JP2014014242A - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチング電源装置は、スイッチ電圧Vswのデューティに応じた積算電圧Vinsだけ基準電圧を引き下げることにより、補正後の基準電圧Ref+Vduty−Vinsを生成する。そしてこの基準電圧Ref+Vduty−Vinsを用いて、リップル成分を注入した基準電圧RefBを生成する。これにより、デューティの変化に起因するリップルインジェクション量の変動をキャンセルし、基準電圧RefBにより生成される帰還電圧Vfbを一定に保ち、ラインレギュレーションを向上させる。
【選択図】図16
Description
図1は、本発明に係るスイッチング電源装置の第1実施形態を示す回路ブロック図である。本図に示したように、第1実施形態のスイッチング電源装置は、スイッチング電源IC100のほか、外付けのインダクタL1、ダイオードD1、抵抗R1〜R3、及び、コンデンサC1〜C4を有して成り、入力電圧Vinから所望の出力電圧Voutを生成する降圧型のスイッチング電源装置である。
RefAon=[(R5+R6)/R6]×Ref−(R5/R6)×Vreg…(1)
RefAoff=(R5/R6)×Ref+Ref…(2)
Vfb=Don×RefAon+(1−Don)×RefAoff…(3)
Vfb=[Ref−(R5/R6)×Ref]−(R5/R6)×Vreg×Don…(4)
Ref+Vduty=(R3/R4)×[R2/(R1+R2)]×Vreg×Don…(5)
図4は、本発明に係るスイッチング電源装置の第2実施形態を示す回路ブロック図である。第2実施形態は、先出の第1実施形態と基本的には同一の構成から成るが、出力信号HGではなくスイッチ電圧Vswを用いて補正用電圧Vdutyを生成する点に特徴を有している。そこで、第1実施形態と同様の構成要素については、図2と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第2実施形態の特徴部分について重点的な説明を行う。
ところで、上述した第1実施形態及び第2実施形態では、スイッチ電圧のデューティに応じて、基準電圧Refに注入されるリップル電圧の振幅(以下、「リップル振幅」という)が変動する。より具体的には、デューティが50%の時にリップル振幅は最大となり、0%または100%に近づくにつれ、リップル振幅は減少していく。このため、リップル注入後の基準電圧に応じて生成される出力電圧Voutも、スイッチ電圧のデューティに応じて変動するという課題があった。
Rip_pp=(REG1×Don×Doff)/(R11×C11×Fhg)…(6)
Rip_pp=α×Don×Doff…(7)
Vins=(R16/R17)×[R15/(R15+R14)]×[R13/(R12+R13)]×REG1×Don×Doff…(8)
Vins=α’×Don×Doff…(9)
(1/2)×(REG1)/(R11×C11×Fhg)=(R16/R17)×[R15/(R15+R14)]×[R13/(R12+R13)]×REG1…(10)
図22は、本発明のスイッチング電源装置を搭載したテレビの一構成例を示すブロック図である。また、図23A〜図23Cは、それぞれ、スイッチング電源装置を搭載したテレビの正面図、側面図、及び、背面図である。本構成例のテレビXは、チューナ部X1と、デコーダ部X2と、表示部X3と、スピーカ部X4と、操作部X5と、インタフェイス部X6と、制御部X7と、電源部X8と、を有する。
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
1a、1b Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
2a、2b ドライバ
3 レベルシフタ
4 駆動制御回路
5 コンパレータ
6 ソフトスタート制御回路
7 オン時間設定部
8 タイマ
11 基準電圧生成回路
12a、12b 抵抗
13 定電圧生成回路
14 ダイオード
15 低電圧ロックアウト回路
16 サーマルシャットダウン回路
17 入力バイアス電流生成回路
18 過電流保護回路
19 過電圧保護回路
20 リップル生成回路
210 補正用電圧生成回路
211、212、213 抵抗
214、215 コンデンサ
220 加算回路
221、225 オペアンプ
222、227 抵抗
223、224 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
226 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
230 リップルインジェクション回路
231 オペアンプ
232、233 抵抗
234 コンデンサ
240 バッファ
310 積算電圧生成回路
311 オペアンプ
312 インバータ
313、314、315 抵抗
316、317 コンデンサ
320 引算回路
321 オペアンプ
322 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
323 抵抗
330 補正用電圧生成回路
L1 インダクタ
D1 ダイオード
R1〜R3 抵抗
C1〜C4 コンデンサ
EN イネーブル端子
FB 帰還端子
RT 抵抗端子
SS ソフトスタート端子
BST ブートストラップ端子
VIN 入力端子
SW スイッチ端子
GND グランド端子
Claims (11)
- 基準電圧にリップル成分を注入し、リップル注入後の前記基準電圧と帰還電圧との比較結果に応じてスイッチ素子のオン/オフ制御を行うことにより、入力電圧から出力電圧を生成する非線形制御方式のスイッチング電源装置であって、
前記基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記スイッチ素子のオン/オフ状態を示すパルス電圧を利用して前記リップル成分を生成し、これを前記基準電圧に注入するリップルインジェクション部と、
前記パルス電圧のオンデューティとオフデューティとの積算値に応じた積算電圧を生成する積算電圧生成部と、
リップル注入前の前記基準電圧、または前記パルス電圧の波高値を一定として前記リップルインジェクション部に供給するバッファの電源電圧を前記積算電圧に応じて引き下げる引算部と、
前記帰還電圧とリップル注入後の前記基準電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力信号に基づいて前記スイッチ素子のオン/オフ制御を行うスイッチング制御部と、
