可変抵抗21aを周波数設定回路20の抵抗20aに並列に接続することで、三角波発生回路18の放電抵抗値が変化し、充放電の周期が変わることで、三角波発生回路18の周波数が変化する。これにより、スイッチング部14のトランジスタ1,5において、ON/OFFのパルス周期が変化し、スイッチング周波数が変化する。
【0029】
また、機器の制御用マイコン25からの出力を、機器の負荷の多い状態の時に出力する様に設定することで、スイッチング部14のコイル3とトランス6のリアクタンス値を設定する際、負荷の多い状態の時はスイッチング可能な最低限の周波数に設定し、スイッチングの不連続状態に成りやすい負荷の少ない状態の時は、スイッチングを可能にするために最大限の高い周波数で動作させ、コイルのリアクタンスも最低限の値で、且つ、部品の性能もRDCの低いものを使用することが出来る。
【0030】
負荷の多い状態の時に周波数を低く設定することは、図2の波形の様に、一周期TあたりのロスWは周波数Sが高い場合、ロスの量は、S×2Wとなるため、周波数Sが高いほどロスは増加し、従って、効率の低下になる。周波数Sを低くすることで、スイッチングロスは減少し、効率の改善になる。以上のように本実施の形態によれば、機器の制御用マイコンから、機器の状況に応じて、三角波発生回路の周波数を変化する回路を設けることで、スイッチング周波数を変化させ、スイッチング効率を高くすることが出来る。この時、機器の負荷の高い状態の時に周波数を変化することで、機器の小電力化を図ることが出来る。
【0031】
なお、実施の形態においてスイッチ素子としてトランジスタの例をあげたが、必ずしもこれに限るものでもない。さらに、入力端子とトランス1次側の間にスイッチ素子を構成した例をあげたが、入力端子とスイッチ素子の間にトランス1次側を構成してもかまわない。
【0032】
以上のように本実施の形態によれば、機器の制御用マイコン25から、機器の状況に応じて、三角波発生回路18の周波数を変化する回路を設けることで、スイッチング周波数を変化させ、スイッチング効率を高くすることが出来る。この時、機器の負荷の高い状態の時に周波数を可変することで、機器の小電力化を図ることが出来、小型・軽量かつ低コスト・高効率で高性能な安定化電源装置が得られる。
【0033】
(実施の形態2)
以下、図面を参照しながら、実施の形態2について説明する。
【0034】
図3において、1、5はスイッチ素子であるトランジスタ、2、7は整流素子であるダイオード、3はコイル、4、8は平滑用のコンデンサ、6はトランス、9,10は平滑用フィルター回路で、9はリアクタンス、10はコンデンサ、からなる14のスイッチング回路となる。19の制御回路は、15は誤差増幅回路、16はパルス幅変調方式制御回路、17は基準電圧発生回路、18は三角波発生回路、から構成される。20は周波数設定回路で、抵抗20a,コンデンサ20bからなる。11は入力端子、12、13は出力端子1,2、の構成である。
【0035】
以上のように構成された本実施の形態の安定化電源装置について、以下その動作について説明する。
【0036】
入力端子11より非安定化電圧(バッテリー等のDC電圧)が入力され、誤差増幅回路15、パルス幅変調方式制御回路16、基準電圧発生回路17、三角波発生回路18が起動する。電源投入直後、出力端子13は、出力がなく、0Vである。
【0037】
出力電圧のフィードバックにより、出力電圧の状態を、誤差増幅回路15にて、基準電圧発生回路17が出力する基準電圧と、誤差比較し、それを増幅し出力する。この時、誤差増幅回路15の出力は出力電圧がない為、Lである。次に、三角波発生回路18は、周波数設定回路20で設定された周波数の三角波を出力する。周波数設定回路20の抵抗20a、コンデンサ20bによって三角波発生回路18の内部(フリップフロップ)の充放電により三角波を発生させている。
【0038】
三角波発生回路18の出力信号と誤差増幅回路15の出力を、パルス幅変調方式制御回路16によって三角波と比較された出力がパルス幅変調方式回路16より出力される。すなわち、パルス幅変調方式制御回路16では、誤差増幅回路15の出力が三角波発生回路18の出力の中間にあるとき、方形波のパルスとなる(図2参照)。これにより、スイッチング回路14のトランジスタ1,5は三角波の周波数に応じて、ON/OFFを繰り返すことが出来る。
【0039】
パルス幅変調方式回路16より出力される信号をベース駆動用ドライブパルス信号として、トランジスタ1,5、のベースにON/OFFパルスが印加される。トランジスタ1の場合、コイル3の逆起電力により、整流用ダイオード2からコイル3にむけて電流が流れ、平滑用コンデンサ4aによって、出力が得られる。トランジスタ5の場合、トランス6の1次側にON/OFFパルスが印可され、トランスの2次側から出力パルスを得ることになる。
【0040】
次にダイオード7bを通った電圧は、9,10の平滑回路を通過し、出力電圧が得られる。上記2つの場合とも、出力電圧が誤差増幅回路15に再び送られ、誤差増幅回路15で出力電圧と基準電圧を誤差比較し増幅し、パルス幅変調方式制御回路18で三角波と比較を行い、出力電圧として一定の電圧を得ることになる。21,23の出力制御回路及び、22,24の擬似負荷制御回路は、25の機器制御用マイコンにより機器の状況に応じて制御され、出力を得ることが出来る。
【0041】
以上のように本実施の形態によれば、機器の制御用マイコン25から、機器の状況に応じて、出力制御回路21及び23を動作させ、同時に擬似負荷を流す回路22及び24を設けることで、スイッチング周波数を低く設定した時も、電流の不連続状態による、スイッチング効率の悪化を防ぐことが出来る。これにより、小型・軽量かつ低コスト・高効率で高性能な安定化電源装置が得られる。
【0042】
(実施の形態3)
以下、本発明の実施の形態3の構成について説明する。
【0043】
図4は本発明の安定化電源装置の構成を示す回路図であり、図4において、1、5はスイッチ素子であるトランジスタ、2、7は整流素子であるダイオード、3はコイル、4、8は平滑用のコンデンサ、6はトランス、9,10は平滑用フィルター回路で、9はリアクタンス、10はコンデンサ、からなる14のスイッチング回路となる。19の制御回路は、15は誤差増幅回路、16はパルス幅変調方式制御回路、17は基準電圧発生回路、18は三角波発生回路、から構成される。20は周波数設定回路で、抵抗20a,コンデンサ20bからなる。23は機器の制御用のマイコン、11は入力端子、12、13は出力端子1,2、の構成である。
【0044】
以上は、実施の形態2の安定化電源装置と同様なものである。26、27は負荷出力制御回路であり、擬似負荷電流抵抗26a、26b、27a、27bで、負荷出力制御トランジスタ26c、26d、27c、27dからなる。
【0045】
図2は動作波形図である。
【0046】
以上のように構成された本実施の形態の安定化電源装置について、図面を用いてその動作を説明する。
【0047】
まず、入力端子11より非安定化電圧(バッテリー等のDC電圧)が入力され、誤差増幅回路15、パルス幅変調方式制御回路16、基準電圧発生回路17、三角波発生回路18が起動する。電源投入直後、出力端子13は、出力がなく、0Vである。
【0048】
