JP2021061655A - 電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記電源装置において、前記レギュレータは、シリーズレギュレータであるとよい。
図1に示すように、電源装置10は、レギュレータである第1レギュレータ11及び第2レギュレータ21を有している。したがって、電源装置10は、レギュレータを複数有している。第1レギュレータ11及び第2レギュレータ21は、電源B1からの入力電圧Vinを予め設定された目標出力電圧に電圧変換して出力側に接続される負荷LDへ出力する。第1レギュレータ11及び第2レギュレータ21は、並列接続されている。
第1レギュレータ11及び第2レギュレータ21は、制御装置38をそれぞれ有している。制御装置38は、例えば、マイクロコンピュータを主体として構成される。制御装置38が実行する処理は、例えば、制御装置38の記憶部38aに記憶された処理をCPUが実行することにより行われる。なお、制御装置38が実行する処理は、例えば、専用の電子回路によるハードウェア処理によって行われてもよい。
図2(a)及び図2(b)に示すように、各制御装置38は、通常モードのときには、駆動用スイッチング素子34がオンオフ動作を行うように駆動用スイッチング素子34の駆動を制御するとともに、同期整流素子35がオンオフ動作を行うように同期整流素子35の駆動を制御する。したがって、通常モードのときには、同期整流素子35のオンオフ動作が行われる。通常モードでは、駆動用スイッチング素子34がオンのときには、同期整流素子35がオフとなり、駆動用スイッチング素子34がオフのときには、同期整流素子35がオンとなる。
図3(a)及び図3(b)に示すように、各制御装置38は、通常モードから補正モードに切り替えられると、同期整流素子35が常にオフとなるように同期整流素子35の駆動を制御する。したがって、制御装置38によって通常モードから補正モードに切り替えられたときには、同期整流素子35は常時オフである。
第1レギュレータ11の構成と第2レギュレータ21の構成とが同じであったとしても、第1レギュレータ11からの出力電圧Vout1及び第2レギュレータ21からの出力電圧Vout2は、第1レギュレータ11及び第2レギュレータ21それぞれの個体差に起因したバラツキが生じる。例えば、基準電圧Vref1,Vref2が製造バラツキによって変わると、設計時に目標とした出力電圧を出力できなくなる。ここでは、第2レギュレータ21からの出力電圧Vout2が第1レギュレータ11からの出力電圧Vout1よりも高い場合について説明する。
まず、第1レギュレータ11の制御装置38は、ステップS11において、監視システム41から受信した負荷LDの負荷状態が、軽負荷状態もしくは無負荷状態であるか否かを判定する。第1レギュレータ11の制御装置38は、ステップS11において、監視システム41から受信した負荷LDの負荷状態が、軽負荷状態もしくは無負荷状態ではないと判定すると、ステップS11に戻り、軽負荷状態もしくは無負荷状態と判定されるまでステップS11を繰り返す。
第2レギュレータ21の制御装置38は、ステップS11において、監視システム41から受信した負荷LDの負荷状態が、軽負荷状態もしくは無負荷状態であるか否かを判定する。第2レギュレータ21の制御装置38は、ステップS11において、監視システム41から受信した負荷LDの負荷状態が、軽負荷状態もしくは無負荷状態ではないと判定すると、ステップS11に戻り、軽負荷状態もしくは無負荷状態と判断されるまでステップS11を繰り返す。
(1)第1レギュレータ11の補正又は第2レギュレータ21の補正を行うことにより、出力電圧Vout1と出力電圧Vout2との差ΔVが小さくなる。その結果、出力電流Iout1と、出力電流Iout2との差ΔIを小さくすることができる。
上記実施形態の第1レギュレータ11及び第2レギュレータ21をシリーズレギュレータに変更する場合は、例えば、平滑回路30を削除し、駆動用スイッチング素子34及び同期整流素子35をアナログ信号によって制御する構成にすればよい。なお、上記実施形態の場合、下アームトランジスタは、同期整流素子であるが、シリーズレギュレータの場合、同じトランジスタではあるがパルス信号によって制御されないため、同期整流素子ではない。
○ 上記実施形態において、各制御装置38は、負荷LDが軽負荷状態もしくは無負荷状態以外のときに、第1レギュレータ11及び第2レギュレータ21それぞれを、通常モードから補正モードに切り替えるようにしてもよい。
