JP2869371B2 - Power supply control device - Google Patents

Power supply control device

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JP2869371B2 JP33424195A JP33424195A JP2869371B2 JP 2869371 B2 JP2869371 B2 JP 2869371B2 JP 33424195 A JP33424195 A JP 33424195A JP 33424195 A JP33424195 A JP 33424195A JP 2869371 B2 JP2869371 B2 JP 2869371B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置に搭載さ
れ、電源装置内に構成された性質の異なる複数のスイッ
チング電源回路(具体的には、通常整流方式と同期整流
方式のスイッチング電源回路)を、それぞれ独立して駆
動するための電源用制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plurality of switching power supply circuits mounted on a power supply device and having different characteristics (specifically, a switching power supply circuit of a normal rectification type and a synchronous rectification type). And a power supply control device for driving each independently.

【0002】[0002]

【従来の技術】今般の電子機器は小型でありながらも高
性能化、多機能化が進み、その電子機器に組み込まれる
電源装置は、性質の異なる負荷(機械・回路類)に応じ
て複数のスイッチング電源回路を有している。ここでス
イッチング電源回路の駆動制御には、パルス幅変調方式
の制御用集積回路(PWMコントロールIC)が一般に
使用され、負荷あるいは電源回路に応じた数の制御系を
有することになる。同一電源装置内で複数のスイッチン
グ電源回路を独立して動作させる時、装置内に複数のス
イッチング動作に基づく干渉現象(スイッチングビー
ト)が発生する事がある。これは、例えば、2つのスイ
ッチング電源回路がそれぞれスイッチング周波数f1
2 で動作しているとすると、2つのスイッチング周波
数の差(f1 −f2 )に相当する低周波が発生すること
に起因している。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices have become smaller and more sophisticated and multifunctional, and a power supply device incorporated in the electronic devices has a plurality of power supplies corresponding to loads (machines and circuits) having different characteristics. It has a switching power supply circuit. Here, a pulse width modulation type control integrated circuit (PWM control IC) is generally used for drive control of the switching power supply circuit, and has a number of control systems corresponding to a load or a power supply circuit. When a plurality of switching power supply circuits are independently operated in the same power supply device, an interference phenomenon (switching beat) based on a plurality of switching operations may occur in the device. This, for example, when two switching power supply circuits, each of which to be operating in the switching frequencies f 1 and f 2, that the low frequency corresponding to the difference between two switching frequencies (f 1 -f 2) is generated Is due.

【0003】従来の電源装置では、このスイッチングビ
ートの発生を防止するため、独立して動作するスイッチ
ング電源回路のスイッチング動作のタイミングをそれぞ
れ同期させることとし、具体的には、各々の制御系の基
準波形信号(三角波電圧)を統一して使用するという手
段が用いられていた。このようなスイッチングビートの
発生を防止する目的で構成された電源用制御装置及びそ
れを有する電源装置の概略を図4に示した。図4におけ
る制御装置CDは大きく分けて、第1の制御系1、第2
の制御系2、発振回路3、基準電圧源4及びアクセサリ
ー回路5より構成されている。ここで発振回路3は所定
の発振周波数で三角波電圧を出力し、基準電圧源4は基
準レベルとしての安定度の高い電圧を出力し、そしてア
クセサリー回路5は出力短絡保護や低入力時誤動作防止
等のための動作停止信号を出力するものであり、この発
振回路3、基準電圧源4、アクセサリー回路5は各制御
系で共有されている。
In the conventional power supply device, in order to prevent the occurrence of the switching beat, the timing of the switching operation of the switching power supply circuit which operates independently is synchronized with each other. Means of unifying and using a waveform signal (triangular wave voltage) has been used. FIG. 4 schematically shows a power supply control device configured to prevent the occurrence of such switching beats and a power supply device having the same. The control device CD in FIG. 4 is roughly divided into a first control system 1 and a second control system.
, An oscillation circuit 3, a reference voltage source 4, and an accessory circuit 5. Here, the oscillating circuit 3 outputs a triangular wave voltage at a predetermined oscillating frequency, the reference voltage source 4 outputs a voltage with high stability as a reference level, and the accessory circuit 5 prevents output short-circuit protection and low-input malfunction prevention. The oscillation circuit 3, the reference voltage source 4, and the accessory circuit 5 are shared by each control system.

