JP2009005524A - Power supply device, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力電圧をスイッチングして接続される機器に出力する電源装置および動作状態を出力可能な電子機器に関する。 The present invention relates to a power supply apparatus that switches an input voltage and outputs it to a connected device and an electronic device that can output an operation state.
従来より、例えば入力直流電圧が印加される入力端子と機器の負荷回路との間に電圧制御素子であるトランジスタ等からなる電圧降下回路を設け、その電圧降下回路での電圧の降下量を制御し、所望の出力直流電圧を得る直列制御型の電源回路が知られている。 Conventionally, for example, a voltage drop circuit composed of a transistor as a voltage control element is provided between an input terminal to which an input DC voltage is applied and a load circuit of the device, and the voltage drop amount in the voltage drop circuit is controlled. A series control type power supply circuit that obtains a desired output DC voltage is known.
一方、入力直流電圧をON/OFF制御して、入力直流電圧をパルス化し、そのパルス化された入力直流電圧の時間幅を制御し、得られたパルス電圧波形を平滑化することで所望の出力直流電圧を得るスイッチング型の電源回路も知られている。(例えば特許文献1参照) On the other hand, the input DC voltage is controlled to ON / OFF, the input DC voltage is pulsed, the time width of the pulsed input DC voltage is controlled, and the obtained pulse voltage waveform is smoothed to obtain the desired output. A switching power supply circuit that obtains a DC voltage is also known. (For example, see Patent Document 1)
近年、固体半導体メモリ素子を有するメモリカードを記録媒体として、CCDセンサ等の固体撮像素子で撮像した静止画像や動画像を記録し、さらに再生するデジタルカメラ等の撮像装置が普及している。 2. Description of the Related Art In recent years, an imaging device such as a digital camera that records and reproduces still images and moving images captured by a solid-state imaging device such as a CCD sensor using a memory card having a solid-state semiconductor memory device as a recording medium has become widespread.
それに伴って、電源回路を含む撮像装置の小型化の必要性が高まっている。これらの撮像装置には、通常複数の出力直流電圧を備える電源回路が必要である。撮像装置の小型化という観点からは、集積回路化(IC化)による小型化が容易な直列制御型の電源回路で構成された安定化電源回路が主に使用されていた。 Along with this, there is an increasing need for downsizing of imaging devices including power supply circuits. These imaging devices usually require a power supply circuit having a plurality of output DC voltages. From the viewpoint of miniaturization of the imaging device, a stabilized power circuit composed of a series control type power circuit that can be easily miniaturized by integration (IC) has been mainly used.
しかしながら、近年さらにこれらの撮像装置に搭載されたCPUやDSP(Digital Signal Processor)への印加電圧(動作電圧)が低電圧化しているという傾向にある。上述した従来の方法では、低い動作電圧を直列制御型、すなわち電圧降下型の安定化電源回路により生成して供給することになる。 However, in recent years, the voltage (operating voltage) applied to CPUs and DSPs (Digital Signal Processors) mounted on these image pickup devices tends to be lower. In the above-described conventional method, a low operating voltage is generated and supplied by a series control type, that is, a voltage drop type stabilized power supply circuit.
しかしながら、この場合、電圧源としての電池の出力直流電圧との関係から、電圧制御素子における電力損失が増大し、電力効率が著しく低下すると共に、電源回路を含む集積回路における発熱量が増大する。そのため、直列制御型の電源回路に代えて、効率の良いスイッチング型の電源回路が多く使用される傾向にある。
しかしながら、これらスイッチング型の電源回路では、一般的に入力直流電圧あるいは出力直流電圧を検出して、出力直流電圧が一定となる制御を行っている。しかし、入力直流電圧の変動や負荷回路の電流の変動に起因する負荷回路の電圧の変化を検知してからの追随であるため、応答性が不十分であった。特に、急激な負荷回路の電流の増大が生じた場合に発生する出力直流電圧の変動が問題になることがある。 However, in these switching type power supply circuits, generally, an input DC voltage or an output DC voltage is detected, and control to make the output DC voltage constant is performed. However, the response is insufficient because the follow-up is after detecting a change in the voltage of the load circuit due to a change in the input DC voltage or a change in the current in the load circuit. In particular, fluctuations in the output DC voltage that occur when a sudden increase in the current of the load circuit occurs can be a problem.
