JP2007215152A - 制御回路、それを応用した負荷システムおよび可変調三角波発生器 - Google Patents

Abstract

【目的】制御回路中の可変調三角波発生器を使用し、フィードバック電圧の変動に伴って振幅・周波数の大きさを変更できる可変調三角波を出力する。
【解決手段】可変調三角波発生器と誤差信号発生器とパルス信号発生器と駆動回路とを含み、可変調三角波発生器が負荷回路の状態を指示する指示信号に基づいて可変調三角波信号の振幅・周波数を調整して可変調三角波を出力し、誤差信号発生器が指示信号および参照電圧により誤差演算を行い誤差信号を出力し、パルス信号発生器が可変調三角波発生器および誤差信号発生器に電気接続されて誤差信号および可変調三角波を比較して、パルス制御信号を出力し、駆動回路がパルス信号発生器に電気接続されてパルス制御信号を受信かつ変換し、駆動信号を出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パルス幅変調制御回路に関し、特に、可変調三角波発生器（「可変調三角波発生器」とも言える。他も同じ）が負荷システムの状態に基づき、状態の変化に伴って出力する振幅および周波数を変更する三角波を出力して、パルス幅変調制御回路が当該三角波により制御信号の振幅および周波数を変更するように制御して、負荷システムの過渡応答を向上させるものである。

パルス幅変調（Pulse Width Modulation 略称ＰＷＭ）は、伝統的かつ実用的な制御方法であり、それは、広範囲に多くのフィードバック回路を備えた制御システムに応用されており、例えば、昇圧回路、降圧回路、プッシュプル回路、半ブリッジ回路および全ブリッジ回路がそうである。これらの回路において、得られたフィードバック電圧を利用して誤差増幅器（Error Amplifier）による処理の後、三角波発生器の出力する固定振幅の三角波（Triangle Wave）との比較器による演算を経た後、１組の誤差変化に伴ってパルス幅を変調したパルスを出力する。

図５は従来の負荷システムのパルス幅変調制御回路の回路構成図を示す。従来の負荷システム５０は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御回路５００と、SW回路５５０と、負荷回路５６０とを含む。負荷システム５０の接続関係は、切換スイッチSW回路５５０により電圧源に電気接続され、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御回路５００と、接地端と、負荷回路５６０の入力端５６２とがSW回路５５０に電気接続され、負荷回路５６０の出力端５６４が接地端に電気接続され、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御回路５００が負荷回路５６０の出力端５６４に電気接続される。

従来のパルス幅変調（ＰＷＭ）制御回路５００は、三角波発生器５１０と、誤差増幅器５２０と、比較器５３０と、駆動回路５４０とを含む。誤差増幅器５２０のマイナス端が負荷回路５６０の出力端５６４に電気接続されて、負荷回路５６０からのフィードバック電圧を受信し、誤差増幅器５２０のプラス端が参照電圧を受信し、比較器５３０のプラス端が誤差増幅器５２０に電気接続され、比較器５３０のマイナス端が三角波発生器５１０に電気接続され、比較器５３０の出力端が駆動回路５４０に電気接続される。図６は、図５に示した従来の三角波発生器の出力する三角波、誤差信号およびパルス制御信号を示す説明図である。従来のパルス幅変調（ＰＷＭ）制御回路５００の動作は、誤差増幅器５２０が受信したフィードバック電圧および参照電圧に基づいて誤差演算を行って、誤差信号（図６に示した誤差信号波形６０４）を比較器５３０へ出力する。三角波発生器５１０は、起動後に固定振幅の三角波（図６に示した三角波６０２）を比較器５３０へ出力する。次に、比較器５３０が誤差信号（６０４）と固定振幅の三角波（６０２）を比較して駆動信号を出力する。最後に、駆動回路５４０によってパルス制御信号（図６に示したパルス制御信号の波形６０６）を出力する。

従来の負荷システム５０において、SW回路５５０が比較器５３０からのパルス制御信号を受信して、このパルス制御信号に基づいて電圧源の操作電圧を負荷回路５６０に供給するか否か制御する。

