JP2564437B2 - Constant current control circuit - Google Patents

Constant current control circuit

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JP2564437B2
JP2564437B2 JP3246487A JP24648791A JP2564437B2 JP 2564437 B2 JP2564437 B2 JP 2564437B2 JP 3246487 A JP3246487 A JP 3246487A JP 24648791 A JP24648791 A JP 24648791A JP 2564437 B2 JP2564437 B2 JP 2564437B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、負荷に流れる過電流を
制御しながら負荷に一定の電流を流すための定電流制御
回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a constant current control circuit for supplying a constant current to a load while controlling an overcurrent flowing to the load.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来の定電流制御回路を示す回路
図である。ここでは、制御対象としてモータを例にして
いる。正相入力に基準電圧発生回路2が接続され、逆相
入力とアース間に抵抗3(R1)が接続されたコンパレ
ータ1の出力端子には、バッファ4が接続されている。
バッファ4の出力端子には、トランジスタ5(スイッチ
ング素子)のベースが接続され、そのエミッタはコンパ
レータ1の逆相入力に接続され、またコレクタは負荷6
(L)を介して電源Vddに接続されている。負荷6に
は、電源Vddに対して逆方向接続になるようにしてフ
ライホィールダイオード(トランジスタ5のOFF時に
負荷6の保有する電磁エネルギーによって電源Vddに
電流を流すために用いられる)としてのダイオード7
(D1)が並列接続され、さらに、トランジスタ5のコ
レクタとアース間には、電源Vddに対して逆方向接続
にクランプダイオード(トランジスタ5のON時にコレ
クタが負電圧になるのを防止するために用いられる)と
してのダイオード8(D2)が接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional constant current control circuit. Here, a motor is taken as an example of the control target. The buffer 4 is connected to the output terminal of the comparator 1 in which the reference voltage generating circuit 2 is connected to the positive phase input and the resistor 3 (R1) is connected between the negative phase input and the ground.
The output terminal of the buffer 4 is connected to the base of the transistor 5 (switching element), its emitter is connected to the negative phase input of the comparator 1, and its collector is the load 6.
It is connected to the power supply Vdd via (L). The load 6 has a diode 7 as a flywheel diode (used to flow a current to the power supply Vdd by the electromagnetic energy of the load 6 when the transistor 5 is OFF) so as to be connected in the reverse direction to the power supply Vdd.
(D1) is connected in parallel, and a clamp diode (used to prevent the collector from becoming a negative voltage when the transistor 5 is turned on) is reversely connected to the power supply Vdd between the collector of the transistor 5 and the ground. The diode 8 (D2) is connected.

【0003】図7は図6の定電流制御回路の動作を示す
タイミングチャートである。なお、図中の英小文字は図
6の各部に付した英小文字に対応している。最初はトラ
ンジスタ5が非導通にあり、この状態で基準電圧発生回
路2から基準電圧が与えられることにより、コンパレー
タ1には一定レベルの電圧が出力され、このc点電圧は
バッファ4を介してトランジスタ5のベースに与えら
れ、トランジスタ5はONになり、コレクタ電流hが流
れる。この電流hは、負荷6のインダクタンスと抵抗3
の抵抗値で決まる時定数τによって次第に増加する。こ
れに応じてエミッタには電流jが流れ、この電流値に応
じた電圧降下(a点電圧)が抵抗3に生じる。このa点
電圧は、コンパレータ1の逆相入力に印加され、a点電
圧が基準電圧に(b点電圧)に達する(図7のm点)と
c点電圧が0レベルになる。この時点でコンパレータ1
の出力電圧が反転し、ローレベルになる。
FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the constant current control circuit of FIG. The lowercase letters in the figure correspond to the lowercase letters attached to each part in FIG. Initially, the transistor 5 is non-conductive, and the reference voltage is supplied from the reference voltage generation circuit 2 in this state, so that a voltage of a constant level is output to the comparator 1. 5 is applied to the base of the transistor 5, the transistor 5 is turned on, and the collector current h flows. This current h is due to the inductance of the load 6 and the resistance 3
It gradually increases with a time constant τ determined by the resistance value of. In response to this, a current j flows through the emitter, and a voltage drop (point a voltage) corresponding to this current value occurs in the resistor 3. This point a voltage is applied to the negative phase input of the comparator 1, and when the point a voltage reaches the reference voltage (point b voltage) (point m in FIG. 7), the point c voltage becomes 0 level. At this point comparator 1
Output voltage is inverted and goes low.