【0004】制御系1は第1のスイッチング電源回路P
S1を駆動制御するものであり、基本的には、誤差増幅
器Err1、比較器Comp1及び出力バッファBuf
1より構成される。この制御系1の動作としては、先
ず、スイッチング電源回路PS1よりフィードバック信
号(FB1)を受け取り、誤差増幅器Err1において
基準電圧(VREF )と比較し、誤差信号を得る。その誤
差信号を比較器Comp1において発振回路3からの三
角波電圧と比較し、出力電圧に応じたオンデューティの
パルス出力信号(PO1)を発生させる。このパルス出
力信号(PO1)は出力バッファBuf1を介してスイ
ッチング電源回路のスイッチング素子へ供給され、これ
によりスイッチング電源回路PS1は出力電圧が一定と
なるように駆動制御される。
The control system 1 includes a first switching power supply circuit P
S1 is driven and controlled. Basically, the error amplifier Err1, the comparator Comp1, and the output buffer Buf are controlled.
1 As an operation of the control system 1, first, a feedback signal (FB1) is received from the switching power supply circuit PS1, and is compared with a reference voltage (V REF ) in an error amplifier Err1 to obtain an error signal. The comparator Comp1 compares the error signal with the triangular wave voltage from the oscillation circuit 3 and generates an on-duty pulse output signal (PO1) corresponding to the output voltage. This pulse output signal (PO1) is supplied to the switching element of the switching power supply circuit via the output buffer Buf1, whereby the switching power supply circuit PS1 is driven and controlled so that the output voltage becomes constant.

【0005】ここでアクセサリー回路5は、スイッチン
グ電源回路PS1に異常が発生した時に動作停止信号を
出力し、出力バッファBuf1はこの動作停止信号を受
信するとパルス出力信号PO1の通過を禁止し、スイッ
チング電源回路PS1の動作を停止させる。制御系2は
第2のスイッチング電源回路PS2を駆動制御するもの
であり、誤差増幅器Err2、比較器Comp2及び出
力バッファBuf2より構成される。その動作は制御系
1と同様であり、説明は省略する。
Here, the accessory circuit 5 outputs an operation stop signal when an abnormality occurs in the switching power supply circuit PS1, and the output buffer Buf1 inhibits passage of the pulse output signal PO1 when receiving the operation stop signal, and the switching power supply The operation of the circuit PS1 is stopped. The control system 2 drives and controls the second switching power supply circuit PS2, and includes an error amplifier Err2, a comparator Comp2, and an output buffer Buf2. The operation is the same as that of the control system 1, and the description is omitted.

【0006】近年の電子機器のポータブル化から電源装
置の小型化の要請が強い。電源装置を小型化するのに当
たっては、スイッチング電源回路(PS1、PS2)の
構成部品であるインダクタンス及びコンデンサを小型化
する目的で、スイッチング素子のスイッチング周波数の
高周波化が図られる。このスイッチング周波数は制御装
置CDの発振回路3が出力する三角波電圧の発振周波数
によって決定され、一般的に使用されている発振周波数
は数100〔kHz〕であるが、現在では数〔MHz〕
のものまで存在する。一方、電子機器のポータブル化に
際しては電力供給源としてバッテリーが使用されること
から、電源装置の低消費電力化の要請も強い。電源装置
の低消費電力化については個々のスイッチング電源回路
の効率の向上が課題となり、このスイッチング電源回路
の効率向上の一手段として同期整流方式が採用されるこ
とがある。
[0006] In recent years, there has been a strong demand for downsizing of the power supply device due to the recent portable electronic devices. In reducing the size of the power supply device, the switching frequency of the switching element is increased for the purpose of reducing the inductance and the capacitor, which are components of the switching power supply circuits (PS1, PS2). This switching frequency is determined by the oscillation frequency of the triangular wave voltage output from the oscillation circuit 3 of the control device CD. The oscillation frequency generally used is several hundred [kHz], but currently several [MHz].
There are even things. On the other hand, when an electronic device is made portable, a battery is used as a power supply source, and thus there is a strong demand for a power supply device with low power consumption. To reduce the power consumption of the power supply device, it is necessary to improve the efficiency of each switching power supply circuit, and a synchronous rectification method may be employed as a means for improving the efficiency of the switching power supply circuit.