以上をまとめれば、従来のパルス幅変調制御回路は、以下のような欠点がある。
（１）従来のパルス幅変調制御回路において、パルス制御信号の幅がフィードバック電圧と参照電圧との差で変調されるため、このフィードバック電圧ノイズがパルス制御信号の幅に直接的な影響を与えるものとなる。
（２）感度の高い従来のパルス幅変調制御回路の負荷システムは、時定数の設定により比較的良好な過渡応答を有するものの、過渡状態が多すぎてシステムの定常状態の安定度を低下させてしまう。
（３）感度の低い従来のパルス幅変調制御回路の負荷システムは、時定数の設定により比較的劣った過渡応答を有するものの、システムが定常状態に落ち着く時間が長くなり、システム定常状態の安定度が増加される。

そこで、本発明の目的は、制御回路とそれを応用した負荷システムを提供することにあり、フィードバック電圧と参照電圧とに基づいて演算を行って、フィードバック電圧の変動に伴って振幅および周波数の大きさを変更できる可変調三角波を出力する制御回路中の可変調三角波発生器を使用するものである。

本発明の別な目的は、制御回路中の可変調三角波発生器を利用して、負荷システムが比較的良好な定常応答を有する状況においても、優良な過渡応答を維持できる制御回路とそれを応用した負荷システムを提供することにある。

上記課題を解決し、所望の目的を達成するために、本発明にかかる制御回路は、可変調三角波発生器と、誤差信号発生器と、パルス信号発生器と、駆動回路とを含む。該可変調三角波発生器は、負荷回路の状態を指示する指示信号に基づいて可変調三角波信号の振幅ならびに周波数を調整して、可変調三角波を出力する。誤差信号発生器は、指示信号および参照電圧により誤差演算を行って、誤差信号を出力する。パルス信号発生器は、可変調三角波発生器および誤差信号発生器に電気接続されて誤差信号ならびに可変調三角波の比較演算を行って、パルス制御信号を出力する。駆動回路は、パルス信号発生器に電気接続されてパルス制御信号を受信かつ変換して、駆動信号を出力する。

本発明の実施形態において、上述した可変調三角波発生器は、フィードバック電圧と参照電圧との差値により可変調三角波の振幅および周波数の大きさを決定する。フィードバック電圧と参照電圧との差値が過渡状態の判断電圧を超過する時、可変調三角波発生器が第１振幅および第１周波数の可変調三角波を出力する。フィードバック電圧と参照電圧との差値が過渡状態判断電圧より低い時、可変調三角波発生器が時間の経過と共に振幅を増大する第２振幅および時間の経過と共に周波数を低下させる第２周波数の可変調三角波を出力する。フィードバック電圧が参照電圧よりも大きいか等しい時、可変調三角波発生器が第３振幅および第３周波数の可変調三角波を出力する。

本発明の実施形態において、上述した制御回路は、フォワード回路、フライバック回路、昇圧回路、降圧回路、プッシュプル回路、半ブリッジ回路および全ブリッジ回路など多くの負荷システムに応用することができる。

本発明は、参照電圧およびフィードバック電圧に基づいて、その時の状態に適合した可変調三角波を出力できる可変調三角波発生器を採用するから、負荷システムが短時間内に安定状態を達成するとともに、高い安定度を有するものとなる。

本発明のパルス幅変調制御回路およびそれを応用した負荷システムには、下記のような利点がある。
（１）本発明のパルス幅変調制御回路およびそれを応用した負荷システムは、誤差積分器を利用して誤差増幅器に替えることができるので、更に良好な耐ノイズ能力を獲得することができる。
（２）本発明のパルス幅変調制御回路およびそれを応用した負荷システムの可変調三角波発生器は、負荷システムの過渡応答を有効に改善することができる。
（３）本発明のパルス幅変調制御回路およびそれを応用した負荷システムは、比較的良好な過渡応答に基づいてシステムの時定数を設定することができるため、システムの定常状態における安定度が向上する。
（４）本発明のパルス幅変調制御回路およびそれを応用した負荷システムは、負荷システムの応答が目標値を超過することを有効に防止することができる。
（５）本発明のパルス幅変調制御回路およびそれを応用した負荷システムは、負荷システムが定常状態に達する応答時間を減少させることができる。
（６）本発明のパルス幅変調制御回路およびそれを応用した負荷システムは、１つの集積回路（Integrated Circuit 略称ＩＣ）に製作できる。