【0004】これによってトランジスタ5がOFFにな
るように駆動され、トランジスタ5の入力に対する出力
の遅れ、いわゆる信号伝達遅延によってバッファ4の出
力がローレベルになってからトランジスタ5がOFFす
るまでに信号伝達遅延時間tdyかかる。したがって、コ
ンパレータ1の出力(c点電圧)がローレベルになって
も、抵抗3には信号伝達遅延時間tdyの間は電流が流れ
続けるので、コンパレータ1の出力はローレベルを保持
し続ける。
As a result, the transistor 5 is driven so as to be turned off, and a signal is transmitted until the transistor 5 is turned off after the output of the buffer 4 becomes low level due to the delay of the output with respect to the input of the transistor 5, so-called signal transmission delay. It takes a delay time t dy . Therefore, even if the output of the comparator 1 (voltage at the point c) becomes low level, the current continues to flow in the resistor 3 for the signal transmission delay time t dy , so that the output of the comparator 1 continues to hold low level.

【0005】そして、コンパレータ1の出力がローレベ
ルになってから、信号伝達遅延時間tdyの後、n点にお
いてトランジスタ5がOFFになるので、抵抗3に電流
が流れなくなり、コンパレータ1の逆相入力のレベルが
下がり、コンパレータ1の正相入力電圧より低くなる。
したがって、コンパレータ1の出力(c点電圧)は、再
びハイレベルになり、トランジスタ5をONにする。し
かし、信号伝達遅延時間tdyがあるので、バッファ4の
出力がハイレベルになってから信号伝達遅延時間tdy
にトランジスタ5がONになる。
Then, after the signal transmission delay time t dy after the output of the comparator 1 becomes low level, the transistor 5 is turned off at the point n, so that no current flows through the resistor 3 and the reverse phase of the comparator 1 is reached. The input level drops and becomes lower than the positive-phase input voltage of the comparator 1.
Therefore, the output (voltage at point c) of the comparator 1 becomes high level again, and the transistor 5 is turned on. However, since there is a signal transmission delay time t dy, the output of the buffer 4 transistor 5 is turned ON after the high level after the signal transmission delay time t dy.

【0006】一方、トランジスタ5がONである間、負
荷6にはトランジスタ5を通して電流が流れていたのに
対し、トランジスタ5がOFFになると負荷6の電磁エ
ネルギーによってダイオード7を通してフライバック電
流が流れる。しかし、ダイオード7を介して流れた電流
は、負荷6の持つ電磁エネルギーを消費するのみである
ため、徐々に減衰する。そこで、再びトランジスタ5が
ONになり、負荷6に電流が流れ始めた時には、コンパ
レータ1の逆相入力の電圧レベル(a点電圧)は正相入
力(b点電圧)より低くなっているので、コンパレータ
1の出力(c点電圧)はハイレベルを保持し続けるので
負荷6に流れる電流が増え、コンパレータ1の逆相入力
が正相入力よりも高くなると、再びコンパレータ1の出
力はローレベルになり、トランジスタ5をOFFにしよ
うとする。以下、同様にしてトランジスタ5をON/O
FFし続ける。
On the other hand, while the transistor 5 is ON, a current flows through the load 6 through the transistor 5, whereas when the transistor 5 is OFF, the flyback current flows through the diode 7 due to the electromagnetic energy of the load 6. However, the current flowing through the diode 7 only consumes the electromagnetic energy of the load 6, and thus gradually attenuates. Therefore, when the transistor 5 is turned on again and the current starts to flow in the load 6, the voltage level (point a voltage) of the negative phase input of the comparator 1 is lower than the positive phase input (point voltage b). The output of the comparator 1 (voltage at the point c) continues to maintain the high level, so the current flowing through the load 6 increases, and when the negative-phase input of the comparator 1 becomes higher than the positive-phase input, the output of the comparator 1 again becomes low-level. , Try to turn off the transistor 5. Thereafter, similarly turn on / off the transistor 5.
Continue to FF.

