JP2006014531A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＤＣ−ＤＣコンバータ回路において、出力電圧のリップルの発生を抑えるとともに位相補償を行い、安定して動作するフィードバック型電源回路を提供すること。
【解決手段】 入力端子と出力容量の間に位相補償用抵抗を直列に接続し、出力端子電圧を位相補償用抵抗の出力容量側の端子に接続した抵抗と、位相補償用抵抗の入力端子側の端子に接続した容量とを介しエラーアンプ回路入力端子へフィードバックする構成とした。
また、入力端子と出力容量の間に位相補償用抵抗を直列に接続し、位相補償用抵抗の出力容量側の端子に接続した抵抗と、位相補償用抵抗の入力端子側の端子に接続した容量とを介した出力端子電圧のフィードバック電圧を、第１の分圧抵抗と第２の分圧抵抗および分圧容量とからなる分圧回路で分圧して、エラーアンプ回路入力端子へフィードバックする構成とした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の、出力電圧リップル電圧を増加させずに位相補償を行なう回路に関する。

一般に出力電圧を安定化させるフィードバック型電源回路では、位相補償を行なわないと安定動作を確保できない。位相補償を行なう１つの方法として、出力容量に直列に抵抗を挿入し補償する方法が広く知られている。

図２に、従来のチョッパー型ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の昇圧回路の回路例を示す。出力容量１０８に直列に位相補償用抵抗１１１を追加することでゼロ点を作り位相補償を行なっている。十分に位相補償を行なうには、ゼロ点を位相補償が必要な周波数帯域に設定する必要がある。そのため追加する位相補償用抵抗１１１の抵抗値が大きくなってしまい、出力電圧に発生するリップルが大きくなる。これを対策するために、位相補償用抵抗１１１に並列に容量１１４を追加し出力電圧のリップルを低減する方法も考案されている (特許文献１参照)。
特開平７−２７４４９５号公報（第１図）

しかしながら、位相補償用抵抗に並列に容量を追加することでは、位相補償用抵抗による出力電圧のリップルを十分に抑えることは出来ないという課題があった。本発明はこのような課題を解決し、出力電圧のリップルの発生を抑えるとともに位相補償を行い、安定して動作するフィードバック型電源回路を提供することである。

本発明は、以上述べた課題を解決するために、入力端子と出力容量の間に位相補償用抵抗を直列に接続し、出力端子電圧を位相補償用抵抗の出力容量側の端子に接続した抵抗と、位相補償用抵抗の入力端子側の端子に接続した容量とを介しエラーアンプ回路入力端子へフィードバックする構成とした。

また、入力端子と出力容量の間に位相補償用抵抗を直列に接続し、位相補償用抵抗の出力容量側の端子に接続した抵抗と、位相補償用抵抗の入力端子側の端子に接続した容量とを介した出力端子電圧のフィードバック電圧を、第１の分圧抵抗と第２の分圧抵抗および分圧容量とからなる分圧回路で分圧して、エラーアンプ回路入力端子へフィードバックする構成とした。

本発明のＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路によれば、位相補償を周波数制御することにより、出力電圧のリップルの発生を抑えるとともに位相補償を行い、フィードバック型電源回路を安定に動作させるという効果がある。

図１は、本発明の第１の実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いた電源回路の回路図である。

入力電源１０１から、インダクタ１０９，スイッチ素子１０４，整流素子１１０，出力容量１０８にて、エルギー変換され出力電圧を発生し、その出力電圧を、エラーアンプ回路１０６，ＰＷＭ制御回路１０５によって安定するようフィードバック制御している。
本発明のＤＣ−ＤＣコンバータ回路では、フィードバック系の位相補償用に出力容量１０８と整流素子１１０の間に１Ω以下の位相補償用抵抗１１１を接続する。そして、位相補償用抵抗１１１の出力容量１０８側の端子とエラーアンプ回路１０６の入力端子の間にフィードバック抵抗１１２を接続し、位相補償用抵抗１１１の整流素子１１０側の端子とエラーアンプ回路１０６の入力端子の間にフィードバック容量１１３を接続する。