【0007】この同期整流方式では、ダイオードに発生
する順方向降下電圧に基づく損失よりも、トランジスタ
に発生するオン状態のコレクタ、エミッタ間電圧に基づ
く損失の方が小さいため、理論的には素子に発生する損
失が低減され、スイッチング電源回路の効率を向上させ
ることができる。しかし実際には、トランジスタを整流
素子として使用する場合、そのオンオフ動作に損失が伴
い、スイッチング周波数が増加するに従って急激に損失
が大きくなる。その結果、スイッチング周波数によって
はトランジスタを使用する同期整流方式よりもダイオー
ドを使用する通常整流方式の方が損失が小さくなってし
まう。ちなみに現在の半導体素子では、同期整流方式を
採用することでスイッチング電源回路の効率向上の利益
を得るには、スイッチング周波数は約200〔kHz〕
が限界であるとされている。
In this synchronous rectification method, the loss caused by the on-state collector-emitter voltage generated in the transistor is smaller than the loss caused by the forward drop voltage generated in the diode. The generated loss is reduced, and the efficiency of the switching power supply circuit can be improved. However, in practice, when a transistor is used as a rectifying element, a loss is involved in the on / off operation, and the loss increases rapidly as the switching frequency increases. As a result, depending on the switching frequency, the loss is smaller in the normal rectification method using a diode than in the synchronous rectification method using a transistor. Incidentally, in the current semiconductor device, in order to obtain the benefit of improving the efficiency of the switching power supply circuit by adopting the synchronous rectification method, the switching frequency is about 200 [kHz].
Is said to be the limit.

【0008】また、トランジスタを整流素子として使用
する同期整流方式では、整流素子としてのトランジスタ
をスイッチング素子の動作に同期して相補的に駆動する
必要が有り、そのための回路や部品がさらに必要にな
る。従って同期整流方式を採用したスイッチング電源回
路は、通常整流方式を採用した場合に比べ、効率が向上
する代償として回路が大型化し、その結果、電源装置の
形状を大きくしてしまう。
In the synchronous rectification method using a transistor as a rectifying element, it is necessary to drive the transistor as a rectifying element in a complementary manner in synchronization with the operation of the switching element, which further requires circuits and components. . Therefore, the switching power supply circuit employing the synchronous rectification system is larger in size than the case of employing the normal rectification system at the cost of improving the efficiency, and as a result, the size of the power supply device is increased.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】電源装置の小型化と高
効率化をバランス良く達成するには、例えば、消費電力
の小さい負荷に対しては通常整流方式のスイッチング電
源回路を適用して小型化を図り、消費電力の大きい負荷
に対しては同期整流方式のスイッチング電源装置を適用
して高効率化を図る、というように、負荷の特性に応じ
て通常整流方式と同期整流方式のスイッチング電源回路
を適宜配置するということが考えられる。しかし、実際
に通常整流方式と同期整流方式のスイッチング電源回路
を併用するとなると図4に示すような従来の電源用制御
装置では、スイッチングビートが発生するのを防止する
目的で基準波形信号(三角波電圧)の供給源である発振
回路3を各制御系で共有しているために、各制御系から
スイッチング電源回路へ供給されるパルス出力信号(P
O)のスイッチング周波数は1種類しか存在しない点で
問題となる。
In order to achieve a good balance between miniaturization and high efficiency of a power supply device, for example, a switching power supply circuit of a normal rectification system is applied to a load with low power consumption to reduce the size. In order to achieve high efficiency by applying a synchronous rectification type switching power supply to a load that consumes a large amount of power, such as a normal rectification type and a synchronous rectification type switching power supply circuit according to the characteristics of the load. May be appropriately arranged. However, if the switching power supply circuit of the normal rectification type and the synchronous rectification type are actually used together, the conventional power supply control device as shown in FIG. 4 uses a reference waveform signal (triangular wave voltage) for the purpose of preventing the occurrence of a switching beat. ) Is shared by the respective control systems, so that the pulse output signal (P
There is a problem in that only one type of switching frequency O) exists.