出力電圧のフィードバックにより、出力電圧の状態を、誤差増幅回路15にて、基準電圧発生回路17が出力する基準電圧と、誤差比較し、それを増幅し出力する。この時、誤差増幅回路15の出力は出力電圧がない為、Lである。
【0049】
次に、三角波発生回路18は、周波数設定回路20で設定された周波数の三角波を出力する。周波数設定回路20の抵抗20a、コンデンサ20bによって三角波発生回路18の内部(フリップフロップ)の充放電により三角波を発生させている。
【0050】
三角波発生回路18の出力信号と誤差増幅回路15の出力を、パルス幅変調方式制御回路16によって三角波と比較された出力がパルス幅変調方式回路16より出力される。すなわち、パルス幅変調方式制御回路16では、誤差増幅回路15の出力が三角波発生回路18の出力の中間にあるとき、方形波のパルスとなる(図2参照)。これにより、スイッチング回路14のトランジスタ1,5は三角波の周波数に応じて、ON/OFFを繰り返すことが出来る。
【0051】
パルス幅変調方式回路16より出力される信号をベース駆動用ドライブパルス信号として、トランジスタ1,5、のベースにON/OFFパルスが印加される。トランジスタ1の場合、コイル3の逆起電力により、整流用ダイオード2からコイル3にむけて電流が流れ、平滑用コンデンサ4aによって、出力が得られる。トランジスタ5の場合、トランス6の1次側にON/OFFパルスが印可され、トランスの2次側から出力パルスを得ることになる。
【0052】
次にダイオード7bを通った電圧は、9,10の平滑回路を通過し、出力電圧が得られる。上記2つの場合とも、出力電圧が誤差増幅回路15に再び送られ、誤差増幅回路15で出力電圧と基準電圧を誤差比較し増幅し、パルス幅変調方式制御回路18で三角波と比較を行い、出力電圧として一定の電圧を得ることになる。以上は、従来及び実施の形態1・2の安定化電源装置と同様の動作である。
【0053】
次に、機器の制御用マイコン25からの制御信号に応じてH/L信号を出力する。機器の制御用マイコン25からの出力を26d、27dの負荷制御トランジスタに接続し、擬似負荷設定抵抗26a、26b、27a、27bをそれぞれの負荷制御トランジスタ26c、26d、27c、27dに接続することで、負荷制御トランジスタのON/OFFにより、出力を得ることが出来る。
【0054】
この時、擬似負荷抵抗26a、26b、27a、27bは、動作時に十分な電流値を流すことが出来る値に設定する。十分な値とは、スイッチング部14のコイル3とトランス6のリアクタンス値を設定する際、スイッチングの不連続状態に陥らない値のことである。
【0055】
これにより、スイッチング周波数を低く設定した際、その負荷の最低電流値を気にすることなく、コイルのリアクタンスを最低限の値で、且つ、部品の性能もRDCの低いものを使用することが出来るうえ、今まで、別回路として構成していた、擬似負荷回路の部品低減を行うことが出来る。
【0056】
負荷の多い状態の時に周波数を低く設定することは、図2の波形の様に、一周期TあたりのロスWは周波数Sが高い場合、ロスの量は、S×2Wとなるため、周波数Sが高いほどロスは増加し、従って、効率の低下になる。周波数Sを低くすることで、スイッチングロスは減少し、効率の改善になる。しかし、周波数を低くすると、機器の最低電流値時に合わせたリアクタンスになり、出力の系統によっては、電流値がかなり少ないため、大きなリアクタンスが必要となるため、部品のRDC(直流電流値)が大きくなり、効率の悪化につながる。
【0057】
以上のように本実施の形態によれば、機器の制御用マイコン25から、出力制御に応じて、制御トランジスタが動作すると同時に、擬似負荷を流し、スイッチング周波数が低い場合に、電流の不連続状態を改善することで、コイルのリアクタンスも低く設定出来、スイッチング効率の悪化を防ぐことが出来る。特に本実施の形態では、実施の形態2で分離されていた出力制御回路21及び23と疑似負荷制御回路22及び24とを、1つの回路(1チップ化)にすることができ、部品点数削減や回路構成の簡素化という効果もある。
【0058】
なお、実施の形態においてスイッチ素子としてトランジスタの例をあげたが、必ずしもこれに限るものでもない。さらに、入力端子とトランス1次側の間にスイッチ素子を構成した例をあげたが、入力端子とスイッチ素子の間にトランス1次側を構成してもかまわない。
【0059】
【発明の効果】
以上のように本発明は、機器の制御用マイコンから、機器の状況に応じて、三角波発生回路の周波数を変化する回路を設けることで、スイッチング周波数を変化させ、スイッチング効率を高くすることが出来る。この時、機器の負荷の高い状態の時に周波数を可変することで、機器の小電力化を図ることが出来、小型・軽量かつ低コスト・高効率で高性能な安定化電源装置が得られる。
【0060】
また、機器の制御用マイコンから、機器の状況に応じて、出力制御回路を動作させ、同時に擬似負荷を流す回路を設けることで、スイッチング周波数を低く設定した時も、電流の不連続状態による、スイッチング効率の悪化を防ぐことが出来る。これにより、小型・軽量かつ低コスト・高効率で高性能な安定化電源装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の安定化電源装置の実施の形態1における回路図
【図2】同、動作波形図
【図3】本発明の安定化電源装置の実施の形態2における回路図
【図4】本発明の安定化電源装置の実施の形態3における回路図
【図5】従来の安定化電源装置のブロック図
【図6】従来の安定化電源装置における波形図
【図7】スイッチングロスと周期との関係を示す波形図
【符号の説明】
1 トランジスタ
2 ダイオード
3 コイル
4 平滑用のコンデンサ
5 トランジスタ
6 トランス
7 ダイオード
8 平滑用コンデンサ
9 リアクタンス
10 コンデンサ
11 入力端子
12 出力端子
13 出力端子
14 スイッチング部
15 誤差増幅回路
16 パルス幅変調方式制御回路
17 基準電圧発生回路
18 三角波発生回路
19 制御回路
20 周波数設定回路
20a 抵抗
20b コンデンサ
21 周波数可変回路
21a 周波数可変抵抗
21b 周波数可変抵抗制御トランジスタ
22 機器制御用マイコン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stabilized power supply device provided with a switching power supply for reducing the size, weight, and power consumption of electronic devices such as a camera-integrated VTR, a mobile phone, and a portable information terminal device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, developments aimed at reducing the size and weight of electronic devices such as camera-integrated VTRs, mobile phones, and personal digital assistants have been rapidly progressing. The same applies to the device. In particular, transformers, coils, and the like are large components among the electronic components that constitute the power supply device, and various technologies have been proposed for reducing the size and weight of these components and the size of the circuit.