例えば、デジタルカメラの場合、負荷回路として、CCDセンサの信号電荷の読出し時に必要な水平転送パルス信号駆動回路に着目した場合、水平同期信号であるHDパルス信号周期で、信号電荷の読出しと非読出し(ブランキング)とを繰り返すことになる。 For example, in the case of a digital camera, when attention is paid to a horizontal transfer pulse signal driving circuit necessary for reading signal charges of a CCD sensor as a load circuit, reading and non-reading of signal charges are performed in the HD pulse signal cycle which is a horizontal synchronization signal. (Blanking) is repeated.
ここでのパルス信号駆動回路における負荷回路としての電流の急激な変化により、出力直流電圧にサグが発生し、この影響を受け、撮像装置から出力する画像信号に水平方向のサグが発生することがある。これを防止するため、電源回路の出力段に大型のコンデンサを用いるのでは、電源回路の小型化という、望まれる方向に反することになる。 A sudden change in the current as the load circuit in the pulse signal drive circuit here causes a sag in the output DC voltage, and this influence may cause a sag in the horizontal direction in the image signal output from the imaging device. is there. In order to prevent this, using a large capacitor at the output stage of the power supply circuit is contrary to the desired direction of downsizing the power supply circuit.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、負荷回路の電流の変化に対する追随性がよく、小型化に適した電源装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a power supply device that has good followability to a change in current of a load circuit and is suitable for downsizing.
上記の目的を達成するため、本願の実施形態に係る電源装置は、入力電圧をスイッチングして接続される機器に出力する電源装置であって、前記入力電圧を検出し、検出された結果に応じた第1の信号を出力する電圧検出手段と、接続される機器と通信し、接続される機器の動作状態に関連する情報を取得する通信制御手段と、電子機器の動作状態に基づいて出力電圧を設定し、設定した出力電圧に関連する第2の信号を出力する電圧設定手段と、前記第1および第2の信号に基づき第3の信号を出力する制御信号発生手段と、
前記第3の信号に基づいて前記入力電圧をスイッチングするスイッチング手段とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a power supply device according to an embodiment of the present application is a power supply device that switches an input voltage and outputs it to a connected device, and detects the input voltage and responds to the detected result. A voltage detection means for outputting the first signal, a communication control means for communicating with the connected device and acquiring information related to the operating state of the connected device, and an output voltage based on the operating state of the electronic device. Voltage setting means for outputting a second signal related to the set output voltage, control signal generating means for outputting a third signal based on the first and second signals,
Switching means for switching the input voltage based on the third signal.
上記の目的を達成するため、本願の他の実施形態に係る電子機器は、動作状態を出力可能な電子機器であって、入力電圧を検出し、検出された結果に応じた第1の信号を出力する電圧検出手段と、電子機器の動作状態に基づいて出力電圧を設定し、設定した出力電圧に関連する第2の信号を出力する電圧設定手段と、前記第1および第2の信号に基づき第3の信号を出力する制御信号発生手段と、前記第3の信号に基づいて前記入力電圧をスイッチングするスイッチング手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic device according to another embodiment of the present application is an electronic device that can output an operation state, detects an input voltage, and outputs a first signal corresponding to the detected result. Based on the first and second signals, voltage detection means for outputting, voltage setting means for setting an output voltage based on the operating state of the electronic device, and outputting a second signal related to the set output voltage Control signal generating means for outputting a third signal, and switching means for switching the input voltage based on the third signal.
本発明によれば、負荷回路の電流の変化に対する追随性がよく、小型化に適した電源装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a power supply device that has good followability to a change in current of a load circuit and is suitable for downsizing.