【0010】つまり、小型化で要求されるスイッチング
周波数と高効率化(同期整流)で要求されるスイッチン
グ周波数が相反する条件のため、結局、小型化と高効率
化のうちどちらか一方を犠牲にせざるを得なくなるので
ある。従って本発明では、スイッチングビートの発生を
防止しながらも、通常整流方式と同期整流方式を含めた
性質の異なる複数のスイッチング電源回路をそれぞれに
適したスイッチング条件で独立して動作させることを可
能とし、これにより電源装置の小型化と高効率化をバラ
ンス良く達成することのできる電源用制御装置を提供す
ることを目的とする。
In other words, the switching frequency required for miniaturization and the switching frequency required for high efficiency (synchronous rectification) are in conflict with each other, so that either one of miniaturization and high efficiency is sacrificed. You have to do it. Therefore, the present invention makes it possible to independently operate a plurality of switching power supply circuits having different characteristics including the normal rectification method and the synchronous rectification method under switching conditions suitable for each, while preventing the occurrence of switching beats. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a power supply control device capable of achieving a good balance between miniaturization and high efficiency of the power supply device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の電源回
路に対して独立した制御が行えるよう複数の制御系を有
し、制御系にかかる発振手段を共有させてそれぞれの制
御系のパルス出力信号を同期させた、パルス幅変調方式
の電源用制御装置において、その複数の制御系のうち、
少なくとも1つの制御系のパルス出力信号のパルス周波
数を、分周手段によって他の制御系のパルス周波数の
(1/n)の低周波としたことを特徴とする。具体的に
は、同期整流方式によるスイッチング電源回路にパルス
出力信号を供給する制御系に対して分周手段を設ける、
あるいは発振手段に分周手段を付加し、同期整流方式に
よるスイッチング電源回路にパルス出力信号を供給する
制御系に対しては、その分周手段によって低周波化した
基準波形信号を供給することを特徴とする。
According to the present invention, a plurality of control systems are provided so that independent control can be performed for a plurality of power supply circuits. In the control device for the power supply of the pulse width modulation system in which the output signals are synchronized, among the plurality of control systems,
The pulse frequency of the pulse output signal of at least one control system is set to a frequency lower than (1 / n) of the pulse frequency of another control system by frequency dividing means. Specifically, a frequency dividing means is provided for a control system that supplies a pulse output signal to a switching power supply circuit using a synchronous rectification method,
Alternatively, a frequency dividing means is added to the oscillating means, and a reference waveform signal whose frequency is reduced by the frequency dividing means is supplied to a control system which supplies a pulse output signal to a switching power supply circuit using a synchronous rectification method. And

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】スイッチング電源回路の出力電圧
に相当するフィードバック信号と基準電圧とを比較し、
その偏差に応じた誤差信号を発生する誤差増幅器と、誤
差信号と三角波電圧を比較して出力電圧に応じたオンデ
ューティのパルス出力信号を発生する比較器を有する制
御系を複数構成する。基準電圧源、アクセサリー回路を
設け、それぞれの出力する基準電圧VREF 及び動作停止
信号を複数の制御系へ供給する。このような電源用制御
装置において、本発明の第1の実施の形態では、装置内
に設けた発振回路を各制御系で共有し、その発振回路か
ら同一周波数の基準波形信号(三角波電圧)を各制御系
に供給する。この複数の制御系の少なくとも1つ(同期
整流方式のスイッチング電源回路を制御対象とした制御
系)に分周回路を設け、この制御系が出力するパルス出
力信号のスイッチング周波数を他の制御系のパルス出力
信号のスイッチング周波数の(1/n)の低周波とす
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A feedback signal corresponding to an output voltage of a switching power supply circuit is compared with a reference voltage,
A plurality of control systems including an error amplifier for generating an error signal corresponding to the deviation and a comparator for comparing the error signal with the triangular wave voltage and generating an on-duty pulse output signal corresponding to the output voltage are configured. A reference voltage source and an accessory circuit are provided, and the output reference voltage V REF and operation stop signal are supplied to a plurality of control systems. In such a power supply control device, in the first embodiment of the present invention, an oscillation circuit provided in the device is shared by each control system, and a reference waveform signal (triangular wave voltage) having the same frequency is output from the oscillation circuit. Supply to each control system. A frequency dividing circuit is provided in at least one of the plurality of control systems (a control system that controls a synchronous rectification type switching power supply circuit), and a switching frequency of a pulse output signal output from the control system is controlled by another control system. The pulse output signal has a low frequency (1 / n) of the switching frequency.