[0003]
Hereinafter, an example of the above-described conventional stabilized power supply device will be described with reference to the drawings.
[0004]
In FIG. 5, reference numerals 1 and 5 denote transistors which are switch elements, reference numerals 2 and 7 denote diodes which are rectifier elements, reference numeral 3 denotes a coil, reference numerals 4 and 8 denote smoothing capacitors, reference numeral 6 denotes a transformer, and reference numerals 9 and 10 denote smoothing filter circuits. , 9 are reactances and 10 is a capacitor. The control circuit 19 includes an error amplification circuit 15, a pulse width modulation control circuit 16, a reference voltage generation circuit 17, and a triangular wave generation circuit 18. Reference numeral 20 denotes a frequency setting circuit, which includes a resistor 20a and a capacitor 20b. Reference numeral 11 denotes an input terminal, and reference numerals 12 and 13 denote output terminals.
[0005]
The operation of the conventional stabilized power supply configured as described above will be described below.
[0006]
An unstabilized voltage (DC voltage of a battery or the like) is input from the input terminal 11, and the error amplifier 15, the pulse width modulation control circuit 16, the reference voltage generator 17, and the triangular wave generator 18 are activated. Immediately after power-on, the output terminal 13 has no output and is at 0V.
[0007]
By the feedback of the output voltage, the error voltage circuit 15 compares the state of the output voltage with the reference voltage output from the reference voltage generation circuit 17 and amplifies and compares the error. At this time, the output of the error amplification circuit 15 is L because there is no output voltage.
[0008]
Next, the triangular wave generation circuit 18 outputs a triangular wave having the frequency set by the frequency setting circuit 20. The triangular wave is generated by charging and discharging the inside (flip-flop) of the triangular wave generating circuit 18 by the resistor 20a and the capacitor 20b of the frequency setting circuit 20.
[0009]
The output signal of the triangular wave generation circuit 18 and the output of the error amplification circuit 15 are compared with the triangular wave by the pulse width modulation method control circuit 16 and the output is output from the pulse width modulation method circuit 16. That is, in the pulse width modulation control circuit 16, when the output of the error amplification circuit 15 is in the middle of the output of the triangular wave generation circuit 18, the pulse becomes a square wave pulse (see FIGS. 6A and 6B). Thus, the transistors 1 and 5 of the switching circuit 14 can be repeatedly turned on / off according to the frequency of the triangular wave.