<実施形態1>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電源装置の主要部の構成を示すブロック図である。同図において、電源装置100は、電圧検出部110、電圧設定部120、制御信号発生部130、スイッチング部140、平滑部150、通信制御部160で構成される。
<
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of the power supply device according to the first embodiment of the present invention. In the figure, the
電源装置100の入力端子T1、T2には、後述するように、例えば電池等のような直流電源が接続され、入力直流電圧Vinが印加される。また、平滑部150の出力端子T3、T4には、出力直流電圧Voutが得られ、そこには、例えばデジタルカメラのアナログ回路やデジタル回路等からなる負荷回路が接続される。
As will be described later, a DC power source such as a battery is connected to the input terminals T1 and T2 of the
電圧検出部110は、入力端子T1、T2に印加された入力直流電圧Vin(例えば電源装置100に搭載された、リチウムイオン等の蓄電池の出力直流電圧)を検出するため、入力直流電圧VinをA/D変換部111へ入力する。
The
A/D変換部111は、入力された入力直流電圧Vinと基準電圧発生部112からの基準電圧Vrとに応じて、所定の信号を生成し、入力直流電圧Vinを代表する信号を第1の信号として制御信号発生部130へ出力する。
The A /
電圧設定部120は、電源装置100の出力端子T3、T4より所望の出力直流電圧を出力するため、電源装置100の出力電圧値の設定等を行う設定部121と記憶部122とを有し、第2の信号を発生する。
The
また、制御信号発生部130は、このように電圧設定部120で設定された出力直流電圧の値に対応する第2の信号と、電圧検出部110からの第1の信号とに応じたデューティ比を有するパルス列信号を生成する。これは制御パルス信号であり、第3の信号としてスイッチング部140へ出力される。
In addition, the control
スイッチング部140は、例えば、電界効果トランジスタ(FET)等のスイッチング素子141、142からなる。そしてスイッチング素子141、142が制御信号発生部130からの第3の信号である制御パルス信号によって駆動されて、端子P1、P2間に印加された入力直流電圧Vinをスイッチングする。
The
そして、スイッチング後の信号は、平滑部150へ入力され、平滑コイル(出力インダクタ)151と出力コンデンサ152で平滑化する。平滑して得られた電圧が出力直流電圧として出力端子T3、T4より、不図示の負荷回路に対して安定に供給される構成とされている。
The signal after switching is input to the
通信制御部160は、例えば電源装置100が接続された不図示の機器、この例の場合はデジタルカメラであるが、このデジタルカメラの負荷回路の変動タイミングを知るシステム制御部からの動作情報を電圧設定部120に常に供給する様に構成される。
The
以下、本発明の実施形態に係る電源装置100について、上記の各構成部分を含めた動作を説明する。
Hereinafter, operations of the
電圧検出部110は、先に説明したように、A/D変換部111と基準電圧発生部112で構成される。ここで、入力端子T1、T2間に印加される入力直流電圧をVinとすると、電圧検出部110は、入力された入力直流電圧Vinを代表する値を有するデジタル信号として第1の信号を出力する。なお、そのための具体的な回路構成等については、後述する。
The
このように、電圧検出部110は、入力されたアナログの入力直流電圧VinをA/D変換部111でデジタル信号に変換する。さらに、その内部に所定の定数を情報として内蔵するメモリに記憶し、上記のようにデジタル変換された信号に、この定数値を乗ずる演算を行って、第1の信号の値であるAA値を出力する。
Thus, the
そのため、電圧検出部110は、図1に示すように、A/D変換部111と基準電圧発生部112を有する。すなわち、A/D変換部111は、入力直流電圧Vinと基準電圧発生部112で発生する基準電圧Vrとから、
AA=FF×(Vin/Vr) …(1)
で示される第1の信号であるデジタル信号を出力する。ここで、FFは定数値であり、例えば、256ビットで表される最大値をとりうる。そして、AA値を有する第1の信号は、次に制御信号発生部130へ入力される。
Therefore, the
AA = FF × (Vin / Vr) (1)
A digital signal which is the first signal indicated by is output. Here, FF is a constant value, and can take a maximum value represented by 256 bits, for example. The first signal having the AA value is then input to the
