JP2863367B2 - 映像機器におけるスイッチングレギュレータ - Google Patents
映像機器におけるスイッチングレギュレータInfo
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- JP2863367B2 JP2863367B2 JP4087901A JP8790192A JP2863367B2 JP 2863367 B2 JP2863367 B2 JP 2863367B2 JP 4087901 A JP4087901 A JP 4087901A JP 8790192 A JP8790192 A JP 8790192A JP 2863367 B2 JP2863367 B2 JP 2863367B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像機器におけるスイ
ッチングレギュレータ、より詳細には、入力電源として
バッテリー等を使用するポータブルの映像機器等におい
て使用して好適なスイッチングレギュレータに関する。
ッチングレギュレータ、より詳細には、入力電源として
バッテリー等を使用するポータブルの映像機器等におい
て使用して好適なスイッチングレギュレータに関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来の降圧式スイッチングレギ
ュレータの基本回路図で、周知のように、基準電圧発生
回路1により安定化された電圧が発生され、この電圧が
抵抗R1,R2により分圧されて基準電圧(Vref)が作
られ、この基準電圧(Vref)と、出力電圧(Vout)を
抵抗R5によって分圧して検出される帰還電圧(Vfb)
とが誤差増幅器2によって比較される。この誤差増幅器
2の出力は、発振回路3により発生される三角波と比較
器4により比較されてPWMパルスを発生する。なお、
抵抗R3は、誤差増幅器2の利得を得るものである。比
較器4からのパルスにより、トランジスタQ2とQ1のス
イッチングを行い、トランジスタQ1の出力パルスが、
ダイオードD1及びコイルL1とコンデンサC1により構
成されるフィルタ回路によって整流、平滑され、直流出
力電圧(Vout)となる。この時、抵抗R5により検出し
た分圧電圧(Vfb)が、前記基準電圧(Vref)より低
い時は、トランジスタQ1のオン時間を長くする様に制
御される。すなわち、抵抗R5の分圧電圧(Vfb)が基
準電圧(Vref)より低い時は、その差に応じたデュー
ティ比の大きいPWMパルスが比較器4より出力され、
そのパルス出力に応じてトランジスタQ1が導通し、抵
抗R5の分圧電圧(Vfb)を基準電圧(Vref)に等しく
し、これによって、出力電圧(Vout)を所望の電圧に
維持する。また、前記抵抗R5による分圧電圧(Vfb)
が前記基準電圧(Vref)より高い時には、前記トラン
ジスタQ1のオン時間を短くする様に、すなわち、比較
器4よりデューティ比の小さいパルスが発生され、これ
によって、常に、出力電圧(Vout)が基準電圧(Vre
f)によって規定される所望の電圧になるように制御さ
れる。
ュレータの基本回路図で、周知のように、基準電圧発生
回路1により安定化された電圧が発生され、この電圧が
抵抗R1,R2により分圧されて基準電圧(Vref)が作
られ、この基準電圧(Vref)と、出力電圧(Vout)を
抵抗R5によって分圧して検出される帰還電圧(Vfb)
とが誤差増幅器2によって比較される。この誤差増幅器
2の出力は、発振回路3により発生される三角波と比較
器4により比較されてPWMパルスを発生する。なお、
抵抗R3は、誤差増幅器2の利得を得るものである。比
較器4からのパルスにより、トランジスタQ2とQ1のス
イッチングを行い、トランジスタQ1の出力パルスが、
ダイオードD1及びコイルL1とコンデンサC1により構
成されるフィルタ回路によって整流、平滑され、直流出
力電圧(Vout)となる。この時、抵抗R5により検出し
た分圧電圧(Vfb)が、前記基準電圧(Vref)より低
い時は、トランジスタQ1のオン時間を長くする様に制
御される。すなわち、抵抗R5の分圧電圧(Vfb)が基
準電圧(Vref)より低い時は、その差に応じたデュー
ティ比の大きいPWMパルスが比較器4より出力され、
そのパルス出力に応じてトランジスタQ1が導通し、抵
抗R5の分圧電圧(Vfb)を基準電圧(Vref)に等しく
し、これによって、出力電圧(Vout)を所望の電圧に
維持する。また、前記抵抗R5による分圧電圧(Vfb)
が前記基準電圧(Vref)より高い時には、前記トラン
ジスタQ1のオン時間を短くする様に、すなわち、比較
器4よりデューティ比の小さいパルスが発生され、これ
によって、常に、出力電圧(Vout)が基準電圧(Vre
f)によって規定される所望の電圧になるように制御さ
れる。
【0003】図3は、従来のDC−DCコンバータを用
いたスイッチングレギュレータの基本回路図で、このD
C−DCコンバータは、図2に示した回路と同様にして
得たトランジスタQ1、Q2の出力信号を変圧器5に加
え、該変圧器5にて昇圧するもので、図示の例の場合、
Vout1とVout2の2つの出力を得ている。
いたスイッチングレギュレータの基本回路図で、このD
C−DCコンバータは、図2に示した回路と同様にして
得たトランジスタQ1、Q2の出力信号を変圧器5に加
え、該変圧器5にて昇圧するもので、図示の例の場合、
Vout1とVout2の2つの出力を得ている。
【0004】上記従来のスイッチングレギュレータにお
いては、発振回路3は、抵抗R0と容量C0により周波数
(fT)が決まる三角波を発生しているが、この周波数
fTは、映像機器においては、画像へのノイズの影響を
考慮し、水平周波数fH(NTSC:ライン周波数15.