[0010]
An ON / OFF pulse is applied to the bases of the transistors 1 and 5 using a signal output from the pulse width modulation circuit 16 as a drive pulse signal for driving the base. In the case of the transistor 1, a current flows from the rectifying diode 2 to the coil 3 due to the back electromotive force of the coil 3, and an output is obtained by the smoothing capacitor 4a. In the case of the transistor 5, an ON / OFF pulse is applied to the primary side of the transformer 6, and an output pulse is obtained from the secondary side of the transformer.
[0011]
Next, the voltage passing through the diode 7b passes through 9, 9 smoothing circuits, and an output voltage is obtained. In both cases, the output voltage is sent again to the error amplifier circuit 15, the error amplifier circuit 15 compares the output voltage with the reference voltage, amplifies the error, and the pulse width modulation control circuit 18 compares the output voltage with the triangular wave. A constant voltage is obtained as the voltage.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-5-191164 [0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, when the control voltage is varied in accordance with the output voltage in the comparative control configuration of the switching power supply device of the pulse width modulation control, the frequency of the triangular wave is constant. Switching time, VTR reproduction, etc.), the switching frequency is constant, so that the switching loss is the same and the switching efficiency is constant (see FIG. 7).
[0014]
If the reactance of the coils 3 and 9 for smoothing the output is less than the minimum required value, when the current flows, the state becomes discontinuous, switching is not performed normally, and switching loss occurs. Minimum required reactance value). However, if the switching frequency is set low, it is disadvantageous for the discontinuous state, and if a capacitor with high reactance is used, it is difficult to increase the switching efficiency due to the effect of the component performance (DC resistance value). is there. Therefore, there is a problem that the switching frequency must be set in consideration of the minimum value of the load current of the device and the reactance value of the coil.
[0015]
In such a configuration, it is necessary to use the switching frequency in consideration of the minimum load even under a high load, so that it is difficult to improve the efficiency in reducing the power of the device. Had.
[0016]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and stabilizes a switching method by pulse width modulation control. It configures a switching frequency variable circuit that can process the commands from the microcomputer that controls the mode of the device and that can act on the triangular wave generation circuit to change the frequency, and set the coil reactance value to the optimal setting at low load. It is an object of the present invention to provide a small-sized and high-efficiency stabilized power supply stabilizing power supply without setting the frequency to a level at which switching is possible and setting the reactance value of the coil higher than necessary.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a stabilized power supply according to the present invention comprises a resistor and a capacitor for determining a frequency of a triangular wave for determining an operating point of a pulse width modulation control, and a microcomputer for controlling a mode of the device. , And a frequency variable circuit that acts on the triangular wave generation circuit and can vary the frequency.
With this configuration, the switching frequency fluctuates at the time of high load under the instruction from the microcomputer that controls the status of the device, and the switching loss is reduced by lowering the level to the level at which switching is possible. Operates at a steady frequency. Therefore, the reactance value of the coil can be set to an optimum value at the time of a low load, so that it is not necessary to set it higher than necessary, and a small-sized and high-efficiency stabilized power supply device can be obtained.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claims 1 to 2 of the present invention provides a coil, a switch element connected to the coil for switching drive, a rectifier element for rectifying the output of the coil, a transformer, and one of the transformers. A switching element connected to the next side for switching and driving; a rectifying element for rectifying the secondary side output of the transformer; a smoothing circuit for smoothing the rectifying element output; and a differential for differentiating the rectifying element output from a reference voltage. A stabilized power supply device comprising: an amplifier circuit; and a comparison circuit that receives an output of the differential amplifier circuit and controls switching driving of the switch element by pulse width modulation method control, and forms a reference for pulse width modulation method control. It consists of a resistor and a capacitor that determine the frequency of the triangular wave, and a microcomputer that controls the mode of the device. This is a stabilized power supply device equipped with a switching frequency variable circuit that can change the frequency by acting on the generator circuit. In order to reduce switching loss and at the time of a low load, operation is performed at the maximum frequency to enable switching, and operation is performed with the coil value set to an optimum value. Therefore, it is not necessary to set the reactance value of the coil higher than necessary. This has the effect of providing a small, highly efficient stabilized power supply.
[0019]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a stabilized power supply device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numerals 1 and 5 denote transistors which are switch elements, reference numerals 2 and 7 denote rectifier elements, and reference numeral 3 denotes a coil. Reference numerals 4 and 8 denote a smoothing capacitor, 6 denotes a transformer, 9 and 10 denote a smoothing filter circuit, 9 denotes a reactance, and 10 denotes a capacitor. The control circuit 19 includes an error amplification circuit 15, a pulse width modulation control circuit 16, a reference voltage generation circuit 17, and a triangular wave generation circuit 18. Reference numeral 20 denotes a frequency setting circuit, which includes a resistor 20a and a capacitor 20b. Reference numeral 22 denotes a microcomputer for controlling the device, 11 denotes an input terminal, and 12 and 13 denote output terminals 1 and 2. The above is the same as the conventional stabilized power supply device. Reference numeral 21 denotes a frequency variable circuit, which comprises a frequency variable resistor 21a and a frequency variable resistance control transistor. FIG. 2 is an operation waveform diagram.
[0021]
The operation of the stabilized power supply device configured as described above will be described with reference to FIGS.