フィードバック抵抗１１２がフィードバック容量１１３の抵抗成分より十分低くなる低周波領域においては、位相補償用抵抗１１１を含まない出力容量１０８のみで発生する電圧を抵抗１１２でフィードバックし出力電圧値を制御する。すなわち、フィードバック電圧を出力容量１０８から直接取ることができる。
また、フィードバック容量１１３の抵抗成分がフィードバック抵抗１１２より十分低くなる高周波領域においては、出力容量１０８に位相補償用抵抗１１１を含め発生する電圧を容量１１３でフィードバックし出力電圧値を制御する。すなわち、容量１１３の抵抗成分が抵抗１１２より十分低くなる周波数領域において、出力容量１０８と位相補償用抵抗１１１で発生するゼロ点の周波数を位相補償が必要な周波数に設定することで、位相補償を行なうことができる。

従って、以上のような回路構成により、出力容量１０８と位相補償用抵抗１１１で発生するゼロ点での位相補償を行ない、さらに抵抗１１１で発生する出力電圧のリップル増加分を無くすことが可能となる。

図３は、本発明の第２の実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いた電源回路の回路図である。エラーアンプ回路１０６の入力端子には、第１の分圧抵抗１１５と第２の分圧抵抗１１６および分圧容量１１７からなる分圧回路でフィードバック電圧を分圧した電圧を入力する。

位相補償回路とエラーアンプの間に分圧回路を追加しても、抵抗１１２を分圧回路の入力インピーダンスよりも十分低い抵抗値となるよう設定することで、図１と同様、出力容量１０８と位相補償用抵抗１１１で発生するゼロ点での位相補償を行ない、さらに抵抗１１１で発生する出力リップル電圧の増加分を無くすことが可能となる。

以上、本発明の実施例としてチョッパー型昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ回路にて説明したが、チョッパー型や昇圧型に限らず他の方式のＤＣ−ＤＣコンバータ回路においても、同様の効果を得ることができることは明白である。

本発明の第１の実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いた電源回路の回路図である。 従来のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いた電源回路の回路図である。 本発明の第２の実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いた電源回路の回路図である。

符号の説明

１０１ 入力電源
１０２ チョッパー型昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ回路
１０３ 出力負荷
１０４ スイッチ素子
１０５ PWM制御回路
１０６ エラーアンプ回路
１０７ 基準電圧
１０８ 出力容量
１０９ インダクタ
１１０ 整流素子
１１１ 位相補償用抵抗
１１２ フィードバック抵抗
１１３ フィードバック容量
１１４ 位相補償用容量
１１５ 第１分圧抵抗
１１６ 第２分圧抵抗
１１７ 分圧容量

Claims (2)

1. 出力電圧をフィードバックしてスイッチング制御するＤＣ−ＤＣコンバータ回路において、
   入力端子と出力容量の間に接続した位相補償用抵抗と、
   前記位相補償用抵抗の前記出力容量側の端子とエラーアンプ回路入力端子の間に接続したフィードバック抵抗と、
   前記位相補償用抵抗の前記入力端子側の端子と前記エラーアンプ回路入力端子の間に接続したフィードバック容量と、
   を備えたことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ回路。
2. 出力電圧をフィードバックしてスイッチング制御するＤＣ−ＤＣコンバータ回路において、
   入力端子と出力容量の間に接続した位相補償用抵抗と、
   前記位相補償用抵抗の前記出力容量側の端子に接続したフィードバック抵抗と、
   前記位相補償用抵抗の前記入力端子側の端子に接続したフィードバック容量と、
   前記フィードバック抵抗と前記フィードバック容量のもう一方の端子を接続した接続点とエラーアンプ回路入力端子の間に接続した第１の分圧抵抗と、
   前記第１の分圧抵抗と並列に接続した分圧容量と、
   前記エラーアンプ回路入力端子とＧＮＤの間に接続した第２の分圧抵抗と、
   を備えたことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ回路。

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