734KHz,PAL:ライン周波数15.625KHz)の
(n+0.5)倍(nは整数)とし、精度は±2〜3KHz
必要である(fT=(n+0.5)fH±2〜3KHz)。これ
を満足するために、各部品(容量C0,抵抗R0,基準電
圧発生回路1等)にバラツキや温度ドリフトのない優れ
た部品を使用したり、R0として可変抵抗器を用いて調
整したりしている。なお、スイッチングレギュレータの
小型化のためには、発振周波数fTをできる限り高くし
た方がよい。
いては、発振回路3は、抵抗R0と容量C0により周波数
(fT)が決まる三角波を発生しているが、この周波数
fTは、映像機器においては、画像へのノイズの影響を
考慮し、水平周波数fH(NTSC:ライン周波数15.
734KHz,PAL:ライン周波数15.625KHz)の
(n+0.5)倍(nは整数)とし、精度は±2〜3KHz
必要である(fT=(n+0.5)fH±2〜3KHz)。これ
を満足するために、各部品(容量C0,抵抗R0,基準電
圧発生回路1等)にバラツキや温度ドリフトのない優れ
た部品を使用したり、R0として可変抵抗器を用いて調
整したりしている。なお、スイッチングレギュレータの
小型化のためには、発振周波数fTをできる限り高くし
た方がよい。
【0005】図4は、従来のスイッチングレギュレータ
の他の回路例を示す図で、図中、3aは発振子、3bは
発振部、3cは三角波発生部で、これらにより図2及び
図3に示した発振回路3の役割をしている。而して、こ
の例は、発振回路に発振子3aを用いて発振周波数の高
周波周化及び高精度化を図ったものであるが、その動作
は図2及び図3に示したスイッチングレギュレータと同
じである。
の他の回路例を示す図で、図中、3aは発振子、3bは
発振部、3cは三角波発生部で、これらにより図2及び
図3に示した発振回路3の役割をしている。而して、こ
の例は、発振回路に発振子3aを用いて発振周波数の高
周波周化及び高精度化を図ったものであるが、その動作
は図2及び図3に示したスイッチングレギュレータと同
じである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとき従来のス
イッチングレギュレータによると、スイッチングレギュ
レータの小型化のために、発振周波数を上げると発振回
路の各部品(コンデンサ,抵抗,基準電圧回路)の精度
(バラツキ,ドリフト等)を向上させるための条件が大
変きびしく、実際には不可能である。その対策として、
可変抵抗器や発振子を用いるにしても、発振子自体のバ
ラツキやドリフトを考えると限度があり、また、スイッ
チングレギュレータの小型化には相反している。
イッチングレギュレータによると、スイッチングレギュ
レータの小型化のために、発振周波数を上げると発振回
路の各部品(コンデンサ,抵抗,基準電圧回路)の精度
(バラツキ,ドリフト等)を向上させるための条件が大
変きびしく、実際には不可能である。その対策として、
可変抵抗器や発振子を用いるにしても、発振子自体のバ
ラツキやドリフトを考えると限度があり、また、スイッ
チングレギュレータの小型化には相反している。
【0007】
【課題を解決するための手段】クロマ信号の副搬送波周
波数fSCを1/Mに分周したfSC/Mと直列電源電圧を
スイッチングする発振器の発振周波数fTを1/Nに分
周したfT/Nとの位相差分を検出し、その検出信号を
前記発振器に帰還して該発振器の発振周波数を制御し、
該発振器の発振周波数を固定し、さらに、この発振器の
出力を所定の振幅をもった三角波に変換し、スイッチン
グレギュレータの比較器への入力信号とする。
波数fSCを1/Mに分周したfSC/Mと直列電源電圧を
スイッチングする発振器の発振周波数fTを1/Nに分
周したfT/Nとの位相差分を検出し、その検出信号を
前記発振器に帰還して該発振器の発振周波数を制御し、
該発振器の発振周波数を固定し、さらに、この発振器の
出力を所定の振幅をもった三角波に変換し、スイッチン
グレギュレータの比較器への入力信号とする。
【0008】
【作用】スイッチングレギュレータの発振周波数fTを
映像信号中のクロマ信号(色度信号)の副搬送波周波数
fSCと比較して該副搬送波周波数fSCによって固定する
ようにし、スイッチングレギュレータの発振周波数fT
が高くなっても、部品のバラツキ,ドリフト等に影響さ
れることなく前記発振周波数fTを固定することを可能
とする。
映像信号中のクロマ信号(色度信号)の副搬送波周波数
fSCと比較して該副搬送波周波数fSCによって固定する
ようにし、スイッチングレギュレータの発振周波数fT
が高くなっても、部品のバラツキ,ドリフト等に影響さ