[0022]
First, an unstabilized voltage (DC voltage of a battery or the like) is input from the input terminal 11, and the error amplifier circuit 15, the pulse width modulation control circuit 16, the reference voltage generation circuit 17, and the triangular wave generation circuit 18 are activated. Immediately after power-on, the output terminal 13 has no output and is at 0V.
[0023]
By the feedback of the output voltage, the error voltage circuit 15 compares the state of the output voltage with the reference voltage output from the reference voltage generation circuit 17 and amplifies and compares the error. At this time, the output of the error amplification circuit 15 is L because there is no output voltage.
[0024]
Next, the triangular wave generation circuit 18 outputs a triangular wave having the frequency set by the frequency setting circuit 20. The triangular wave is generated by charging and discharging the inside (flip-flop) of the triangular wave generating circuit 18 by the resistor 20a and the capacitor 20b of the frequency setting circuit 20.
[0025]
The output signal of the triangular wave generation circuit 18 and the output of the error amplification circuit 15 are compared with the triangular wave by the pulse width modulation method control circuit 16 and the output is output from the pulse width modulation method circuit 16. That is, in the pulse width modulation control circuit 16, when the output of the error amplification circuit 15 is in the middle of the output of the triangular wave generation circuit 18, the pulse becomes a square wave pulse (see FIG. 2). Thus, the transistors 1 and 5 of the switching circuit 14 can be repeatedly turned on / off according to the frequency of the triangular wave.
[0026]
An ON / OFF pulse is applied to the bases of the transistors 1 and 5 using a signal output from the pulse width modulation circuit 16 as a drive pulse signal for driving the base. In the case of the transistor 1, a current flows from the rectifying diode 2 to the coil 3 due to the back electromotive force of the coil 3, and an output is obtained by the smoothing capacitor 4a. In the case of the transistor 5, an ON / OFF pulse is applied to the primary side of the transformer 6, and an output pulse is obtained from the secondary side of the transformer. Next, the voltage passing through the diode 7b passes through 9, 9 smoothing circuits, and an output voltage is obtained.
[0027]
In both cases, the output voltage is sent again to the error amplifier circuit 15, the error amplifier circuit 15 compares the output voltage with the reference voltage, amplifies the error, and the pulse width modulation control circuit 18 compares the output voltage with the triangular wave. A constant voltage is obtained as the voltage. The above is the same operation as the conventional stabilized power supply device.
[0028]
The H / L signal is output according to a control signal from the control microcomputer 25 of the device using the above-mentioned conventional stabilized power supply device. By connecting the output from the control microcomputer 25 of the device to the frequency variable resistance control transistor of the frequency variable circuit 21 and connecting the frequency variable resistance 21a in parallel with the resistance 20a of the frequency setting circuit 20, the discharge of the triangular wave generation circuit 18 is achieved. The frequency of the triangular wave generation circuit 18 changes as the resistance value changes and the charge / discharge cycle changes. Accordingly, in the transistors 1 and 5 of the switching unit 14, the ON / OFF pulse cycle changes, and the switching frequency changes.
[0029]
In addition, by setting the output from the microcomputer 25 for controlling the device to be output when the load on the device is large, when setting the reactance values of the coil 3 of the switching unit 14 and the transformer 6, a large load is applied. In the state, it is set to the minimum frequency that can be switched, and when the load is small, which tends to cause switching discontinuity, it is operated at the maximum frequency to enable switching, and the reactance of the coil is set. Is also the minimum value, and the performance of the component can be low.
[0030]
When the frequency is set low when the load is large, the loss W per one cycle T is high when the frequency S is high as shown in the waveform of FIG. The higher is the higher the loss and therefore the lower the efficiency. By lowering the frequency S, switching loss is reduced and efficiency is improved. As described above, according to the present embodiment, by providing a circuit that changes the frequency of the triangular wave generation circuit according to the status of the device from the device control microcomputer, the switching frequency is changed, and the switching efficiency is increased. You can do it. At this time, by changing the frequency when the load of the device is high, the power consumption of the device can be reduced.
[0031]
Although an example of a transistor has been described as a switch element in the embodiment, the present invention is not necessarily limited to this. Furthermore, although the example in which the switching element is configured between the input terminal and the primary side of the transformer has been described, the primary side of the transformer may be configured between the input terminal and the switching element.
[0032]
As described above, according to the present embodiment, by providing a circuit that changes the frequency of the triangular wave generation circuit 18 according to the status of the device from the device control microcomputer 25, the switching frequency is changed, and the switching efficiency is changed. Can be increased. At this time, by changing the frequency when the load of the device is high, the power of the device can be reduced, and a small, lightweight, low-cost, high-efficiency, high-performance stabilized power supply device can be obtained.
[0033]
(Embodiment 2)
Hereinafter, Embodiment 2 will be described with reference to the drawings.
[0034]
In FIG. 3, reference numerals 1 and 5 denote transistors which are switching elements, reference numerals 2 and 7 denote diodes which are rectifying elements, reference numeral 3 denotes coils, reference numerals 4 and 8 denote smoothing capacitors, reference numeral 6 denotes a transformer, and reference numerals 9 and 10 denote smoothing filter circuits. , 9 are reactances and 10 is a capacitor. The control circuit 19 includes an error amplification circuit 15, a pulse width modulation control circuit 16, a reference voltage generation circuit 17, and a triangular wave generation circuit 18. Reference numeral 20 denotes a frequency setting circuit, which includes a resistor 20a and a capacitor 20b. Reference numeral 11 denotes an input terminal, and reference numerals 12 and 13 denote output terminals 1 and 2.