【0007】なお、トランジスタ5のON/OFFのス
イッチング時間は、トランジスタ5、コンパレータ1、
バッファ4の各々を伝達してきた信号によって制御され
ているので、これらに対する信号伝達遅延時間tdyによ
ってトランジスタ5のON/OFFスイッチング時間が
決まる。一般的には、トランジスタ5が他の素子に比べ
て非常に遅いため、トランジスタ5のON/OFFスイ
ッチング時間はトランジスタ5の信号伝達遅延時間tdy
のみによって決まるといってよい。
The ON / OFF switching time of the transistor 5 depends on the transistor 5, the comparator 1,
Since it is controlled by the signals transmitted through each of the buffers 4, the ON / OFF switching time of the transistor 5 is determined by the signal transmission delay time tdy for these. Generally, since the transistor 5 is much slower than other elements, the ON / OFF switching time of the transistor 5 is the signal transmission delay time t dy of the transistor 5.
It can be said that it depends only on.

【0008】図8は図6におけるトランジスタのコレク
タ電圧、コレクタ電流、及びコレクタ電圧とコレクタ電
流の積(消費電力)の各々の時間軸を拡大して示した波
形図である。この図から、消費電力Wは、コレクタ電流
の流れ始めと終わりの切り換え時に大きいことがわか
る。すなわち、トランジスタ5がON/OFFのスイッ
チング動作を高速で繰り返すことで消費電力Wは増加す
ることを意味する。消費電力Wの増加により、トランジ
スタ5は発熱する。したがって、大きなヒートシンクを
必要とし、また、許容損失の大きいトランジスタ5が必
要となる。これらを改善するためには、トランジスタ5
のON/OFF周期を長くすればよい。
FIG. 8 is a waveform diagram showing the collector voltage, collector current, and product (power consumption) of the collector voltage and collector current of the transistor in FIG. From this figure, it is understood that the power consumption W is large at the time of switching the start and end of the collector current flow. That is, it means that the power consumption W increases by repeating the ON / OFF switching operation of the transistor 5 at high speed. The transistor 5 generates heat due to the increase in the power consumption W. Therefore, a large heat sink is required, and the transistor 5 having a large allowable loss is required. To improve these, transistor 5
It suffices to lengthen the ON / OFF cycle of.

【0009】このトランジスタ5のON/OFF周期を
長くする手段として提案されたものに図9がある。この
構成では、図の構成に加え、矩形波(または三角波)
を発生する発振回路9、コンパレータ1の逆相入力とト
ランジスタ5のエミッタ間に挿入される抵抗10(R
2)、コンパレータ1の逆相入力とアース間に接続され
るコンデンサ11(C1)、及び基準電圧発生回路2の
出力に発振回路9の出力を加算する加算器12を設けて
いる。
FIG. 9 is proposed as a means for lengthening the ON / OFF cycle of the transistor 5. In this configuration, in addition to the configuration of FIG. 6 , a rectangular wave (or triangular wave)
Of the resistor 10 (R which is inserted between the negative phase input of the comparator 1 and the emitter of the transistor 5
2), a capacitor 11 (C1) connected between the negative phase input of the comparator 1 and the ground, and an adder 12 for adding the output of the oscillation circuit 9 to the output of the reference voltage generation circuit 2.

【0010】発振回路9の出力は基準電圧発生回路2の
出力に加算器12によって加算されてコンパレータ1の
正相入力に印加される。また、抵抗3に生じた電圧降下
は、抵抗10とコンデンサ11によって積分され、この
出力電圧gがコンパレータ1の逆相入力に印加される。
The output of the oscillation circuit 9 is added to the output of the reference voltage generation circuit 2 by the adder 12 and applied to the positive phase input of the comparator 1. The voltage drop generated in the resistor 3 is integrated by the resistor 10 and the capacitor 11, and this output voltage g is applied to the negative phase input of the comparator 1.

【0011】図10は図9の構成の各部の動作を示すタ
イミングチャートである。図中の各英小文字は、図9内
の各部に付した各英小文字の点の電圧または電流の波形
を示している。
FIG. 10 is a timing chart showing the operation of each part of the configuration of FIG. Each lowercase letter in the figure indicates a voltage or current waveform at each lowercase point attached to each part in FIG. 9.