れることなく前記発振周波数fTを固定することを可能
とする。
【0009】
【実施例】図1は、本発明によるスイッチングレギュレ
ータの一実施例を説明するための回路図で、本実施例は
映像信号の副搬送波周波数(fSC)によって周波数制御
をかけるようにしたもので、図中、1は基準電圧発生回
路、2は誤差増幅器、4は比較器、10は発振周波数
(fT)制御回路で、該発振周波数制御回路10は1/
M分周器11、位相比較器(φCOMP)12、ローパ
スフィルタ(LPF)13、発振回路(OSC)14、
1/N分周器15等から成り、発振周波数fT制御回路
10(図中に点線で囲まれた部分)を設けた点が、本発
明におけるスイッチングレギュレータの特徴であり、そ
の他の部分は、従来のスイッチングレギュレータと同じ
である。なお、図1においては、本発明を降圧型のスイ
ッチングレギュレータに適用した例を示しているが、全
く同様にして昇圧型トランスを使用したDC−DCコン
バータによるマルチ出力型,極性反転型のスイッチレギ
ュレータにも適用できることは以下の説明から容易に理
解できよう。
ータの一実施例を説明するための回路図で、本実施例は
映像信号の副搬送波周波数(fSC)によって周波数制御
をかけるようにしたもので、図中、1は基準電圧発生回
路、2は誤差増幅器、4は比較器、10は発振周波数
(fT)制御回路で、該発振周波数制御回路10は1/
M分周器11、位相比較器(φCOMP)12、ローパ
スフィルタ(LPF)13、発振回路(OSC)14、
1/N分周器15等から成り、発振周波数fT制御回路
10(図中に点線で囲まれた部分)を設けた点が、本発
明におけるスイッチングレギュレータの特徴であり、そ
の他の部分は、従来のスイッチングレギュレータと同じ
である。なお、図1においては、本発明を降圧型のスイ
ッチングレギュレータに適用した例を示しているが、全
く同様にして昇圧型トランスを使用したDC−DCコン
バータによるマルチ出力型,極性反転型のスイッチレギ
ュレータにも適用できることは以下の説明から容易に理
解できよう。
【0010】最初に、スイッチングレギュレータとして
の動作について簡単に説明するが、スイッチングレギュ
レータとしての動作は、図2乃至4に示した従来のスイ
ッチングレギュレータと同じである。前述のように、ま
ず、抵抗R5により出力電圧(Vout)を分圧して帰還電
圧(Vfb)を検出し、この帰還電圧(Vfb)と基準電圧
発生回路1により安定化された基準電圧(Vref)とを
誤差増幅器2にて比較し、その誤差電圧を、三角波発生
器3Cからのある所定の振幅を持った三角波と比較器4
で比較し、該比較器4の出力側にパルス幅変調(PW
M)されたパルスを発生させる。このパルスによりトラ
ンジスタQ2及びトランジスタQ1をスイッチングする。
なお、抵抗R4はトランジスタQ1のベース抵抗である
が、この抵抗R4とトランジスタQ2を適当な回路に置き
換えることにより、トランジスタQ1のスイッチングス
ピードを高くすることができる。トランジスタQ1の出
力はPWMパルスとなるので、コイルL1及び電解コン
デンサC1により直流に平滑化し、出力電圧(Vout)と
する。この時、抵抗R5により検出した帰還電圧(Vf
b)が基準電圧(Vref)より低い時にはトランジスタQ
1のオン時間を長く、また、抵抗R5により検出した帰還
電圧(Vfb)が基準電圧(Vref)より高い時は前記ト
ランジスタQ1のオン時間を短くする様制御がかかる。
ところで、出力電圧(Vout)はコイルL1と電解コンデ
ンサC1により平滑されるが、実際には、スイッチング
レギュレータの発振周波数と同じ周波数のリップルが発
生し、また、コイルL1による輻射もあり、これらが画
像へのノイズとなる。しかし、前述の通り、この周波数
fTが(n+0.5)fHとなれば、ほとんど画像上では
分らなくなる。
の動作について簡単に説明するが、スイッチングレギュ
レータとしての動作は、図2乃至4に示した従来のスイ
ッチングレギュレータと同じである。前述のように、ま
ず、抵抗R5により出力電圧(Vout)を分圧して帰還電
圧(Vfb)を検出し、この帰還電圧(Vfb)と基準電圧
発生回路1により安定化された基準電圧(Vref)とを
誤差増幅器2にて比較し、その誤差電圧を、三角波発生
器3Cからのある所定の振幅を持った三角波と比較器4
で比較し、該比較器4の出力側にパルス幅変調(PW
M)されたパルスを発生させる。このパルスによりトラ
ンジスタQ2及びトランジスタQ1をスイッチングする。
なお、抵抗R4はトランジスタQ1のベース抵抗である
が、この抵抗R4とトランジスタQ2を適当な回路に置き