[0035]
The operation of the stabilized power supply according to the present embodiment configured as described above will be described below.
[0036]
An unstabilized voltage (DC voltage of a battery or the like) is input from the input terminal 11, and the error amplifier 15, the pulse width modulation control circuit 16, the reference voltage generator 17, and the triangular wave generator 18 are activated. Immediately after power-on, the output terminal 13 has no output and is at 0V.
[0037]
By the feedback of the output voltage, the error voltage circuit 15 compares the state of the output voltage with the reference voltage output from the reference voltage generation circuit 17 and amplifies and compares the error. At this time, the output of the error amplification circuit 15 is L because there is no output voltage. Next, the triangular wave generation circuit 18 outputs a triangular wave having the frequency set by the frequency setting circuit 20. The triangular wave is generated by charging and discharging the inside (flip-flop) of the triangular wave generating circuit 18 by the resistor 20a and the capacitor 20b of the frequency setting circuit 20.
[0038]
The output signal of the triangular wave generation circuit 18 and the output of the error amplification circuit 15 are compared with the triangular wave by the pulse width modulation method control circuit 16 and the output is output from the pulse width modulation method circuit 16. That is, in the pulse width modulation control circuit 16, when the output of the error amplification circuit 15 is in the middle of the output of the triangular wave generation circuit 18, the pulse becomes a square wave pulse (see FIG. 2). Thus, the transistors 1 and 5 of the switching circuit 14 can be repeatedly turned on / off according to the frequency of the triangular wave.
[0039]
An ON / OFF pulse is applied to the bases of the transistors 1 and 5 using a signal output from the pulse width modulation circuit 16 as a drive pulse signal for driving the base. In the case of the transistor 1, a current flows from the rectifying diode 2 to the coil 3 due to the back electromotive force of the coil 3, and an output is obtained by the smoothing capacitor 4a. In the case of the transistor 5, an ON / OFF pulse is applied to the primary side of the transformer 6, and an output pulse is obtained from the secondary side of the transformer.
[0040]
Next, the voltage passing through the diode 7b passes through 9, 9 smoothing circuits, and an output voltage is obtained. In both cases, the output voltage is sent again to the error amplifier circuit 15, the error amplifier circuit 15 compares the output voltage with the reference voltage, amplifies the error, and the pulse width modulation control circuit 18 compares the output voltage with the triangular wave. A constant voltage is obtained as the voltage. The output control circuits 21 and 23 and the pseudo load control circuits 22 and 24 are controlled by the device control microcomputer 25 according to the status of the device, and can obtain an output.
[0041]
As described above, according to the present embodiment, the output control circuits 21 and 23 are operated from the control microcomputer 25 of the device in accordance with the status of the device, and the circuits 22 and 24 for simultaneously flowing the dummy load are provided. Even when the switching frequency is set low, it is possible to prevent the switching efficiency from deteriorating due to the discontinuous state of the current. As a result, a small, lightweight, low-cost, high-efficiency, high-performance stabilized power supply can be obtained.
[0042]
(Embodiment 3)
Hereinafter, the configuration of the third embodiment of the present invention will be described.
[0043]
FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the stabilized power supply device of the present invention. In FIG. 4, reference numerals 1 and 5 denote transistors which are switch elements, reference numerals 2 and 7 denote diodes which are rectifying elements, reference numeral 3 denotes coils 4, 8 Is a smoothing capacitor, 6 is a transformer, 9 and 10 are smoothing filter circuits, 9 is a reactance, and 10 is a switching circuit composed of a capacitor. The control circuit 19 includes an error amplification circuit 15, a pulse width modulation control circuit 16, a reference voltage generation circuit 17, and a triangular wave generation circuit 18. Reference numeral 20 denotes a frequency setting circuit, which includes a resistor 20a and a capacitor 20b. Reference numeral 23 denotes a microcomputer for controlling the device, 11 denotes an input terminal, and 12, 13 denote output terminals 1 and 2.
[0044]
The above is the same as the stabilized power supply of the second embodiment. Reference numerals 26 and 27 denote load output control circuits, which are pseudo load current resistors 26a, 26b, 27a and 27b, and include load output control transistors 26c, 26d, 27c and 27d.
[0045]
FIG. 2 is an operation waveform diagram.
[0046]
The operation of the stabilized power supply of the present embodiment configured as described above will be described with reference to the drawings.
[0047]
First, an unstabilized voltage (DC voltage of a battery or the like) is input from the input terminal 11, and the error amplifier circuit 15, the pulse width modulation control circuit 16, the reference voltage generation circuit 17, and the triangular wave generation circuit 18 are activated. Immediately after power-on, the output terminal 13 has no output and is at 0V.
[0048]
By the feedback of the output voltage, the error voltage circuit 15 compares the state of the output voltage with the reference voltage output from the reference voltage generation circuit 17 and amplifies and compares the error. At this time, the output of the error amplification circuit 15 is L because there is no output voltage.
[0049]
Next, the triangular wave generation circuit 18 outputs a triangular wave having the frequency set by the frequency setting circuit 20. The triangular wave is generated by charging and discharging the inside (flip-flop) of the triangular wave generating circuit 18 by the resistor 20a and the capacitor 20b of the frequency setting circuit 20.