以下図面に基づいて、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかるパルス幅変調制御回路を示す回路構成図である。図１において、パルス幅変調制御回路１００は、可変調三角波発生器１１０と、駆動信号発生器とを含み、前記駆動信号発生器が誤差信号発生器１２０と、パルス信号発生器１３０と、駆動回路１４０とを含む。可変調三角波発生器１１０が参照電圧２と負荷回路の状態を指示するフィードバック電圧を受信して演算を行い、出力する三角波の周波数および振幅を決定し、誤差信号発生器１２０が参照電圧１およびフィードバック電圧に対して演算を行い、誤差信号を出力する。パルス信号発生器１３０は、それぞれ可変調三角波発生器１１０ならびに誤差信号発生器１２０に接続されて、誤差信号および可変調三角波を比較して、パルス制御信号を出力し、最後に、駆動回路１４０がパルス信号発生器１３０に接続されて、パルス制御信号に基づき少なくとも１つの駆動信号を発生させ、負荷システムのSW回路のオン・オフを制御する。

参照電圧１および参照電圧２は、同一または異なる参照とすることができる、つまり前記可変調三角波発生器１１０および誤差信号発生器１２０は、同一な参照電圧ならびにフィードバック電圧を受信することができる。参照電圧およびフィードバック電圧に基づいて三角波の振幅および周波数を調整して、その振幅および周波数を実際の出力端の状態に依拠して調整を行い、負荷システムの過渡応答を有効に改善することができ、負荷システムが定常状態に達する応答時間を短縮することができる。また、負荷システムの応答が目標値を超過することを防止することができ、負荷システムの定常状態における安定度を増加させることができる。

図１と図２Ａと図２Ｂとを参照すると、図２Ａと図２Ｂとは、それぞれ本発明の実施形態にかかわる可変調三角波発生器の出力する段階的な可変調三角波の説明図および連続的な可変調三角波の説明図である。

先ず、図２Ａの段階的な可変調三角波の実施方法を説明する。パルス幅変調制御回路１００は、可変調三角波発生器１１０がフィードバック電圧と参照電圧との差値が予め設定した過渡状態判断電圧を超過していると判断した時（例えば：スタートまたはイグナイト）、可変調三角波発生器１１０が振幅の比較的小さく、周波数が比較的大きい三角波（図２Ａに示した三角波２０２または２０４）を出力してシステムが迅速に出力を予定値に調整できるようにするか、あるいは負荷が迅速に起動の臨界値を達成できるようにする。従って、本発明は、良好な過渡応答を達成することができるとともに、負荷システムが定常状態を達成する応答時間を短縮するものである。

可変調三角波発生器１１０がフィードバック電圧と参照電圧との差値が設定された過渡状態判断電圧より低いと判断する時（或いは差値が大から小へ変化する時、即ち負荷が既に起動の臨界値を達成して起動状態に入る時）、可変調三角波発生器１１０が起動状態の振幅より大きく、周波数より小さい三角波（図２Ａに示した三角波２０４または２０６）を出力する。可変調三角波発生器１１０が、フィードバック電圧が参照電圧より大きいか等しいと判断した時、可変調三角波発生器１１０は、振幅が最大で、周波数が最小の三角波（図２Ａに示した三角波２０６または２０８）を出力する。従って、本発明は、負荷システムの出力が予定値を超過する幅を抑制することができるとともに、負荷システムの定常状態における安定度を増加させることができる。

図２Ｂの連続的な可変調三角波の実施方法は、フィードバック電圧と参照電圧との差値に基づいて三角波２１０の振幅および周波数を連続的に調整するものであり、差値が比較的大きい時、振幅が比較的小さく、周波数が比較的大きいものとし；差値が比較的小さい時、振幅が比較的大きく、周波数が比較的小さいものとする。

もちろん、本発明の三角波の振幅および周波数の調整は、実際上、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、負荷回路に対してトリガー過程では比較的小さい（あるいは特定範囲の）振幅または／および周波数を必要とし、フィードバック電圧と参照電圧との差値に基づいてイグナイトの過程にあると判断し、それに適合した振幅および周波数を提供するが、過渡状態である時に初めて比較的小さい振幅ならびに比較的大きい周波数により過渡状態時間を有効に短縮するものである。従って、本発明は、異なる判断条件を設定して、その判断条件に依拠して最適な周波数および振幅の三角波を提供することができる。