換えることにより、トランジスタQ1のスイッチングス
ピードを高くすることができる。トランジスタQ1の出
力はPWMパルスとなるので、コイルL1及び電解コン
デンサC1により直流に平滑化し、出力電圧(Vout)と
する。この時、抵抗R5により検出した帰還電圧(Vf
b)が基準電圧(Vref)より低い時にはトランジスタQ
1のオン時間を長く、また、抵抗R5により検出した帰還
電圧(Vfb)が基準電圧(Vref)より高い時は前記ト
ランジスタQ1のオン時間を短くする様制御がかかる。
ところで、出力電圧(Vout)はコイルL1と電解コンデ
ンサC1により平滑されるが、実際には、スイッチング
レギュレータの発振周波数と同じ周波数のリップルが発
生し、また、コイルL1による輻射もあり、これらが画
像へのノイズとなる。しかし、前述の通り、この周波数
fTが(n+0.5)fHとなれば、ほとんど画像上では
分らなくなる。
【0011】次に、発振周波制御回路10について説明
する。現行の画像機器においては、クロマ信号の副搬送
波周波数fSCを固定する必要があるため、水晶発振子等
を用いて精度よくfSCを発生させている(±10Hzの誤
差)。この副搬送波周波数fSCを1/M分周器11によ
り1/Mに分周したfSC/Mと、電源用の発振回路(O
SC)14により発生された周波数fTを1/N分周器
15により1/Nに分周したfT/Nを位相比較器(φ
COMP)12に入力し、ここで、両信号の位相差分を
検出し、この検出信号をローパスフィルタ(LPF)1
3を通して所定の値に変換して、発振回路14に帰還す
る。このようにすると、fT/NはfSC/Mに常に追従
して位相ロックされ、同一周波数となる。従って、発振
回路12の発振周波数fTは fT=fSC・N/Mとな
り、fTはfSCに誤差なく追従し、精度よく発振器12
の発振周波数を制御することができる。この発振器12
からの周波数を三角波発生回路3Cにて三角波に変換
し、比較器4に入力する。ここで、発振器14の発振方
式として、CCO(電流制御発振器)やVCO(電圧制
御発振器)などがあり、位相比較器(φCOMP)12
の検出信号をローパスフィルタ13を用いて直流制御信
号にして帰還をかける。また、電源の立上り時は副搬送
波周波数fSCがないので、所定の周波数で発振器14が
発振する様にする。なお、各国の放送方式により副搬送
波周波数fSCは異なり、例えば、NTSCは3.58MH
z、PALは4.3MHzであるが、これは分周比を適当に
変えてやることにより容易に対応できる。
する。現行の画像機器においては、クロマ信号の副搬送
波周波数fSCを固定する必要があるため、水晶発振子等
を用いて精度よくfSCを発生させている(±10Hzの誤
差)。この副搬送波周波数fSCを1/M分周器11によ
り1/Mに分周したfSC/Mと、電源用の発振回路(O
SC)14により発生された周波数fTを1/N分周器
15により1/Nに分周したfT/Nを位相比較器(φ
COMP)12に入力し、ここで、両信号の位相差分を
検出し、この検出信号をローパスフィルタ(LPF)1
3を通して所定の値に変換して、発振回路14に帰還す
る。このようにすると、fT/NはfSC/Mに常に追従
して位相ロックされ、同一周波数となる。従って、発振
回路12の発振周波数fTは fT=fSC・N/Mとな
り、fTはfSCに誤差なく追従し、精度よく発振器12
の発振周波数を制御することができる。この発振器12
からの周波数を三角波発生回路3Cにて三角波に変換
し、比較器4に入力する。ここで、発振器14の発振方
式として、CCO(電流制御発振器)やVCO(電圧制
御発振器)などがあり、位相比較器(φCOMP)12
の検出信号をローパスフィルタ13を用いて直流制御信
号にして帰還をかける。また、電源の立上り時は副搬送
波周波数fSCがないので、所定の周波数で発振器14が
発振する様にする。なお、各国の放送方式により副搬送
波周波数fSCは異なり、例えば、NTSCは3.58MH
z、PALは4.3MHzであるが、これは分周比を適当に
変えてやることにより容易に対応できる。
【0012】
【発明の効果】映像機器において、スイッチングレギュ
レータを用いる場合、そのノイズ対策として、発振周波
数を(n+0.5)fHに固定していたが、本発明による
と、この発振周波数を部品のバラツキやドリフト等に影
響されることなく、精度よく固定することが可能とな
り、画像上ノイズの影響はほとんどない。また、発振子
の様な機械的振動を利用した発振子(一般に電源用の周
波数帯域のものは大きい)を用いなくてすむため、スイ
ッチングレギュレータを小型化できる。