【0012】抵抗3に電流が流れ始めると、コンパレー
タ1の逆相入力の印加電圧gが徐々に増加し、コンパレ
ータ1の正相入力の印加電圧fよりも大きくなると、コ
ンパレータ1の出力電圧cを反転し、トランジスタ5を
OFF(非導通)にする。すると、抵抗3に電流が流れ
なくなり、抵抗3の電圧降下は急速に低下し、ついには
0Vになるが、その過程で抵抗10とコンデンサ11に
よる積分回路で積分が行われるため、図10中のSに示
すように、カーブを描いて徐々に低下する。一方、コン
パレータ1の正相入力の印加電圧fは矩形波であるた
め、時間tL の間はコンパレータ1の逆相入力の印加電
圧gより低いので、コンパレータ1の出力電圧cはロー
レベルを保持している。
When a current starts flowing through the resistor 3, the applied voltage g of the negative phase input of the comparator 1 gradually increases, and when it becomes larger than the applied voltage f of the positive phase input of the comparator 1, the output voltage c of the comparator 1 changes. Inversion, the transistor 5 is turned off (non-conducting). Then, no current flows through the resistor 3, and the voltage drop of the resistor 3 rapidly decreases to 0 V at last, but in the process, integration is performed by the integrating circuit including the resistor 10 and the capacitor 11, so As shown by S, it curves and gradually decreases. On the other hand, since the applied voltage f of the positive phase input of the comparator 1 is a rectangular wave and is lower than the applied voltage g of the negative phase input of the comparator 1 during the time t L , the output voltage c of the comparator 1 maintains a low level. are doing.

【0013】そして、トランジスタ5がOFFしてから
L 時間後、コンパレータ1の正相入力の印加電圧fは
ハイレベルになり、コンパレータ1の逆相入力の印加電
圧gより高くなるので、その出力電圧cは反転し、トラ
ンジスタ5がONになる。トランジスタ5がONするこ
とによって抵抗3に電流が流れ、コンパレータ1の逆相
入力の印加電圧gは徐々に上昇するが、コンパレータ1
の印加電圧fはハイレベルであるため、印加電圧fがロ
ーレベルになるまでコンパレータ1の出力電圧cはハイ
レベル状態を保持し、抵抗3に電流jを流し続ける。こ
ののち、再度コンパレータ1の正相入力の印加電圧fが
ローレベルになると、コンパレータ1の出力電圧cはロ
ーレベルになり、トランジスタ5がOFFになる。以
下、同様にしてトランジスタ5はON/OFFを続け
る。
Then, t L time after the transistor 5 is turned off, the applied voltage f of the positive phase input of the comparator 1 becomes a high level and becomes higher than the applied voltage g of the negative phase input of the comparator 1, so that its output. The voltage c is inverted and the transistor 5 is turned on. When the transistor 5 is turned on, a current flows through the resistor 3 and the applied voltage g of the negative phase input of the comparator 1 gradually rises.
Since the applied voltage f is high level, the output voltage c of the comparator 1 maintains the high level state until the applied voltage f becomes low level, and the current j continues to flow through the resistor 3. After that, when the applied voltage f of the positive phase input of the comparator 1 becomes low level again, the output voltage c of the comparator 1 becomes low level and the transistor 5 is turned off. Thereafter, the transistor 5 continues to be turned on / off in the same manner.

【0014】以上より明らかなように、トランジスタ5
のON/OFFスイッチング時間は、トランジスタ5の
信号伝達遅延時間tdyによらず、発振回路9の出力波形
の発振周期に依存することになる。したがって、発振回
路9によってトランジスタ5のON/OFFスイッチン
グ時間を長くすることができるので、トランジスタ5の
スイッチング損失が少なくなる。その結果、トランジス
タ5の発熱が小さくなり、トランジスタ5は許容損失の
小さいトランジスタを用いることが可能になる。また、
ヒートシンクも小さくできるので、装置の小型化が可能
になる。
As is clear from the above, the transistor 5
ON / OFF switching time depends on the oscillation cycle of the output waveform of the oscillation circuit 9 regardless of the signal transmission delay time tdy of the transistor 5. Therefore, since the ON / OFF switching time of the transistor 5 can be lengthened by the oscillation circuit 9, the switching loss of the transistor 5 is reduced. As a result, the heat generation of the transistor 5 is reduced, and the transistor 5 can use a transistor with a small allowable loss. Also,
Since the heat sink can be made small, the device can be made compact.