図３は、本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を示す回路構成図である。可変調三角波発生器１１０だけを説明するが、技術者が可変調三角波発生器１１０を設計する時、もちろん、これに限られるものではない。この可変調三角波発生器１１０は、第１比較器３０２と、第２比較器３０４と、ＮＡＮＤゲート３０６，３０８と、第３比較器３１０と、スイッチ３１２，３１４と、充電電流源３１６と、放電電流源３１８と、キャパシター３２０とを含む。

この実施形態において、第１比較電圧および第２比較電圧は、フィードバック電圧ならびに参照電圧に基づいて発生され、三角波の振幅を決定する。可変調三角波発生器１１０のキャパシター３２０が充電状態にある時、スイッチ３１２が第３比較器３１０にオフされて、充電電流源３１６が電流をキャパシター３２０へ充電する。この時、可変調三角波発生器１１０の出力する三角波の波値（キャパシター３２０の電圧）は、次第に上昇する。三角波の波値が第１比較電圧（ＶＨ）より高くなった時、第１比較器３０２の出力する電圧が論理０で表される電位まで下降する。この時、ＮＡＮＤゲート３０６の出力電圧が論理１で表される電位への上昇に変更される。充電過程中の三角波が表す電位が第２比較電圧（ＶＬ）より大きいので、第２比較器３０４の出力する電圧が論理１で表される電位に引き続き維持される。この時、ＮＡＮＤゲート３０８の二端の入力およびＮＡＮＤゲート３０６の出力ならびに第２比較器３０４の出力がいずれも論理１で表される電位である状況において、ＮＡＮＤゲート３０８の出力する電圧が論理０で表される電位まで下降する。従って、第３比較器３１０のプラス端入力の論理１で表される電位がマイナス端入力の論理０で表される電位レベルより高くなる。第３比較器３１０の出力する電圧が論理１で表される電位に上昇して、スイッチ３１２をオフ（turn off）とするとともに、充電電流源３１６のキャパシター３２０に対する充電を中断して、充電過程を完了する。

第３比較器３１０の出力する電圧が論理１で表される電位である時、スイッチ３１４がオン（turn on）となってキャパシター３２０を放電状態とし、放電電流源３１８が電流をキャパシター３２０から放出する。従って、三角波が表す電位（波値）が次第に降下する。三角波の表す電位が第２比較電圧（ＶＬ）より下がる時、第２比較器３０４の出力する電圧が論理０で表される電位へ下降する。この時、ＮＡＮＤゲート３０８の出力電圧が論理１で表される電位への上昇に変更される。放電過程において、三角波の表す電位が第１比較電圧（ＶＨ）より低いので、第１比較器３０２の出力電圧が論理１で表される電位に引き続き維持される。この時、ＮＡＮＤゲート３０６の二端の入力およびＮＡＮＤゲート３０８の出力ならびに第１比較器３０２の出力がいずれも論理１で表される電位となる状況において、ＮＡＮＤゲート３０６の論理０で表される電位へ下降する。従って、第３比較器３１０のプラス端入力の論理０で表される電位がマイナス端入力の論理１で表される電位レベルより低くなり、第３比較器３１０の出力が論理０で表される電位へ下降するとともに、改めてスイッチ３１４をオフ（turn off ）として、放電電流源３１８のキャパシター３２０に対する放電を中断して、放電過程を完了する。

この実施形態において、フィードバック電圧と参照電圧の差がなお大きい時、第１比較器３０２の第１比較電圧ＶＨが比較的低い電圧であり、第１比較電圧ＶＨおよび第２比較電圧ＶＬ間の差を相対的に小さくし、かつ充電電流源３１６および放電電流源３１８を定電流源とする。この時、可変調三角波発生器１１０が比較的小さい振幅及び大きい周波数の三角波を発生させる。

この実施形態において、フィードバック電圧と参照電圧の差が次第に接近する時、第１比較器３０２の第１比較電圧ＶＨが次第に上昇し、可変調三角波発生器１１０がそれにより振幅が次第に増加し、かつ周波数が次第に小さくなる三角波を発生させる。