レータを用いる場合、そのノイズ対策として、発振周波
数を(n+0.5)fHに固定していたが、本発明による
と、この発振周波数を部品のバラツキやドリフト等に影
響されることなく、精度よく固定することが可能とな
り、画像上ノイズの影響はほとんどない。また、発振子
の様な機械的振動を利用した発振子(一般に電源用の周
波数帯域のものは大きい)を用いなくてすむため、スイ
ッチングレギュレータを小型化できる。
【図1】本発明によるスイッチングレギュレータの一実
施例を説明するための回路図である。
施例を説明するための回路図である。
【図2】従来のスイッチングレギュレータを示す回路図
である。
である。
【図3】従来のスイッチングレギュレータの他の例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図4】従来のスイッチングレギュレータの更に他の例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
1…基準電圧発生回路、2…誤差増幅器、3…発振回
路、4…比較器、10…周波数(fT)制御回路、11
…1/M分周器、12…位相比較器、13…ローパスフ
ィルタ、14…発振回路、15…1/N分周器。
路、4…比較器、10…周波数(fT)制御回路、11
…1/M分周器、12…位相比較器、13…ローパスフ
ィルタ、14…発振回路、15…1/N分周器。
Claims (1)
- 【請求項1】 映像機器に用いられるスイッチングレギ
ュレータのスイッチング素子の発振周波数を、クロマ信
号の副搬送波周波数を用いて固定するスイッチングレギ
ュレータであって、前記クロマ信号の副搬送波周波数を
分周する第1の分周器と、前記スイッチング素子の発振
周波数を分周する第2の分周器と、前記第1の分周器に
より分周された信号と前記第2の分周器により分周され
た信号との位相差を検出する位相比較器とを有し、該位
相比較器の出力信号により前記発振周波数を制御するこ
とを特徴とする映像機器におけるスイッチングレギュレ
ータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4087901A JP2863367B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 映像機器におけるスイッチングレギュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4087901A JP2863367B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 映像機器におけるスイッチングレギュレータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05260414A JPH05260414A (ja) | 1993-10-08 |
JP2863367B2 true JP2863367B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=13927804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4087901A Expired - Fee Related JP2863367B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 映像機器におけるスイッチングレギュレータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2863367B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5719134B2 (ja) * | 2010-09-27 | 2015-05-13 | ローム株式会社 | スイッチングレギュレータ、表示装置、及び駆動制御回路 |
JP5836041B2 (ja) * | 2011-10-03 | 2015-12-24 | ローム株式会社 | リニアアクチュエータの駆動回路および駆動方法ならびにそれらを用いたレンズモジュールおよび電子機器 |
-
1992
- 1992-03-11 JP JP4087901A patent/JP2863367B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05260414A (ja) | 1993-10-08 |
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