【0015】なお、上記の各回路においては、バッファ
4のところは、負荷に流す電流のON/OFFを制御す
るゲート信号とのアンドゲートとして用いることもでき
る。また、この種の技術に関するものとして、例えば、
特公昭61−22560号公報がある。
In each of the above circuits, the buffer 4 can also be used as an AND gate with a gate signal for controlling ON / OFF of the current flowing through the load. Also, regarding this type of technology, for example,
There is Japanese Patent Publication No. 61-22560.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術にあっては、ON/OFFスイッチング時間を長く
することができるようになったが、このために三角波ま
たは矩形波を発生するための発振回路が必要になり、装
置全体としてみると小型化が達成されたとは言えなかっ
た。また、発振回路のためにコストアップを招く不具合
があった。
However, in the above-mentioned conventional technique, the ON / OFF switching time can be lengthened. For this reason, the oscillation for generating the triangular wave or the rectangular wave is generated. A circuit was required, and it could not be said that miniaturization was achieved in the device as a whole. Further, there is a problem that the cost is increased due to the oscillation circuit.

【0017】そこで、本発明の目的は、発振回路を設け
ることなくスイッチング素子のON/OFFスイッチン
グ時間を制御できるようにした定電流制御回路を提供す
ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a constant current control circuit capable of controlling the ON / OFF switching time of a switching element without providing an oscillation circuit.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、負荷に流す電流を制御するスイッチング
素子と、前記負荷に流れる電流値を検出する電流検出手
段と、該電流検出手段による電流値と基準電圧とを比較
する比較回路と、該比較回路の比較結果を用いて前記ス
イッチング素子を制御する定電流制御回路において、前
記比較回路の出力を積分する積分回路と、該積分回路の
出力をデジタル値に変換する変換手段とを備え、該変換
手段の出力を前記スイッチング素子の制御用信号にする
ようにしている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a switching element for controlling a current flowing through a load, a current detecting means for detecting a current value flowing through the load, and the current detecting means. In the constant current control circuit that controls the switching element by using the comparison result of the comparison circuit, the comparison circuit that compares the current value and the reference voltage by the integration circuit, and the integration circuit. And a conversion means for converting the output of the converter into a digital value, and the output of the conversion means is used as a control signal for the switching element.

【0019】[0019]

【作用】上記した手段によれば、比較回路の出力は積分
回路によって積分されるので、比較回路の出力は急激に
はハイレベルにならず、徐々に上昇し、積分回路の時定
数に応じてスイッチング素子のON/OFFスイッチン
グ時間が制御される。そして、その電圧は変換手段によ
ってデジタル値に変換され、立ち上がり及び立ち下がり
の綺麗な波形でスイッチング素子を駆動する。したがっ
て、ON/OFFスイッチング時間を長くすることがで
きるので、スイッチングによる損失が少なくなり、スイ
ッチング素子の発熱を小さくすることができる。この結
果、スイッチング素子の許容損失が小さくなり、ヒート
シンクを小さくできるので、装置の小型化及びコストダ
ウンが可能になる。
According to the above means, the output of the comparator circuit is integrated by the integrator circuit, so that the output of the comparator circuit does not suddenly go to the high level but gradually rises, depending on the time constant of the integrator circuit. The ON / OFF switching time of the switching element is controlled. Then, the voltage is converted into a digital value by the conversion means, and the switching element is driven with a beautiful waveform of rising and falling. Therefore, since the ON / OFF switching time can be lengthened, the loss due to switching is reduced, and the heat generation of the switching element can be reduced. As a result, the allowable loss of the switching element is reduced and the heat sink can be reduced, so that the device can be downsized and the cost can be reduced.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明による定電流制御回路の
一実施例を示す回路図である。なお、図1においては、
図6に示したと同一であるものには同一引用数字を用い
たので、以下においては重複する説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a constant current control circuit according to the present invention. In addition, in FIG.
The same reference numerals have been used for the same elements as those shown in FIG. 6, and thus duplicated description will be omitted below.

【0021】本実施例においては、コンパレータ1(比
較回路)の出力と電源Vccとの間に抵抗13(R3)
を接続し、さらにコンパレータ1の出力とアースとの間
にコンデンサ14(C2)を接続し、積分回路を形成し
たところに特徴がある。
In this embodiment, a resistor 13 (R3) is provided between the output of the comparator 1 (comparator circuit) and the power supply Vcc.
Is characterized in that a capacitor 14 (C2) is connected between the output of the comparator 1 and the ground to form an integrator circuit.