を有することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記積算電圧生成部は、
前記パルス電圧のオンデューティに応じて変動する電源電圧の供給を受けて動作し、前記パルス電圧を論理反転させた反転パルス電圧を生成するインバータと、
前記反転パルス電圧を平滑化して前記積算電圧を生成するフィルタ部と、を有すること
を特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。 - 前記フィルタ部は、前記反転パルス電圧を平滑化する少なくとも一段のCRフィルタを有すること
を特徴とする請求項2に記載のスイッチング電源装置。 - 前記フィルタ部は、前記CRフィルタに含まれる平滑抵抗とともに分圧回路を形成する分圧抵抗を有し、前記平滑抵抗と前記分圧抵抗との接続ノードが前記フィルタ部の入力端または出力端に相当すること
を特徴とする請求項3に記載のスイッチング電源装置。 - 前記スイッチング電源装置は、前記パルス電圧を平滑化して前記パルス電圧のオンデューティに応じた補正用電圧を生成する補正用電圧生成部と、リップル注入前の前記基準電圧に前記補正用電圧を足し合わせる加算部と、を有し、
前記インバータは、前記補正用電圧を電源電圧として動作すること
を特徴とする請求項4に記載のスイッチング電源装置。 - 前記パルス電圧は、前記スイッチ素子のオン/オフ信号であること
を特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のスイッチング電源装置。 - 前記パルス電圧は、前記スイッチ素子の一端に現れるスイッチ電圧であること
を特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のスイッチング電源装置。 - 前記オン/オフ信号または前記スイッチ電圧の波高値を一定として前記リップルインジェクション部、前記積算電圧生成部、及び前記補正用電圧生成部へ供給するバッファを有すること
を特徴とする請求項7に記載のスイッチング電源装置。 - 前記リップルインジェクション部は、
非反転入力端が前記加算部に接続され、反転入力端が出力端に接続された第1アンプと、
前記第1アンプの反転入力端及び出力端と前記パルス電圧の入力端との間に接続されたパルス駆動部と、を有すること
を特徴とする請求項5〜請求項8いずれかに記載のスイッチング電源装置。 - 前記引算部は、
非反転入力端がリップル注入前の前記基準電圧の入力端に接続され、反転入力端が出力端に接続された第2アンプと、
第1端が前記第2アンプの出力端に接続された第1抵抗と、
ドレインが前記第1抵抗の第2端に接続されたNチャネル型のトランジスタと、
接地端と前記トランジスタのソースとの間に接続された第2抵抗と、
非反転入力端が前記積算電圧の入力端に接続され、反転入力端が前記第2抵抗と前記トランジスタのソースとの接続ノードに接続され、出力端が前記トランジスタのゲートに接続された第3アンプと、を有すること
を特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載のスイッチング電源装置。 - 受信信号から所望チャンネルの放送信号を選局するチューナ部と、
前記チューナで選局された放送信号から映像信号と音声信号を生成するデコーダ部と、
前記映像信号を映像として出力する表示部と、
前記音声信号を音声として出力するスピーカ部と、
ユーザ操作を受け付ける操作部と、
外部入力信号を受け付けるインタフェイス部と、
上記各部の動作を統括的に制御する制御部と、
上記各部に電力供給を行う電源部と、
を有し、
前記電源部は、請求項1〜10のいずれかに記載のスイッチング電源装置を含むことを特徴とするテレビ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012150891A JP6013052B2 (ja) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | スイッチング電源装置 |
US13/892,778 US8842225B2 (en) | 2012-05-14 | 2013-05-13 | Switching power supply device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012150891A JP6013052B2 (ja) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | スイッチング電源装置 |
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JP2014014242A true JP2014014242A (ja) | 2014-01-23 |
JP6013052B2 JP6013052B2 (ja) | 2016-10-25 |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016019455A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-01 | ローム株式会社 | Dc−dcコンバータ |
KR101606441B1 (ko) * | 2015-10-27 | 2016-03-25 | (주)홀리랜드테크놀러지 | 전력 증폭기의 전원 온/오프시 출력단과 스피커 보호회로 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012010579A (ja) * | 2010-05-28 | 2012-01-12 | Rohm Co Ltd | スイッチング電源装置 |
JP2012115047A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Rohm Co Ltd | スイッチング電源装置 |
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2012
- 2012-07-04 JP JP2012150891A patent/JP6013052B2/ja active Active
Patent Citations (2)
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