○ 第1レギュレータ11及び第2レギュレータ21は、一対の分圧抵抗39a,39bをそれぞれ有しているがなくてもよく、第1レギュレータ11及び第2レギュレータ21の出力電圧を検出できればどのような方法で検出してもよい。
○ 上記実施形態では、目標出力電圧を補正した結果、補正対象のレギュレータからの出力電流の流れに変化が生じた時点の基準電圧Vref1,Vref2を使って、補正モードから通常モードに切り替えた後のレギュレータを動作させているが、これに限られず、目標出力電圧を補正する前のレギュレータからの出力電流の流れに変化を生じさせる基準電圧Vref1,Vref2であればよい。例えば、目標出力電圧を補正した結果、補正対象のレギュレータからの出力電流の流れに変化が起きた時の基準電圧Vref1,Vref2から若干値を変更した基準電圧Vref1,Vref2を使って、補正モードから通常モードに切り替えた後のレギュレータを動作させてもよい。なお、「レギュレータからの出力電流の流れに変化を生じさせる」とは、補正前にレギュレータからの出力電流が流れていなかったが、補正後にレギュレータからの出力電流が流れること、もしくは、補正前にレギュレータからの出力電流が流れていたが、補正後にレギュレータからの出力電流が流れなくなることを指す。
Claims (5)
- 電源からの入力電圧を目標出力電圧に電圧変換して出力側に接続される負荷へ出力するレギュレータを複数有し、前記複数のレギュレータが並列接続されている電源装置であって、
出力側へ電流を出力可能であり、且つ出力側から電流を引き込むことが可能である通常モードと、出力側からの電流の引き込みを不能とし、且つ出力側への電流の出力のみを可能とする補正モードと、に前記レギュレータの動作を切り替え可能なモード切替部と、
前記レギュレータからの出力電流が流れているか否かを判定する判定部と、
前記レギュレータの前記目標出力電圧を設定する目標出力電圧設定部と、を備え、
前記モード切替部は、前記複数のレギュレータのうちの少なくとも一つを補正対象とし、前記補正対象であるレギュレータの動作を、前記通常モードから前記補正モードに切り替え、
前記判定部によって前記補正モードに切り替えられた前記補正対象であるレギュレータからの出力電流が流れていないと判定された場合には、前記目標出力電圧設定部は、前記補正対象であるレギュレータの前記目標出力電圧を上げる補正を行い、当該補正を行った結果、前記判定部によって前記補正対象であるレギュレータからの出力電流が流れていると判定された場合、前記モード切替部は、前記補正対象であるレギュレータの動作を、前記補正モードから前記通常モードに切り替えるとともに、
前記判定部によって前記補正モードに切り替えられた前記補正対象であるレギュレータからの出力電流が流れていると判定された場合には、前記目標出力電圧設定部は、前記補正対象であるレギュレータの前記目標出力電圧を下げる補正を行い、当該補正を行った結果、前記判定部によって前記補正対象であるレギュレータからの出力電流が流れていないと判定された場合、前記モード切替部は、前記補正対象であるレギュレータの動作を、前記補正モードから前記通常モードに切り替えることを特徴とする電源装置。 - 前記レギュレータは、直列に接続される上アームトランジスタ及び下アームトランジスタを有し、
前記モード切替部によって、前記補正対象であるレギュレータの動作が前記通常モードから前記補正モードに切り替えられたときには、前記補正対象であるレギュレータの前記下アームトランジスタはオフとされ、
前記モード切替部によって、前記補正対象であるレギュレータの動作が前記補正モードから前記通常モードに切り替えられたときには、前記補正対象であるレギュレータの前記上アームトランジスタ及び下アームトランジスタはオンオフ動作が行われることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 - 前記レギュレータは、平滑回路を有するスイッチングレギュレータであることを特徴とする請求項2に記載の電源装置。
- 前記レギュレータは、シリーズレギュレータであることを特徴とする請求項2に記載の電源装置。
- 前記モード切替部は、前記負荷が軽負荷状態もしくは無負荷状態のときに、前記補正対象であるレギュレータの動作を、前記通常モードから前記補正モードに切り替えることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の電源装置。
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