一方、電源装置100の出力直流電圧をVoutとした場合、その出力直流電圧Voutは、通信制御部160からの動作情報に基づいて設定される。出力直流電圧Voutの設定は、設定部121と記憶部122とで構成される電圧設定部120の設定部121で設定される。そして、設定部121にて設定した出力直流電圧Voutの設定値は、記憶部122を更新する形で記憶される。
On the other hand, when the output DC voltage of the
記憶部122は、更新された設定値をデジタルデータとして記憶する。そして、記憶部122は、元々電源装置100の動作に関する標準的な値を記憶しているが、更新されて記憶している設定値であるデジタルデータを、XX値を有する第2の信号として、所定のクロックレートで制御信号発生部130へ出力する。
The
制御信号発生部130は、電圧検出部110からのAA値である第1の信号と、電圧設定部120からのXX値である第2の信号とから、例えば、
Dt=XX/AA…(2)
で表されるデューティ比のパルス列(PWM変調)された波形を有する制御パルス信号である第3の信号を発生する。なお、ここでは、AA値を有する第1の信号、およびXX値を有する第2の信号は、制御パルス信号である第3の信号のデューティ比Dtが、
Dt=Vout/Vin …(3)
の関係となるように調整されている。そのためには、第2の信号のXX値は、第1の信号のAA値以下で、かつ、
XX=AA×Vout/Vin
の条件を満たす必要がある。
From the first signal that is the AA value from the
Dt = XX / AA (2)
A third signal, which is a control pulse signal having a pulse train (PWM modulated) waveform with a duty ratio represented by Here, the duty ratio Dt of the third signal, which is the control pulse signal, is the first signal having the AA value and the second signal having the XX value,
Dt = Vout / Vin (3)
It has been adjusted to be in the relationship. For this purpose, the XX value of the second signal is not more than the AA value of the first signal, and
XX = AA × Vout / Vin
It is necessary to satisfy the conditions.
図1に示す電源装置100によれば、その平滑部150の出力には、スイッチング部140からのPWM波形の平均値が平滑されて出力直流電圧Voutとされる。よって、上記の式(2)、(3)から、
Vout=Vin×Dt=Vin×(XX/AA) …(4)
となり、式(4)に、上記の式(1)を代入すると、出力直流電圧Voutは、
Vout=XX×Vr/FF …(5)
で表される。
According to the
Vout = Vin × Dt = Vin × (XX / AA) (4)
When the above equation (1) is substituted into the equation (4), the output DC voltage Vout is
Vout = XX × Vr / FF (5)
It is represented by
このようにして得られた式(5)によれば、出力直流電圧Voutは、定数である基準電圧Vr及びFFと、動作に関する動作情報に基づく設定電圧に関連する記憶部122の記憶している値、すなわち第2の信号であるXX値のみで決まる一定値となる。つまり、電源装置100の出力直流電圧Voutは、入力直流電圧Vinに関係せず、安定な出力直流電圧Voutとすることができることが理解される。
According to the equation (5) thus obtained, the output DC voltage Vout is stored in the
図2は、本発明の実施形態に係る電源装置100の詳細な回路構成を示す一例のブロック図である。図1に対応する部分は、概略的に明示した。また、図3は、図2に示す電源装置100の詳細な回路構成の主要部分における信号波形を示すタイミングチャートである。基本的な動作については、図1で説明したので、同じ機能を有する回路部分には同じ参照符号を付して、図2の構成の説明は簡単にする。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a detailed circuit configuration of the
図2に示すA/D変換部111の端子Vinには、入力直流電圧(例えば、電池201の出力直流電圧)Vinが印加され、同時に、基準電圧入力端子Vrefには、基準電圧発生部112で生成された基準電圧Vrが印加されている。