[0050]
The output signal of the triangular wave generation circuit 18 and the output of the error amplification circuit 15 are compared with the triangular wave by the pulse width modulation method control circuit 16 and the output is output from the pulse width modulation method circuit 16. That is, in the pulse width modulation control circuit 16, when the output of the error amplification circuit 15 is in the middle of the output of the triangular wave generation circuit 18, the pulse becomes a square wave pulse (see FIG. 2). Thus, the transistors 1 and 5 of the switching circuit 14 can be repeatedly turned on / off according to the frequency of the triangular wave.
[0051]
An ON / OFF pulse is applied to the bases of the transistors 1 and 5 using a signal output from the pulse width modulation circuit 16 as a drive pulse signal for driving the base. In the case of the transistor 1, a current flows from the rectifying diode 2 to the coil 3 due to the back electromotive force of the coil 3, and an output is obtained by the smoothing capacitor 4a. In the case of the transistor 5, an ON / OFF pulse is applied to the primary side of the transformer 6, and an output pulse is obtained from the secondary side of the transformer.
[0052]
Next, the voltage passing through the diode 7b passes through 9, 9 smoothing circuits, and an output voltage is obtained. In both cases, the output voltage is sent again to the error amplifier circuit 15, the error amplifier circuit 15 compares the output voltage with the reference voltage, amplifies the error, and the pulse width modulation control circuit 18 compares the output voltage with the triangular wave. A constant voltage is obtained as the voltage. The above is the same operation as the conventional and the stabilized power supply devices of the first and second embodiments.
[0053]
Next, an H / L signal is output according to a control signal from the control microcomputer 25 of the device. The output from the microcomputer 25 for controlling the device is connected to the load control transistors 26d and 27d, and the pseudo load setting resistors 26a, 26b, 27a and 27b are connected to the respective load control transistors 26c, 26d, 27c and 27d. An output can be obtained by turning on / off the load control transistor.
[0054]
At this time, the pseudo load resistors 26a, 26b, 27a, 27b are set to values that allow a sufficient current value to flow during operation. The sufficient value is a value that does not fall into a discontinuous switching state when setting the reactance values of the coil 3 of the switching unit 14 and the transformer 6.
[0055]
Thereby, when the switching frequency is set low, the reactance of the coil can be kept to a minimum value and the component performance can be low with low RDC without worrying about the minimum current value of the load. In addition, it is possible to reduce the parts of the pseudo load circuit which has been configured as a separate circuit.
[0056]
When the frequency is set low when the load is large, the loss W per one cycle T is high when the frequency S is high as shown in the waveform of FIG. The higher is the higher the loss and therefore the lower the efficiency. By lowering the frequency S, switching loss is reduced and efficiency is improved. However, when the frequency is reduced, the reactance is adjusted to the minimum current value of the device. Depending on the output system, the current value is considerably small, and a large reactance is required. Therefore, the RDC (DC current value) of the component increases. And lead to a decrease in efficiency.
[0057]
As described above, according to the present embodiment, the control transistor operates in accordance with the output control from the control microcomputer 25 of the device, and at the same time, a pseudo load is supplied. By improving the above, the reactance of the coil can be set low, and deterioration of the switching efficiency can be prevented. In particular, in the present embodiment, the output control circuits 21 and 23 and the pseudo load control circuits 22 and 24 that have been separated in the second embodiment can be integrated into one circuit (one chip), and the number of parts can be reduced. Also, there is an effect that the circuit configuration is simplified.
[0058]
Although an example of a transistor has been described as a switch element in the embodiment, the present invention is not necessarily limited to this. Furthermore, although the example in which the switching element is configured between the input terminal and the primary side of the transformer has been described, the primary side of the transformer may be configured between the input terminal and the switching element.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, the present invention can increase the switching efficiency by changing the switching frequency by providing a circuit that changes the frequency of the triangular wave generation circuit according to the status of the device from the device control microcomputer. . At this time, by changing the frequency when the load of the device is high, the power of the device can be reduced, and a small, lightweight, low-cost, high-efficiency, high-performance stabilized power supply device can be obtained.