【0022】図2は図1の実施例の動作を示すタイミン
グチャートである。この場合も、図中の英小文字は図6
(および図1)の各部に付した英小文字に対応してい
る。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the embodiment shown in FIG. Also in this case, the lowercase letters in the figure are
Corresponds to the English small letters attached to each part of (and Figure 1).

【0023】図2を参照して図1の実施例の動作を説明
すると、まず、抵抗3に電流が流れることにより、コン
パレータ1の逆相入力の印加電圧aが上昇し始める。こ
の電圧aがコンパレータ1の正相入力の印加電圧bより
高くなると、コンパレータ1の出力電圧cは反転し、バ
ッファ4を介してトランジスタ5の信号伝達遅延時間t
dyだけ遅れてトランジスタ5がOFFになる。これによ
り、抵抗3には電流jが流れなくなり、コンパレータ1
の逆相入力の印加電圧aは0Vになる。ついで、コンパ
レータ1の出力電圧cは反転し、ハイレベルになる。し
かし、コンパレータ1の出力電圧cは、抵抗13とコン
デンサ14による積分回路によって直ちにはハイレベル
にはならず、抵抗13とコンデンサ14で決まる時定数
によって、出力電圧cは徐々に上昇する。
The operation of the embodiment of FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2. First, when a current flows through the resistor 3, the voltage a applied to the negative phase input of the comparator 1 starts to rise. When this voltage a becomes higher than the applied voltage b of the positive phase input of the comparator 1, the output voltage c of the comparator 1 is inverted and the signal transmission delay time t of the transistor 5 via the buffer 4 is inverted.
The transistor 5 turns off after a delay of dy . As a result, the current j stops flowing through the resistor 3 and the comparator 1
The applied voltage a of the negative phase input of is 0V. Then, the output voltage c of the comparator 1 is inverted and becomes high level. However, the output voltage c of the comparator 1 does not immediately go to the high level due to the integrating circuit of the resistor 13 and the capacitor 14, and the output voltage c gradually increases due to the time constant determined by the resistor 13 and the capacitor 14.

【0024】ここで、バッファ4はデジタル出力変換回
路を兼ねており、アナログ値をデジタル値に変換するし
きい値をVSHとすると、コンパレータ1の出力電圧cが
しきい値VSHに到達するまで、バッファ4の出力電圧は
ローレベルを保持し、トランジスタ5をOFFのままに
する。そして、コンパレータ1の出力電圧cがバッファ
4のしきい値VSHを超えると、バッファ4の出力電圧d
はハイレベルになり、信号伝達遅延時間tdyだけ遅れて
トランジスタ5がONになる。
Here, the buffer 4 also serves as a digital output conversion circuit. When the threshold value for converting an analog value into a digital value is V SH , the output voltage c of the comparator 1 reaches the threshold value V SH . Until then, the output voltage of the buffer 4 is kept at the low level, and the transistor 5 is kept off. When the output voltage c of the comparator 1 exceeds the threshold V SH of the buffer 4, the output voltage d of the buffer 4
Becomes high level, and the transistor 5 is turned on after a delay of the signal transmission delay time tdy .

【0025】一方、トランジスタ5がOFFしてからO
Nするまでの間、負荷6の電磁エネルギーにより、ダイ
オード7を介してフライホィール電流iが流れ続ける。
しかし、負荷6の電磁エネルギーは減少していくので、
フライホィール電流iも徐々に減少する。したがって、
トランジスタ5が再びONし、フライホィール電流iに
代わってコレクタ電流jが流れたときには、比較すべき
基準値、すなわちコンパレータ1の正相入力の印加電圧
bに比べて逆相入力の印加電圧aは低い値になっている
ので、コンパレータ1の出力電圧cはハイレベルを保持
し、抵抗3に電流jを流し続ける。
On the other hand, after the transistor 5 is turned off, O
Until N, the flywheel current i continues to flow through the diode 7 due to the electromagnetic energy of the load 6.
However, since the electromagnetic energy of the load 6 decreases,
The flywheel current i also gradually decreases. Therefore,
When the transistor 5 is turned on again and the collector current j flows instead of the flywheel current i, the reference value to be compared, that is, the applied voltage a of the negative phase input compared to the applied voltage b of the positive phase input of the comparator 1 is Since it is a low value, the output voltage c of the comparator 1 holds the high level, and the current j continues to flow through the resistor 3.