An input DC voltage (for example, the output DC voltage of the battery 201) Vin is applied to the terminal Vin of the A /
A/D変換部111は、上記の基準電圧Vrに対する入力直流電圧Vinを常時検出し、その結果に応じた値を、8ビットのデジタル信号B1〜B8に変換して出力する。そして、この信号は、上述した第1の信号の値であるAA値として、次段のカウンタ(CNT1)202の入力端子A〜Hへ入力される。
The A /
一方、通信制御部160からの動作情報に基づく出力直流電圧Voutの設定値に応じて、設定部121で設定された設定データは、記憶部122のレジスタの入力端子A〜Hへ入力される。このデータは、電源装置100から所望の出力直流電圧Voutを得るための設定データであり、上述した第2の信号の値であるXX値として、記憶部122のレジスタ出力端子Q1〜Q8より、次段のカウンタ(CNT2)203の入力端子A〜Hへ入力される。
On the other hand, the setting data set by the
カウンタ(CNT1)202、およびカウンタ(CNT2)203は、プリセッタブルダウンカウンタである。カウンタ202には、A/D変換部111からの出力であるAA値が、また、カウンタ203へは、記憶部122からの設定データであるXX値が、それぞれ、カウンタ202のタイムアウトに同期してプリセットされる。
The counter (CNT1) 202 and the counter (CNT2) 203 are presettable down counters. The
すなわち、図3において、波形CNT1に示すように、カウンタ(CNT1)202のカウント値が0になる。それに伴って、フリップフロップ(FF1)204の出力である波形Bが論理0になると、次のクロックの波形CLKの立ち上がりに同期して、FF2(205)のQ出力が論理0になる(このとき、Qの反転出力は、言うまでもなく論理1である)。そのため、一方の端子にクロックの波形CLKが入力され、他の端子にFF2からの反転出力を受けたAND回路206の出力は、図3の波形Dに示すように、論理0から論理1へ推移する。
That is, in FIG. 3, as indicated by the waveform CNT1, the count value of the counter (CNT1) 202 becomes zero. Along with this, when the waveform B, which is the output of the flip-flop (FF1) 204, becomes
AND回路206の出力端は、カウンタ(CNT1)202とカウンタ(CNT2)203のLoad端子に接続されている。したがって、これらのカウンタ202、203では、上述したAND回路206の出力パルスの立ち上がりに同期して、上記のAA値及びXX値のプリセットが行われる(図3の波形CNT1及びCNT2を参照)。
The output terminal of the AND
上記のプリセットの後、カウンタ(CNT1)202、カウンタ(CNT2)203ともに、入力されるクロックに従って、設定されたそれぞれの値(プリセット値)がダウンカウントされる。そして、カウント値が0になると、それぞれのカウンタ202、203の出力端(B1〜B8)に接続された、8入力のNOR回路207、208の出力が論理1になる。
After the above presetting, both the counter (CNT1) 202 and the counter (CNT2) 203 are down-counted for each set value (preset value) according to the input clock. When the count value becomes 0, the outputs of the 8-input NOR
このように、NOR回路207、208の出力が論理1になると、FF204、209がリセットされ、カウンタ202、203でのカウント動作も停止する。通常、上述したデューティ比Dtは、Dt<1であるから、上記の式(2)より、通常の動作状態において、XX<AAである。よって、図3に示すように、カウンタ(CNT2)203の方が、カウンタ(CNT1)202よりも早く、カウントを停止する。
As described above, when the outputs of the NOR
上述したように、本電源装置100は、カウンタ(CNT1)202のタイムアウトに同期して、カウンタ(CNT1)202とカウンタ(CNT2)203へのプリセットが行われる。そして、そのカウント値が0になると、次のクロックで、再度、プリセットを行う動作を繰り返す。そのため、カウンタ(CNT1)202でのカウント周期は、AA値に比例した長さとなり、また、カウンタ(CNT2)203におけるカウント周期は、XX値に比例した長さとなる。
As described above, in the