[0060]
Also, from the control microcomputer of the device, the output control circuit is operated according to the status of the device, and at the same time, by providing a circuit for flowing a pseudo load, even when the switching frequency is set low, the discontinuity of the current causes The deterioration of the switching efficiency can be prevented. As a result, a small, lightweight, low-cost, high-efficiency, high-performance stabilized power supply can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a stabilized power supply device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an operation waveform diagram thereof. FIG. 3 is a circuit diagram of the stabilized power supply device of the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a circuit diagram of a stabilized power supply device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of a conventional stabilized power supply device. FIG. 6 is a waveform diagram of the conventional stabilized power supply device. Waveform diagram showing the relationship with [Description of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transistor 2 Diode 3 Coil 4 Smoothing capacitor 5 Transistor 7 Diode 8 Smoothing capacitor 9 Reactance 10 Capacitor 11 Input terminal 12 Output terminal 13 Output terminal 14 Switching section 15 Error amplifier circuit 16 Pulse width modulation system control circuit 17 Reference Voltage generation circuit 18 Triangular wave generation circuit 19 Control circuit 20 Frequency setting circuit 20a Resistor 20b Capacitor 21 Frequency variable circuit 21a Frequency variable resistor 21b Frequency variable resistance control transistor 22 Device control microcomputer

Claims (2)

コイルと、前記コイルに接続されてスイッチング駆動するスイッチ素子と、前記コイルの出力を整流する整流素子と、または、トランスと、前記トランスの1次側に接続されてスイッチング駆動するスイッチ素子と、前記トランスの2次側出力を整流する整流素子と、前記整流素子出力を平滑する平滑回路と、前記整流素子出力を基準電圧と差分する差動増幅回路と、前記差動増幅回路出力を入力しパルス幅変調方式制御により前記スイッチ素子のスイッチング駆動を制御する比較回路とからなる安定化電源装置であって、それぞれの出力に負荷出力を制御する負荷制御回路と、出力に負荷電流値を増加させる為の擬似負荷制御回路があり、機器のモードを制御するマイコンと、そのマイコンからの指令を処理し、前記負荷制御回路及び、擬似負荷制御回路に作用し、出力を制御出来る回路を具備して成る安定化電源装置。A coil, a switching element connected to the coil for switching driving, a rectifying element for rectifying an output of the coil, or a transformer, a switching element connected to a primary side of the transformer for switching driving, A rectifying element for rectifying the secondary side output of the transformer, a smoothing circuit for smoothing the rectifying element output, a differential amplifier circuit for differentiating the rectifying element output from a reference voltage, and a pulse for inputting the differential amplifier circuit output A stabilized power supply device comprising a comparison circuit for controlling the switching drive of the switch element by width modulation control, wherein a load control circuit for controlling a load output for each output, and a load current value for increasing the output. And a microcomputer for controlling the mode of the device, and processing commands from the microcomputer, and the load control circuit and the pseudo load control circuit. It acts on the load control circuit, stabilized power supply apparatus formed by having a control can be circuit output. コイルと、前記コイルに接続されてスイッチング駆動するスイッチ素子と、前記コイルの出力を整流する整流素子と、または、トランスと、前記トランスの1次側に接続されてスイッチング駆動するスイッチ素子と、前記トランスの2次側出力を整流する整流素子と、前記整流素子出力を平滑する平滑回路と、前記整流素子出力を基準電圧と差分する差動増幅回路と、前記差動増幅回路出力を入力しパルス幅変調方式制御により前記スイッチ素子のスイッチング駆動を制御する比較回路とからなる安定化電源装置であって、パルス幅変調方式制御の基準をなす三角波の周波数を決める抵抗器とコンデンサが構成されていて、機器のモードを制御するマイコンと、マイコンからの指令を処理し、前記三角波発生回路に作用し周波数を可変出来るスイッチング周波数可変回路を具備して成る安定化電源装置。A coil, a switching element connected to the coil for switching driving, a rectifying element for rectifying an output of the coil, or a transformer, a switching element connected to a primary side of the transformer for switching driving, A rectifying element for rectifying the secondary side output of the transformer, a smoothing circuit for smoothing the rectifying element output, a differential amplifier circuit for differentiating the rectifying element output from a reference voltage, and a pulse for inputting the differential amplifier circuit output A stabilized power supply device comprising a comparison circuit for controlling the switching drive of the switch element by a width modulation method control, wherein a resistor and a capacitor for determining a frequency of a triangular wave serving as a reference of the pulse width modulation method control are configured. A microcomputer that controls the mode of the device, processes commands from the microcomputer, and acts on the triangular wave generation circuit to change the frequency. Stabilized power supply apparatus comprising comprises a switching frequency variable circuit.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010088216A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Ricoh Co Ltd Dc-dc converter
KR20100077740A (en) * 2008-12-29 2010-07-08 주식회사 동부하이텍 Apparatus and method for supplying power of amoled
JP2010259280A (en) * 2009-04-28 2010-11-11 Fuji Electric Systems Co Ltd Switching power supply device
JP2011160646A (en) * 2010-02-03 2011-08-18 Samsung Mobile Display Co Ltd Dc-dc converter and organic light emitting display device
DE102011084604A1 (en) 2011-04-25 2012-10-25 Mitsubishi Electric Corporation Power supply apparatus
US8674653B2 (en) 2010-09-10 2014-03-18 Omron Automotive Electronics Co., Ltd. DC-DC converter

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010088216A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Ricoh Co Ltd Dc-dc converter
KR20100077740A (en) * 2008-12-29 2010-07-08 주식회사 동부하이텍 Apparatus and method for supplying power of amoled
KR101598071B1 (en) 2008-12-29 2016-02-26 주식회사 동부하이텍 Apparatus and method for supplying power of AMOLED
JP2010259280A (en) * 2009-04-28 2010-11-11 Fuji Electric Systems Co Ltd Switching power supply device
JP2011160646A (en) * 2010-02-03 2011-08-18 Samsung Mobile Display Co Ltd Dc-dc converter and organic light emitting display device
US8791886B2 (en) 2010-02-03 2014-07-29 Samsung Display Co., Ltd. DC-DC converter and organic light emitting display device including the same
US8674653B2 (en) 2010-09-10 2014-03-18 Omron Automotive Electronics Co., Ltd. DC-DC converter
DE102011084604A1 (en) 2011-04-25 2012-10-25 Mitsubishi Electric Corporation Power supply apparatus
JP2012231557A (en) * 2011-04-25 2012-11-22 Mitsubishi Electric Corp Power supply device
US8803488B2 (en) 2011-04-25 2014-08-12 Mitsubishi Electric Corporation Power supply apparatus
US8854016B2 (en) 2011-04-25 2014-10-07 Mitsubishi Electric Corporation Power supply apparatus
DE102011084604B4 (en) 2011-04-25 2022-03-17 Mitsubishi Electric Corporation power supply device

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