【0026】そして、コレクタ電流jが徐々に増加し、
再びコンパレータ1の逆相入力の印加電圧aが正相入力
の印加電圧bを超えると、コンパレータ1の出力電圧c
は反転し、バッファ4を介してトランジスタ5の信号伝
達遅延時間tdyだけ遅れてトランジスタ5をOFFにす
る。以下、同様にしてトランジスタ5をON/OFF
し、負荷6に流れる電流hを制御し続ける。このよう
に、本実施例によれば、トランジスタ5のON/OFF
スイッチング時間は、抵抗13とコンデンサ14によっ
て制御することが可能である。
Then, the collector current j gradually increases,
When the applied voltage a of the negative phase input of the comparator 1 exceeds the applied voltage b of the positive phase input again, the output voltage c of the comparator 1
Is inverted and the transistor 5 is turned off after a delay of the signal transmission delay time tdy of the transistor 5 via the buffer 4. Thereafter, turn on / off the transistor 5 in the same manner.
Then, the current h flowing through the load 6 is continuously controlled. Thus, according to this embodiment, the transistor 5 is turned on / off.
The switching time can be controlled by the resistor 13 and the capacitor 14.

【0027】図3は本発明の第2実施例を示す回路図で
ある。本実施例は、図1の構成において、コンデンサ1
4をアースに接続するのに代えてコンパレータ1の正相
入力に接続し、さらにバッファ4とコンパレータ1の出
力との間にシュミットトリガバッファ15を設けたとこ
ろに特徴がある。このシュミットトリガバッファ15が
アナログ出力をデジタルに変換する機能を果たしてい
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, in the configuration of FIG.
4 is connected to the positive phase input of the comparator 1 instead of being connected to the ground, and a Schmitt trigger buffer 15 is further provided between the buffer 4 and the output of the comparator 1. The Schmitt trigger buffer 15 has a function of converting an analog output into a digital signal.

【0028】図4は本発明の第3実施例を示す回路図で
ある。本実施例は、図3の構成において、シュミットト
リガバッファ15に代えてコンパレータ16を設け、ア
ナログ−ロジック変換を行う構成にしている。コンパレ
ータ16の正相入力とその出力間には抵抗17が接続さ
れ、電源Vccとアース間には抵抗18,19が直列接
続して挿入され、その中点とコンパレータ16の正相入
力との間には抵抗20が接続されている。ここで、抵抗
18と抵抗19は、ロジック変換のためのしきい値を決
めるために用いられ、抵抗17と抵抗20とでコンパレ
ータ16のヒステリシスを決めている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, a comparator 16 is provided in place of the Schmitt trigger buffer 15 in the configuration of FIG. 3 to perform analog-logic conversion. A resistor 17 is connected between the positive phase input of the comparator 16 and its output, and resistors 18 and 19 are inserted in series between the power supply Vcc and the ground, between the midpoint and the positive phase input of the comparator 16. A resistor 20 is connected to. Here, the resistors 18 and 19 are used to determine the threshold value for logic conversion, and the resistors 17 and 20 determine the hysteresis of the comparator 16.

【0029】図5は本発明の第4実施例を示す回路図で
ある。本実施例は、図1の構成において、トランジスタ
5に代えてFET(電界効果トランジスタ)21を用
い、電源Vccとアース間に抵抗22,23を直列にし
て接続し、その中点をコンパレータ1の出力に接続した
ものである。ここで、抵抗22とコンデンサ14が積分
回路を形成する。また、抵抗22,23でデジタル出力
変換回路の機能を果たしている。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, an FET (field effect transistor) 21 is used in place of the transistor 5 in the configuration of FIG. 1, resistors 22 and 23 are connected in series between a power supply Vcc and ground, and the middle point of the FET 22 is connected to the comparator 1. It is connected to the output. Here, the resistor 22 and the capacitor 14 form an integrating circuit. Further, the resistors 22 and 23 function as a digital output conversion circuit.