この実施形態において、フィードバック電圧と参照電圧の差がたいへん接近している時、第１比較器３０２の第１比較電圧ＶＨが上昇して最大値に接近する。この時、可変調三角波発生器１１０がそれにより最大の振幅、かつ最小の周波数の三角波を発生させる。

図４Ａは、本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を応用した昇圧回路を示す回路構成図である。この実施形態において、負荷システム４０が電圧源に電気接続され、かつパルス幅変調制御回路４００と、SW回路４５０と、昇圧回路４６０とを含む。

この実施形態において、昇圧回路４６０が入力端４６２と出力端４６４と制御端４６６とを備える。この昇圧回路４６０の入力端４６２が電圧源に電気接続されるとともに、当該SW回路４５０の制御で制御端４６６が選択的に電圧源の電力を受信する。次に、パルス幅変調制御回路４００が昇圧回路４６０の出力端４６４に電気接続されておる。パルス幅変調制御回路４００が可変調三角波発生器４１０と誤差信号発生器４２０とパルス信号発生器４３０と駆動回路４４０とを含む。SW回路４５０が第１端４５２と第２端４５４と第３端４５６とを備えるが、このSW回路４５０の第１端４５２が駆動回路４４０に電気接続され、第２端４５４が制御端４６６に電気接続され、第３端４５６が接地端に電気接続され、かつSW回路４５０が駆動回路４４０の駆動信号に基づいて、昇圧回路４６０で該電圧源の操作電圧を変換させる。

この実施形態において、可変調三角波発生器４１０は、昇圧回路４６０の出力端４６４からのフィードバック電圧を受信するとともに、予め設定した参照電圧とフィードバック電圧とにより振幅および周波数を調整する演算を行い、フィードバック電圧の変動に伴って振幅および周波数の大きさを変更する三角波を出力する。次に、誤差信号発生器４２０は、フィードバック電圧および参照電圧に基づいて誤差演算を行い、誤差信号を出力する。更に、パルス信号発生器４３０が可変調三角波発生器４１０および誤差信号発生器４２０に電気接続され、誤差信号ならびに可変調三角波を受信かつ比較して、パルス制御信号を出力する。最後に、駆動回路４４０がパルス信号発生器４３０に電気接続され、パルス制御信号を受信かつ変換して、駆動信号をSW回路４５０へ出力する。

この実施形態において、負荷システム４０の運用は、SW回路４５０が遮断された時、電圧源が昇圧回路４６０に動作に必要な操作電圧を供給し、反対に、SW回路４５０が導通となった時、電圧源が昇圧回路４６０に操作電圧を供給することを停止する。可変調三角波発生器４１０は、昇圧回路４６０の出力端４６４からのフィードバック電圧と予め設定した参照電圧により振幅調整の演算を行う。

フィードバック電圧と参照電圧との差値が予め設定した過渡状態の判断電圧を超過する時、昇圧回路４６０の状態が起動状態にあると判断する。この時、可変調三角波発生器４１０は、第１振幅および第１周波数の可変調三角波を出力する。

フィードバック電圧と参照電圧との差値が過渡状態の判断電圧より低い時、昇圧回路４６０の状態が過渡状態にあると判断する。この時、可変調三角波発生器４１０は、時間の経過と共に増大する第２振幅および時間の経過と共に低下する第２周波数の可変調三角波を出力する。

フィードバック電圧が参照電圧より大きいか等しい時（あるいはフィードバック電圧と参照電圧との差値が定常状態判断電圧より低い時）、昇圧回路４６０の状態が安定状態にある（あるいは安定状態に入る）と判断する。この時、可変調三角波発生器４１０は、第３振幅および第３周波数の可変調三角波を出力する。

上述したように、可変調三角波発生器４１０の三角波の周波数および振幅が負荷回路の実際操作の必要に応じて調整されるものである。その充電電流源３１６および放電電流源３１８を定電流源に限定するものでなく、起動状態に三角波が最大周波数及び最小振幅で、過渡状態に三角波が次に大きい周波数及び次に小さい振幅で、安定状態に三角波が最小周波数、最大振幅であることに限定するものではない。従って、第１比較電圧および第２比較電圧、充電電流源ならびに放電電流源は、予め設定する判断条件によって予定した比較電圧および電流を提供することができ、最適な振幅および周波数の三角波の提供を達成する。