【0013】分周回路を設けた制御系の低周波のパルス
出力信号は、同期整流方式のスイッチング電源回路に供
給し、その他の制御系の高周波のパルス出力信号は、通
常整流方式のスイッチング電源回路へ供給する。なお分
周回路は、制御系内の、比較器の出力端あるいは比較器
の基準波形信号用の入力端に設けられる。さらに本発明
の第2の実施の形態では、制御装置内に設けた発振回路
に分周手段を付加し、高周波の基準波形信号と低周波の
基準波形信号を得る。それぞれの基準波形信号を各制御
系に供給することで高周波のパルス出力信号を出力する
制御系と低周波のパルス出力信号を出力する制御系を形
成する。低周波のパルス出力信号を同期整流方式のスイ
ッチング電源回路に供給し、高周波のパルス出力信号を
通常整流方式のスイッチング電源回路へそれぞれ供給す
る。
A low frequency pulse output signal of a control system provided with a frequency dividing circuit is supplied to a synchronous rectification type switching power supply circuit, and a high frequency pulse output signal of another control system is supplied to a normal rectification type switching power supply circuit. Supply to The frequency dividing circuit is provided at the output terminal of the comparator or the input terminal for the reference waveform signal of the comparator in the control system. Further, in the second embodiment of the present invention, a frequency dividing means is added to an oscillation circuit provided in the control device to obtain a high-frequency reference waveform signal and a low-frequency reference waveform signal. By supplying each reference waveform signal to each control system, a control system that outputs a high-frequency pulse output signal and a control system that outputs a low-frequency pulse output signal are formed. A low frequency pulse output signal is supplied to a synchronous rectification type switching power supply circuit, and a high frequency pulse output signal is supplied to a normal rectification type switching power supply circuit.

【0014】[0014]

【実施例】通常整流方式と同期整流方式のような性質の
異なる複数のスイッチング電源回路を、それぞれに適し
たスイッチング条件で独立して駆動することのできる、
本発明による電源用制御装置の第1の実施例の概略を図
1に示した。なお、図1において図4で示されたのと同
じ構成要素については同じ符号を付与した。図1に示す
電源用制御装置CDは、その内部に制御系1と制御系2
aが構成され、さらにそれぞれの制御系に共有された発
振回路3、基準電圧源4、アクセサリー回路5を有して
いる。制御系1については誤差増幅器Err1、比較器
Comp1及び出力バッファBuf1より構成されてい
るが、制御系2aについては、誤差増幅器Err2、比
較器Comp2、出力バッファBuf2の他に分周回路
div1を有した構成となっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A plurality of switching power supply circuits having different characteristics such as a normal rectification system and a synchronous rectification system can be driven independently under switching conditions suitable for each of them.
FIG. 1 schematically shows a first embodiment of a power supply control device according to the present invention. In FIG. 1, the same components as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. The power supply control device CD shown in FIG. 1 has a control system 1 and a control system 2 therein.
a, and further includes an oscillation circuit 3, a reference voltage source 4, and an accessory circuit 5 shared by the respective control systems. The control system 1 includes an error amplifier Err1, a comparator Comp1, and an output buffer Buf1, but the control system 2a includes a frequency divider div1 in addition to the error amplifier Err2, a comparator Comp2, and an output buffer Buf2. It has a configuration.