ここで、図2のE点における波形(図3の波形Eを参照)に着目すると、カウンタ(CNT2)203が、設定されたXX値をカウントダウンしている期間、E点の波形は、論理1になっている。そして、カウントダウン終了後に論理0になり、上述したAND回路206の出力パルスの立ち上がりに同期して、再び論理1になる。つまり、E点の波形は、その繰り返し周期がAA値で決まり、そのデューティ比は、XX/AAで決まる。
Here, focusing on the waveform at point E in FIG. 2 (see waveform E in FIG. 3), during the period when the counter (CNT2) 203 counts down the set XX value, the waveform at point E is logical 1 It has become. Then, after the countdown is finished, the logic becomes 0, and again becomes the
そこで、本電源装置100では、E点の波形をPWM波形、すなわち第3の信号である制御パルス信号として、バッファ210を介して、スイッチング素子141、142へ導き、これらのスイッチング素子141、142の駆動信号として使用している。
Therefore, in the
なお、これらのスイッチング素子141、142は、チャネルタイプの異なる2個のMOS−FET(電界効果トランジスタ)であり、例えば、スイッチング素子141がpチャネルMOS、スイッチング素子142がnチャネルMOSである。
The switching
図2に示すように、スイッチング素子141、142は、それらのゲートが相互に接続され、その接続点に、バッファ210より駆動用の制御パルス信号が供給されている。また、スイッチング素子141のソースが、電源供給源である電池201の+端子に直結され、スイッチング素子142のソース側が、本電源装置の接地側(電池201の−端子)に結合される構成をとっている。そして、スイッチング部140のスイッチング素子141、142のドレイン相互の接続点が、平滑部150の出力インダクタ151に接続されている。
As shown in FIG. 2, the switching
図4は、バッファ210を介して2つのスイッチング素子141、142へ供給される駆動波形(ゲートに印加される波形)、およびスイッチング素子141、142に流れる電流の波形を示している。図4の(a)は、スイッチング素子141、142のゲートに印加される制御パルス信号である第3の信号のパルス列の信号波形を模式的に示しており、上述したデューティ比XX/AAで、ON/OFFを繰り返す波形を有している。そして、各々のスイッチング素子141、142は、一方がON状態にあるとき、他方がOFF状態となる。
FIG. 4 shows a driving waveform (a waveform applied to the gate) supplied to the two switching
すなわち、ゲートに論理1のパルスが印加されると、スイッチング素子142がON、スイッチング素子141がOFFとなり、ゲート電圧が論理0の場合、その逆の状態になる。図4の(b)は、スイッチング素子141を流れる電流i1を示しており、また、スイッチング素子142には、同図の(c)示す電流i2が流れる。
That is, when a
このように2つのスイッチング素子141、142がスイッチング動作する。これにより、入力端子T1、T2間に印加された入力直流電圧Vinは、制御信号発生部130から出力されるパルス列のデューティ比を持ったパルス波形の電圧として、平滑部150に入力される。なお、平滑部150は、出力インダクタ151と出力コンデンサ152で構成され、スイッチング素子142は、スイッチング素子141がOFFのとき、出力インダクタ151に蓄積されたエネルギーを放出する働きをする。
In this way, the two switching
このように構成された本発明に係る電源装置100の制御方法について、図5及び図6を参照して、説明する。図5においても、同じ機能を示す部分には同じ参照符号を付した。
A control method of the
図5に示すように、本電源装置100の入力端子T1、T2に接続される直流電源201は、等価的に、直流電圧源502、出力抵抗(内部抵抗)503、を直列接続した回路で表わすことができる。本電源装置100の出力端子T3、T4に接続されたデジタクカメラである負荷回路510が、例えば、水平転送パルス信号駆動回路であるとする。この場合、水平同期信号であるHDパルス信号周期で、信号電荷読出しと非読出し(ブランキング)との間で、駆動する電流に急激な変化が発生する。
As shown in FIG. 5, the
この場合、その負荷回路の変動によって、図6の(b)に示すように、時刻T1において、負荷回路電流IoutがIo1からIo2へ急激に変化したとする。尚、図6の(a)は、HDパルス信号(HD)とブランキング信号(PBLK)を示す。直流電源201側では、この電流変化に追随するために、その出力電流Iinが増大し、それに伴って、直流電源201の内部抵抗(内部抵抗)503による電圧降下が生ずる。