図４Ｂは、本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を応用した降圧回路を示す回路構成図である。図４Ａとの差異は、図４Ａ中の昇圧回路４６０を降圧回路４７０に変更するとともに、SW回路４５０が当該電圧源および降圧回路４７０と電気接続に変更したことだけである以外、その運用方式は、図４Ａに近い。

図４Ｃは、本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を応用したプッシュプル回路を示す回路構成図である。図４Ａとの差異は、プッシュプル回路４７２が電圧源に接続されておらず、このプッシュプル回路４７２は、SW回路４５０が導通となった時に誘導電流を発生させるものである。パルス幅変調制御回路４００の運用方式は、図４Ａに近い。

図４Ｄと図４Ｅとは、それぞれ本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を応用した全ブリッジ回路ならびに可変調三角波発生器を応用した半ブリッジ回路を示す回路構成図である。

図４Ｄにおいて、図４Ｃとの差異は、図４Ｃのプッシュプル回路４７２を全ブリッジ回路４７４に変更しただけであり、その動作方式は、いずれも図４Ｃと同一である。

図４Ｅにおいて、図４Ｃとの差異は、図４Ｃのプッシュプル回路４７２を半ブリッジ回路４７６に変更しただけであり、その動作方式は、いずれも図４Ｃと同一である。

本発明の実施形態において、各種の負荷回路が起動された後の状態は、必ずしも起動状態・過渡状態を経て初めて安定状態を達成できるものである必要はなく、本発明は、可能性のある負荷回路の状態を列挙したものであり、これらに限定するものではない。

本発明の実施形態において、誤差信号発生器１２０，４２０は、誤差積分器とすることができるが、これに限定するものではない。

本発明の実施形態において、パルス信号発生器１３０，４３０は、比較器とすることができるが、これに限定するものではない。

本発明の実施形態において、過渡状態判断電圧は、負荷回路の違いに応じて、設計者が必要に応じて設定することができる。

本発明の実施形態において、参照電圧は、参照電圧発生器（図示せず）により提供することができるが、誤差信号発生器および可変調三角波発生器へ提供する参照電圧の値は、設計者が実際の必要に応じて設定することができる。

本発明の実施形態において、負荷システム４０は、可変調三角波発生器を応用したフォワード回路またはフライバック（fly-back）回路とすることができるが、これに限定するものではない。

以上のごとく、本発明を好適な実施例により開示したが、もとより、本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、本発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

本発明の実施形態にかかるパルス幅変調制御回路を示す回路構成図である。 本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器が出力する段階的な可変調三角波を示す説明図である。 本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器が出力する連続的な可変調三角波を示す説明図である。 本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を示す回路構成図である。 本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を応用した昇圧回路を示す回路構成図である。 本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を応用した降圧回路を示す回路構成図である。 本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を応用したプッシュプル回路を示す回路構成図である。 本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を応用した全ブリッジ回路を示す回路構成図である。 本発明の実施形態にかかる可変調三角波発生器を応用した半ブリッジ回路を示す回路構成図である。 従来の負荷システムのパルス幅変調制御回路を示す回路構成図である。 従来の三角波発生器の出力する三角波、誤差信号およびパルス制御信号を示す説明図である。

符号の説明

４０，５０ 負荷システム
１００，４００ パルス幅変調制御回路
１１０，４１０ 可変調三角波発生器
１２０，４２０ 誤差信号発生器
１３０，４３０ パルス信号発生器
１４０，４４０，５４０ 駆動回路
２０２，２０４，２０６，２０８，２１０ 可変調三角波
３０２ 第１比較器
３０４ 第２比較器
３０６，３０８ ナンドゲート
３１０ 第３比較器
３１２，３１４ スイッチ
３１６ 充電電流源
３１８ 放電電流源
３２０ キャパシター
４５０，５５０ SW回路
４５２ 第１端
４５４ 第２端
４５６ 第３端
４６０ 昇圧回路
４６２，５６２ 入力端
４６４，５６４ 出力端
４６６ 制御端
４７０ 降圧回路
４７２ プッシュプル回路
４７４ 全ブリッジ回路
４７６ 半ブリッジ回路
５００ パルス発生器回路
５１０ 三角波発生器
５２０ 誤差増幅器
５３０ 比較器
５６０ 負荷回路
６０２ 三角波
６０４ 誤差信号
６０６ パルス制御信号

