JP2012151937A - スイッチング電源装置及びそれを用いたスイッチング電源システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主スイッチング素子22aとそのオンタイミングを決定するスイッチング素子制御回路28を有する電力変換部18と、同期運転制御回路20とから成る。同期運転制御回路20は、外部入力用の動作モード設定信号入力端子Aと、システムクロック信号を分周数nで分周した同期クロック信号Sbが入力される同期クロック信号入力端子Bを備える。所定周波数の発振クロック信号を出力する発振回路30と、同期クロック信号Sb又は発振クロック信号を出力する選択回路32と、その出力信号をn逓倍したシステムクロック信号を出力する周波数逓倍回路34を備える。システムクロック信号をm分周した駆動クロック信号を生成する第1分周回路36を備える
【選択図】図3
Description
16,52,72 スイッチング電源装置
18 電力変換部
20,54,60,74 同期運転制御回路
22 コンバータ回路
22a 主スイッチング素子
26 CPU
28 主スイッチング素子制御回路
30 発振回路
32 選択回路
34 周波数逓倍回路
36 第1分周回路
38 第2分周回路
46 PLL回路
A,A_1,A_2 動作モード設定信号入力端子
B 同期信号入力端子
C 同期信号出力端子
D 起動制御端子
E 位相設定信号入力端子
Sa,Sa_1,Sa_2 動作モード設定信号
Sb 同期クロック信号
Sd 起動信号
Se 位相設定信号
Claims (8)
- 主スイッチング素子のスイッチング動作により入力電圧を直流の出力電圧に変換して出力するコンバータ回路と、
前記主スイッチング素子を駆動する主スイッチング素子制御回路と、
所定のデジタル演算処理を行うとともに、前記主スイッチング素子制御回路による前記主スイッチング素子のオンタイミングを規定するCPUと、
外部から動作モード設定信号が入力される動作モード設定信号入力端子と、
外部からクロック信号が入力できる同期クロック信号入力端子と、
所定周波数の発振クロック信号を出力する発振回路と、
前記動作モード設定信号入力端子の設定による前記CPUからの選択指令に基づき、前記同期クロック信号入力端子からの信号と前記発振クロック回路からの信号のうちいずれかの信号を選択して出力する選択回路と、
前記選択回路が出力したいずれかの信号を逓倍数n(nは自然数)で逓倍したシステムクロック信号を出力する周波数逓倍回路と、
前記周波数逓倍回路から出力された前記システムクロック信号を分周数m(mは自然数)で分周した駆動クロック信号を生成し、前記主スイッチング素子制御回路に向けて出力する第1分周回路と、が設けられた同期運転制御回路を備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記周波数逓倍回路が、PLL回路を用いて構成されている請求項1記載のスイッチング電源装置。
- 前記請求項1又は2記載のスイッチング電源装置を複数台備え、
前記複数台のスイッチング電源装置は、互いに等しい前記定数nが付与されて接続され、前記複数台のスイッチング電源装置を、1台のマスター電源とその他のスレーブ電源とに区分して電源システムを構成し、
前記マスター電源は、自己の前記同期運転制御回路に、前記システムクロック信号を分周数nで分周した同期クロック信号を発生する第2分周回路と、前記同期クロック信号を外部へ出力する同期クロック信号出力端子とが設けられ、前記動作モード設定信号入力端子には、前記選択回路から前記発振クロック信号を出力させる旨の動作モード設定信号が入力され、
前記スレーブ電源は、前記動作モード設定信号入力端子に、前記選択回路から前記同期クロック信号を出力させる旨の前記動作モード設定信号が入力され、自己の同期クロック信号入力端子には、前記マスター電源の前記発振クロック信号に同期した前記同期クロック信号が入力されることを特徴とするスイッチング電源システム。 - 前記マスター電源及び前記スレーブ電源の各同期運転制御回路に設けられ、相互接続することによって前記マスター電源が起動したことを前記スレーブ電源に伝達するための起動制御端子が設けられ、
前記マスター電源の前記同期運転制御回路は、入力電源が投入されて自己の前記主スイッチング素子が動作を開始した旨の起動信号を、自己の前記起動制御端子を介して出力し、
前記スレーブ電源の前記同期運転制御回路は、前記マスター電源の前記起動信号が自己の起動制御端子を介して入力されることにより、自己の主スイッチング素子の動作を開始させる請求項3記載のスイッチング電源システム。 - 互いに等しい前記定数mが付与されている前記マスター電源及び前記スレーブ電源を使用し、前記各コンバータ回路の入力端が並列接続され、
前記マスター電源の前記同期運転制御回路は、自己の主スイッチング素子がスイッチング開始タイミングの情報を含む前記起動信号を、自身の前記起動制御端子を介して出力し、
前記スレーブ電源の同期運転制御回路に、前記マスター電源の前記主スイッチング素子のオンタイミングに対する自己の前記主スイッチング素子のオンタイミングの位相を設定するための位相設定信号が外部入力される位相設定信号入力端子が設けられ、
前記スレーブ電源の前記CPUは、前記位相設定信号入力端子を介して自己の前記位相設定信号を受け、当該位相設定信号に規定された前記位相を実現する駆動制御信号を前記第1分周回路に出力する請求項4記載のスイッチング電源システム。 - 前記マスター電源及び前記スレーブ電源は、前記各同期運転制御回路に、前記システムクロック信号を分周数nで分周した同期クロック信号を発生する第2分周回路と、前記同期クロック信号を外部出力可能にする同期クロック信号出力端子とが設けられ、
前記スレーブ電源の前記CPUは、自己の前記選択回路から前記同期クロック信号を出力させる旨の前記動作モード設定信号を受けているとき、自己の前記第2分周回路の分周動作を停止させる請求項3乃至5のいずれか記載のスイッチング電源システム。 - 前記複数のスレーブ電源のうちの一部のスレーブ電源は、自己の同期クロック信号入力端子が前記マスター電源の前記同期クロック信号出力端子に接続されるとともに、前記一部のスレーブ電源の前記同期クロック信号出力端子が、前記一部のスレーブ電源を除いた前記スレーブ電源のさらに一部の前記スレーブ電源の同期クロック信号入力端子に接続され、前記マスター電源から出力される前記同期クロック信号を中継する請求項3乃至5のいずれか記載のスイッチング電源システム。
- 前記マスター電源、及び前記スレーブ電源は、自己の前記同期運転制御回路に、前記システムクロック信号を分周数nで分周した前記同期クロック信号を発生する第2分周回路と、前記同期クロック信号を外部出力可能にする同期クロック信号出力端子とが設けられ、
前記マスター電源からの前記同期クロック信号を中継する前記スレーブ電源を除く前記スレーブ電源が有する前記CPUは、自己の前記選択回路から前記同期クロック信号を出力させる旨の前記各動作モード設定信号を受けているとき、自己の前記第2分周回路の分周動作を停止させる請求項7記載のスイッチング電源システム。
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