In this case, it is assumed that the load circuit current Iout suddenly changes from Io1 to Io2 at time T1, as shown in FIG. FIG. 6A shows an HD pulse signal (HD) and a blanking signal (PBLK). On the
そのときの様子を、図6の(c)に示す。すなわち、負荷回路510の電流がIo1からIo2へ変化することで、入力直流電圧VinがVi1からVi2へ降下する。それにより、上記式(1)〜式(5)で説明した、前記電圧検出部110の出力AA値が、あらかじめ、例えばAA1からAA2に低下する。これは予め分かっているとする。
The state at that time is shown in FIG. That is, as the current of the
このような場合、この変動に先だって、出力直流電圧Voutを一定にするには、電圧設定部120の出力である第2の信号のXX値を、例えばXX1からXX2に増やす必要があることが分かる。
In such a case, in order to make the output DC voltage Vout constant before this fluctuation, it is understood that the XX value of the second signal that is the output of the
ここで、デジタルカメラのシステム制御部520は、水平同期信号であるHDパルス信号周期で生じる負荷回路510変化の発生タイミングはわかっている。その情報を受けることができる本電源装置100は、負荷回路510の変化の発生タイミングで、電圧設定部120の出力であるXX値を、例えばXX1からXX2に変更することができる。
Here, the
このように、本電源装置100に接続される機器の負荷回路510の変動タイミングを知るシステム制御部520の動作情報に基づき、出力直流電圧Voutに関連する設定値を、負荷回路510の変化の発生タイミングで変更する。これにより、出力直流電圧Voutを、急激な出力電流の変化に対し、応答性良く安定な値とすることができる。それにより、急激な出力電流の変化に対応するための大容量のコンデンサが不要になり、結果として、電源装置の小型化が容易になる。
As described above, based on the operation information of the
なお、電圧設定部120の出力のXX値である、例えばXX1、XX2のデータは、あらかじめ取得し、システム制御部520が保有しておき、負荷回路510変化の発生タイミングで、本電源装置100の通信制御部160に送信する。電圧検出部110から出力される第1の信号を、通信制御部160を介し、システム制御部520に送信する。これにより例えば、機器の起動時や運転中に、記憶部122のデータを取得し、更新することが可能となる。
Note that, for example, data of XX1 and XX2, which are output XX values of the
また、本電源装置100の記憶部122に、例えばXX1値、XX2値の記憶する部分をさらに設けておけば、複雑な通信制御部160は不要となる。この場合簡単な通信で、システム制御部520からの負荷回路510の変動のタイミング信号のみが、設定情報として受信できれば良いことになる。この場合も、電圧検出部110から出力される第1の信号と記憶部122に格納されている第2の信号を、例えば、機器の起動時や動作中に、取得して更新することが可能となる。
Further, if the
更に、本実施形態では、電源動作に関連する設定値が、出力直流電圧に関連する設定値である場合について説明したが、電源動作に関連する情報として、負荷回路の応答性に関連する設定値であってもよい。具体的には、負荷回路の変化の発生タイミングで、伝達関数を変更することで、急激な出力電流の変化に対し、応答性良く、安定な値とすることができる。 Furthermore, in this embodiment, the case where the setting value related to the power supply operation is a setting value related to the output DC voltage has been described. However, as the information related to the power supply operation, the setting value related to the responsiveness of the load circuit is used. It may be. Specifically, by changing the transfer function at the timing of occurrence of a change in the load circuit, it is possible to obtain a stable value with good response to a sudden change in output current.