Claims (14)

1. 負荷回路状態を指示する指示信号に基づいて可変調三角波信号の振幅および周波数を調整し、可変調三角波を出力する可変調三角波発生器と、
   前記指示信号および参照電圧により誤差演算を行って、誤差信号を出力する誤差信号発生器と、
   前記可変調三角波発生器および前記誤差信号発生器に電気接続され、前記誤差信号ならびに前記可変調三角波信号を受信して比較を行って、パルス制御信号を出力するパルス信号発生器と、
   前記パルス信号発生器に電気接続され、前記パルス制御信号を変換して、駆動信号を出力する駆動回路とを含むことを特徴とする制御回路。
2. 請求項１に記載の制御回路において、前記可変調三角波の波ピーク値および波ボトム値を決定するように、前記可変調三角波発生器が更に前記参照電圧に基づき二つの比較電圧を発生させることを特徴とする制御回路。
3. 請求項２に記載の制御回路において、前記指示信号の電圧と前記参照電圧との差値が予め設定した過渡状態判断電圧を超過する時、前記可変調三角波発生器が第１振幅および第１周波数の前記可変調三角波を出力することを特徴とする制御回路。
4. 請求項２に記載の制御回路において、前記指示信号の電圧と前記参照電圧との差値が過渡状態判断電圧より低い時、前記可変調三角波発生器が時間の経過と共に振幅を増大する第２振幅および時間の経過と共に周波数を低下する第２周波数の前記可変調三角波を出力することを特徴とする制御回路。
5. 請求項３に記載の制御回路において、前記フィードバック電圧と前記参照電圧との差値が該過渡状態判断電圧より低い時、前記可変調三角波発生器が第２振幅および第２周波数の該可変調三角波を出力することを特徴とする制御回路。
6. 請求項５に記載の制御回路において、前記フィードバック電圧と前記参照電圧との差値が定常状態判断電圧より低い時、前記可変調三角波発生器が第３振幅および第３周波数の前記可変調三角波を出力することを特徴とする制御回路。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の制御回路と、
   前記制御回路に電気接続され、前記駆動信号に基づき開閉動作を行うスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子に電気接続されて、前記スイッチング素子の前記開閉動作に基づき電源の電力に対して変換を行う転換回路と、
   を含むことを特徴とする負荷システム。
8. 請求項７に記載の負荷システムにおいて、前記転換回路が昇圧回路または降圧回路であることを特徴とする負荷システム。
9. 請求項１〜６の何れか一項に記載の制御回路と、
   電源に電気接続される第１端と、接地端に電気接続される第２端と、前記制御回路に電気接続され、前記駆動信号に基づき前記電源の電力出力を制御する第３端を有するSW回路と、
   前記SW回路に電気接続され、前記電源の該電力出力を受信する入力端と、負荷に電気接続される出力端とを有する転換回路と、
   を含むことを特徴とする負荷システム。
10. 請求項９に記載の負荷システムにおいて、前記転換回路がプッシュ/プル回路、全ブリッジ回路または半ブリッジ回路であることを特徴とする負荷システム。
11. 三角波信号を発生させるキャパシターと、
    前記キャパシターに対して充放電を行う電流源回路と、
    状態信号に基づいて２つの比較電圧を発生させる参照電圧発生器と、
    前記三角波信号の周波数が前記２つの比較電圧および前記電流源回路の充放電速度によって共同で決定されるように、前記２つの比較電圧に基づいて前記三角波信号の振幅を決定する制御回路とを含むことを特徴とする可変調三角波発生器。
12. 請求項１１に記載の可変調三角波発生器において、前記状態信号が負荷システムの状態を指示することを特徴とする可変調三角波発生器。
13. 請求項１２に記載の可変調三角波発生器において、前記電流源回路が定電流源であることを特徴とする可変調三角波発生器。
14. 請求項１２に記載の可変調三角波発生器において、前記電流源回路が前記状態信号に基づいて該キャパシターの充放電速度を調整することを特徴とする可変調三角波発生器。

Images