【0015】ここで分周回路div1は、比較器Com
p2の出力端子に接続され、比較器Comp2で発生し
たパルス出力信号(PO2)のスイッチング周波数を分
周し、制御系1から出力されるパルス出力信号(PO
1)のスイッチング周波数よりも低周波とする。このよ
うな制御装置CDにおいて、制御系1により通常整流方
式のスイッチング電源回路を駆動制御させ、制御系2a
により同期整流方式のスイッチング電源回路を駆動制御
させれば、通常整流方式のスイッチング電源回路は高周
波化による小型化が、同期整流方式のスイッチング電源
回路は低周波化による高効率化が、それぞれ同時に無理
なく実施できるようになり、しかも2つのパルス出力信
号の動作タイミングがほぼ一致しているため、スイッチ
ングビートが発生する心配も無くなる。
Here, the frequency dividing circuit div1 is provided with a comparator Com.
p2, which is connected to the output terminal of p2, divides the switching frequency of the pulse output signal (PO2) generated by the comparator Comp2, and outputs the pulse output signal (PO
The switching frequency is lower than the switching frequency of 1). In such a control device CD, the control system 1 drives and controls the switching power supply circuit of the normal rectification system, and the control system 2a
If the synchronous rectification type switching power supply circuit is driven and controlled, the normal rectification type switching power supply circuit can be downsized by increasing the frequency, and the synchronous rectification type switching power supply circuit can be increased in efficiency by lowering the frequency. Since the operation timings of the two pulse output signals are almost the same, there is no need to worry about the occurrence of a switching beat.

【0016】ちなみに、発振回路が出力する三角波電圧
の発振周波数を400〔kHz〕に設定し、つまりスイ
ッチング周波数を400〔kHz〕として、ある同期整
流方式によるスイッチング電源回路を所定の仕様(出力
電圧=2.8〔V〕、出力電流=200〔mA〕)で駆
動すると、そのスイッチング電源回路の効率は60
〔%〕を示していた。これに対して、発振回路が出力す
る三角波電圧の発振周波数を400〔kHz〕、分周回
路の分周率を2に設定したのと等価的な条件、すなわ
ち、スイッチング周波数を200〔kHz〕として、同
一のスイッチング電源回路を同一の仕様条件で駆動した
時、そのスイッチング電源回路の効率は85〔%〕まで
上昇することが確認されている。このことから、通常整
流方式と同期整流方式のスイッチング電源回路をその内
部に併設する電源装置においては、発振回路が出力する
三角波電圧の発振周波数で電源装置の大きさがほぼ決定
されるのに対し、電源装置の効率は分周回路によって大
きく改善されることが理解される。
Incidentally, the oscillation frequency of the triangular wave voltage output from the oscillation circuit is set to 400 [kHz], that is, the switching frequency is set to 400 [kHz], and a switching power supply circuit based on a certain synchronous rectification method has a predetermined specification (output voltage = (2.8 [V], output current = 200 [mA]), the efficiency of the switching power supply circuit is 60
[%]. On the other hand, under the condition equivalent to setting the oscillation frequency of the triangular wave voltage output from the oscillation circuit to 400 [kHz] and the frequency division ratio of the frequency dividing circuit to 2, that is, the switching frequency to 200 [kHz]. It has been confirmed that when the same switching power supply circuit is driven under the same specification conditions, the efficiency of the switching power supply circuit increases to 85%. Therefore, in a power supply device in which a switching power supply circuit of a normal rectification type and a synchronous rectification type are provided inside, the size of the power supply device is almost determined by the oscillation frequency of the triangular wave voltage output from the oscillation circuit. It is understood that the efficiency of the power supply is greatly improved by the frequency divider.

【0017】なお、図1に示す制御装置CDでは、比較
器Comp2において発生したパルス出力信号(PO
2)を分周するのに、分周回路div1を比較器Com
p2の出力端子に接続した構成としているが、比較器C
omp2の出力端子は出力バッファBuf2に接続し、
出力バッファBuf2の出力端子に分周回路を接続した
構成としても良い。
In the control device CD shown in FIG. 1, the pulse output signal (PO
To divide 2), the divider circuit div1 is connected to the comparator Com.
It is configured to be connected to the output terminal of p2.
The output terminal of omp2 is connected to the output buffer Buf2,
A configuration in which a frequency dividing circuit is connected to the output terminal of the output buffer Buf2 may be adopted.