以上説明した本発明によれば、負荷回路の動作状態に応じて制御することで、つねに安定した出力直流電圧を供給可能な電源装置を提供することが可能となる。 According to the present invention described above, it is possible to provide a power supply apparatus that can always supply a stable output DC voltage by controlling according to the operating state of the load circuit.
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々変形が可能である。例えば、上記の実施の形態では、入力されたデジタル信号を処理する制御用論理回路等にデジタルのカウンタ回路を使用した。しかしながら、これらに代えて、マイクロプロセッサやデジタル信号処理装置(DSP)等を用いて所定の演算を実行し、等価的にデューティ比XX/AAのパルス波形(スイッチング波形)を生成するようにしてもよい。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, a digital counter circuit is used for a control logic circuit or the like that processes an input digital signal. However, instead of these, a predetermined calculation is executed using a microprocessor, a digital signal processor (DSP) or the like, and a pulse waveform (switching waveform) with a duty ratio XX / AA is equivalently generated. Good.
また、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給することによっても実施可能である。すなわち本発明の目的は、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。 The present invention can also be implemented by supplying a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus. That is, the object of the present invention can also be achieved by reading and executing a program code stored in a storage medium by a computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus.
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. As a storage medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することで、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOSなどが実際の処理の一部または全部を行うこともありうる。それにより、本発明は、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS or the like running on the computer performs actual processing based on an instruction of the program code. Some or all may be done. Thus, the present invention includes a case where the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
さらに本発明においては、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれて実施することも可能である。したがって、書込まれプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。 Furthermore, in the present invention, the program code read from the storage medium can be written in a memory provided in a function expansion board inserted in the computer or a function expansion unit connected to the computer. Therefore, the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing by the CPU provided in the function expansion board or function expansion unit based on the written program code instruction. Is also included.
110 電圧検出部
111 A/D変換部
112 基準電圧発生部
120 電圧設定部
121 設定部
122 記憶部
130 制御信号発生部
140 スイッチング部
141、142 スイッチング素子
150 平滑部
151 平滑コイル
152 出力コンデンサ
160 通信制御部
201 直流電源
210 バッファ
502 直流電圧源
503 出力抵抗(内部抵抗)
510 負荷回路
520 システム制御部
110 voltage detection unit 111 A /
510
Claims (6)
前記入力電圧を検出し、検出された結果に応じた第1の信号を出力する電圧検出手段と、
接続される機器と通信し、接続される機器の動作状態に関連する情報を取得する通信制御手段と、
電子機器の動作状態に基づいて出力電圧を設定し、設定した出力電圧に関連する第2の信号を出力する電圧設定手段と、
前記第1および第2の信号に基づき第3の信号を出力する制御信号発生手段と、
前記第3の信号に基づいて前記入力電圧をスイッチングするスイッチング手段とを有することを特徴とする電源装置。 A power supply device that switches input voltage and outputs it to connected devices,
Voltage detecting means for detecting the input voltage and outputting a first signal corresponding to the detected result;
Communication control means for communicating with a connected device and acquiring information related to the operating state of the connected device;
Voltage setting means for setting an output voltage based on an operating state of the electronic device and outputting a second signal related to the set output voltage;
Control signal generating means for outputting a third signal based on the first and second signals;
And a switching means for switching the input voltage based on the third signal.
入力電圧を検出し、検出された結果に応じた第1の信号を出力する電圧検出手段と、
電子機器の動作状態に基づいて出力電圧を設定し、設定した出力電圧に関連する第2の信号を出力する電圧設定手段と、
前記第1および第2の信号に基づき第3の信号を出力する制御信号発生手段と、
前記第3の信号に基づいて前記入力電圧をスイッチングするスイッチング手段とを有することを特徴とする電子機器。 An electronic device capable of outputting an operating state,
Voltage detecting means for detecting an input voltage and outputting a first signal according to the detected result;
Voltage setting means for setting an output voltage based on an operating state of the electronic device and outputting a second signal related to the set output voltage;
Control signal generating means for outputting a third signal based on the first and second signals;
An electronic apparatus comprising: switching means for switching the input voltage based on the third signal.
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