【0030】なお、上記各実施例においては、コンパレ
ータ1がオープンコレクタタイプのものに代えて、出力
抵抗の大きいもの、例えば、商品名TL081などのコ
ンパレータを使用することもできる。このようにすれ
ば、抵抗13を削除することが可能になる。
In each of the above embodiments, the comparator 1 may be replaced by an open collector type one having a large output resistance, for example, a product name TL081. In this way, the resistor 13 can be eliminated.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明した通り、この発明は、負荷に
流す電流を制御するスイッチング素子と、前記負荷に流
れる電流値を検出する電流検出手段と、該電流検出手段
による電流値と基準電圧とを比較する比較回路と、該比
較回路の比較結果を用いて前記スイッチング素子を制御
する定電流制御回路において、前記比較回路の出力を積
分する積分回路と、該積分回路の出力をデジタル値に変
換する変換手段とを備え、該変換手段の出力を前記スイ
ッチング素子の制御用信号にするようにしたので、発振
回路を設けることなくスイッチング素子のON/OFF
スイッチング時間を長くすることができるので、スイッ
チングによる損失を少なくすることができる。よって、
スイッチング素子の発熱を小さくでき、許容損失が小さ
いスイッチング素子の使用及びヒートシンクの小型化が
可能になるので、装置の小型化及びコストダウンが可能
になる。
As described above, according to the present invention, the switching element for controlling the current flowing through the load, the current detecting means for detecting the value of the current flowing through the load, the current value by the current detecting means and the reference voltage are provided. In a constant current control circuit that controls the switching element using the comparison result of the comparison circuit, an integration circuit that integrates the output of the comparison circuit, and the output of the integration circuit to a digital value Since the output of the conversion means is used as a control signal for the switching element, the switching element is turned on / off without providing an oscillation circuit.
Since the switching time can be lengthened, the loss due to switching can be reduced. Therefore,
Since the heat generation of the switching element can be reduced, the use of the switching element having a small allowable loss and the miniaturization of the heat sink can be realized, and hence the miniaturization of the device and the cost reduction can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による定電流制御回路の一実施例を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a constant current control circuit according to the present invention.

【図2】図1の実施例の動作を示すタイミングチャート
である。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the embodiment shown in FIG.

【図3】本発明の第2実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来の定電流制御回路を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional constant current control circuit.

【図7】図6の定電流制御回路の動作を示すタイミング
チャートである。
7 is a timing chart showing the operation of the constant current control circuit of FIG.

【図8】図6におけるトランジスタのコレクタ電圧、コ
レクタ電流、及びコレクタ電圧とコレクタ電流の積(省
費電力)の各々の時間軸を拡大して示した波形図であ
る。
FIG. 8 is a waveform diagram showing, on an enlarged scale, each time axis of the collector voltage, the collector current, and the product of the collector voltage and the collector current (power saving) of the transistor in FIG.

【図9】トランジスタのON/OFF周期を長くする機
能を備えた従来の定電流制御回路を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a conventional constant current control circuit having a function of lengthening an ON / OFF cycle of a transistor.

【図10】図9の構成の各部の動作を示すタイミングチ
ャートである。
10 is a timing chart showing the operation of each part of the configuration of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1 コンパレータ 2 基準電圧発生回路 3,13,17,18,19,20,22,23 抵抗 4 バッファ 5 トランジスタ 6 負荷 7 フライホイールダイオード 8 クランプダイオード 14 コンデンサ 15 シュミットトリガバッファ 21 FET1,1 6 Comparator 2 Reference voltage generation circuit 3,13,17,18,19,20,22,23 Resistance 4 Buffer 5 Transistor 6 Load 7 Flywheel diode 8 Clamp diode 14 Capacitor 15 Schmitt trigger buffer 21 FET

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 負荷に流す電流を制御するスイッチング
素子と、前記負荷に流れる電流値を検出する電流検出手
段と、該電流検出手段による電流値と基準電圧とを比較
する比較回路と、該比較回路の比較結果を用いて前記ス
イッチング素子を制御する定電流制御回路において、前
記比較回路の出力を積分する積分回路と、該積分回路の
出力をデジタル値に変換する変換手段とを備え、該変換
手段の出力を前記スイッチング素子の制御用信号にする
ことを特徴とする定電流制御回路。
1. A switching element for controlling a current flowing through a load, a current detecting means for detecting a value of a current flowing through the load, a comparison circuit for comparing a current value by the current detecting means with a reference voltage, and the comparison. A constant current control circuit for controlling the switching element using the comparison result of the circuit, comprising an integrating circuit for integrating the output of the comparing circuit, and a converting means for converting the output of the integrating circuit into a digital value. A constant current control circuit, wherein the output of the means is a control signal for the switching element.
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