【0018】図2には本発明による電源用制御装置の第
2の実施例を示した。図1の制御装置(CD)の制御系
2aでは、制御系2aのパルス出力信号の周波数を低周
波化するために比較器Comp2の出力側に分周回路d
iv1を接続したが、図2の制御装置(CD)の制御系
2bでは、比較器Comp2の、三角波電圧を受け取る
入力端子に分周回路div2を接続している。この場
合、比較器Comp2に入力される三角波電圧の周波数
が分周回路div2によって分周されるので、比較器C
omp2において発生するパルス出力信号(PO2)は
当然、制御系1のパルス出力信号(PO1)より低周波
となり、図2の制御系2bと図1の制御系2aは作用が
同じものとなる。すなわち、制御系1により通常整流方
式のスイッチング電源回路を、制御系2bにより同期整
流方式のスイッチング電源回路をそれぞれ駆動制御させ
れば、小型化と高効率化が同時に無理なく実施できる。
FIG. 2 shows a second embodiment of the power supply control device according to the present invention. In the control system 2a of the control device (CD) shown in FIG. 1, the frequency divider circuit d is provided on the output side of the comparator Comp2 in order to lower the frequency of the pulse output signal of the control system 2a.
Although iv1 is connected, in the control system 2b of the control device (CD) in FIG. 2, the frequency divider div2 is connected to the input terminal of the comparator Comp2 that receives the triangular wave voltage. In this case, the frequency of the triangular wave voltage input to the comparator Comp2 is divided by the frequency dividing circuit div2.
Of course, the pulse output signal (PO2) generated at omp2 has a lower frequency than the pulse output signal (PO1) of the control system 1, and the control system 2b in FIG. 2 and the control system 2a in FIG. That is, if the control system 1 drives and controls the normal rectification type switching power supply circuit and the control system 2b drives and controls the synchronous rectification type switching power supply circuit, respectively, the downsizing and the high efficiency can be simultaneously performed without difficulty.

【0019】図3には本発明による電源用制御装置の第
3の実施例を示した。図1及び図2に示す制御装置で
は、それぞれの制御系(2a、2b)に対して分周回路
(div1、div2)を個別に設けていたが、図3の
制御装置では、各制御系で共用している発振回路3aに
分周手段を付加し、発振回路3aに高周波の三角波電圧
と低周波の三角波電圧の2つの基準波形信号が得られる
ようにしてある。このうちの高周波の三角波電圧を制御
系1の比較器Comp1に入力し、低周波の三角波電圧
を制御系2の比較器Comp2に入力することで、実質
的に図3と図2の制御装置(CD)の作用・効果を同一
とすることができる。三角波を出力する発振回路につい
ては様々な回路方式が存在するが、一般には直流電圧か
ら矩形波電圧を発生させ、さらに矩形波電圧を三角波電
圧に変換するという過程を踏むものが多い。図3の実施
例において示した発振回路3aについては、矩形波電圧
を発生した段階で分周し、その後三角波変換を行って高
周波の三角波電圧と低周波の三角波電圧を得る手段、あ
るいは、矩形波電圧を三角波変換した後に分周し、高周
波の三角波電圧と低周波の三角波電圧を得る手段の2つ
が考えられ、どちらを採用してもよい。
FIG. 3 shows a third embodiment of the power supply control device according to the present invention. In the control devices shown in FIGS. 1 and 2, the frequency dividing circuits (div1, div2) are individually provided for the respective control systems (2a, 2b). However, in the control device of FIG. Dividing means is added to the shared oscillation circuit 3a so that the oscillation circuit 3a can obtain two reference waveform signals of a high-frequency triangular wave voltage and a low-frequency triangular wave voltage. By inputting the high-frequency triangular-wave voltage to the comparator Comp1 of the control system 1 and the low-frequency triangular-wave voltage to the comparator Comp2 of the control system 2, the control device of FIGS. CD) can have the same function and effect. Although there are various circuit systems for an oscillation circuit that outputs a triangular wave, generally, a circuit that generates a rectangular wave voltage from a DC voltage and further converts the rectangular wave voltage into a triangular wave voltage is often used. The oscillation circuit 3a shown in the embodiment of FIG. 3 divides the frequency when a rectangular wave voltage is generated, and then performs a triangular wave conversion to obtain a high frequency triangular wave voltage and a low frequency triangular wave voltage, or a rectangular wave. There are two types of means for obtaining a high-frequency triangular wave voltage and a low-frequency triangular wave voltage by dividing the voltage after converting the voltage into a triangular wave, and either of them may be adopted.

【0020】なお、図1、図2、図3の実施例の説明で
は、制御系を2つとし、一方を通常整流方式のスイッチ
ング電源回路の駆動制御用、他方を同期整流方式のスイ
ッチング電源回路の駆動制御用とした電源用制御装置を
取り上げたが、実施例に限定されず、不特定多数の制御
系を有する制御装置にも本発明が適用されることは言う
までもない。また、不特定多数の制御系を有する制御装
置において、図1、図2の実施例のような分周回路を設
けた制御系が複数存在する場合、その各々の分周回路の
分周率は同一にする必要は無く、それぞれ駆動制御すべ
きスイッチング電源回路の特性に合わせて分周率を設定
し、一つの制御装置からいくつかの周波数の異なるパル
ス出力信号(PO)を得られるようにしても良い。さら
に、いくつかの周波数の異なるパルス出力信号を得るた
めに、一つの制御装置内に、図1、図2、図3に示した
それぞれの分周手段を複合して使用しても構わない。
In the description of the embodiment shown in FIGS. 1, 2 and 3, two control systems are used, one for driving control of a normal rectification type switching power supply circuit and the other for synchronous rectification type switching power supply circuit. However, the present invention is not limited to the embodiment, and it goes without saying that the present invention is also applicable to a control device having an unspecified number of control systems. Further, in a control device having an unspecified number of control systems, when there are a plurality of control systems provided with frequency dividing circuits as in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the frequency dividing ratio of each frequency dividing circuit is There is no need to make them the same, and the frequency division ratio is set in accordance with the characteristics of the switching power supply circuit to be driven and controlled, so that a pulse output signal (PO) having several different frequencies can be obtained from one controller. Is also good. Further, in order to obtain pulse output signals having several different frequencies, the respective frequency dividing means shown in FIGS. 1, 2 and 3 may be combined and used in one control device.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上に述べたように本発明による電源用
制御装置は、制御装置内に構成した複数の制御系で一つ
の発振手段を共有し、さらに所定の制御系あるいは発振
手段に分周手段を設けることにより、一つの制御装置か
ら複数の周波数の異なるパルス出力信号を、その動作タ
イミングを同期させて得られるようにしたものである。
これにより、例えば通常整流方式と同期整流方式のよう
に性質の異なる複数のスイッチング電源回路を、同時に
独立して、しかもそれぞれに適したスイッチング条件で
駆動制御することができ、なおかつ制御装置内や電源装
置内にスイッチングビートが発生するのが防止される。
その結果、本発明による制御装置を適用すれば、小型化
と高効率化の一方を犠牲にすることなく、電源装置の小
型化と高効率化がバランス良く達成することができる。
As described above, in the power supply control device according to the present invention, one oscillating means is shared by a plurality of control systems configured in the control device, and the frequency is divided by a predetermined control system or oscillating means. By providing the means, a plurality of pulse output signals having different frequencies can be obtained from one control device by synchronizing their operation timings.
As a result, a plurality of switching power supply circuits having different properties, such as a normal rectification method and a synchronous rectification method, can be simultaneously driven independently and under switching conditions suitable for each of them. The occurrence of switching beats in the device is prevented.
As a result, by applying the control device according to the present invention, it is possible to achieve a good balance between miniaturization and high efficiency of the power supply device without sacrificing one of miniaturization and high efficiency.

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

【図1】 本発明による電源用制御回路の第1の実施例
の回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a power supply control circuit according to the present invention.

【図2】 本発明による電源用制御回路の第2の実施例
の回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply control circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明による電源用制御回路の第3の実施例
の回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram of a power supply control circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 従来の電源用制御回路と、それを適用した電
源装置の概略図。
FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional power supply control circuit and a power supply device to which the control circuit is applied.

【符号の説明】 1、2 制御系 2a、2b 分周回路を設けた制御系 3 発振回路 3a 分周手段を付加した発振回路 4 基準電圧源 5 アクセサリー回路 CD 制御装置 PS1 スイッチング電源回路 PS2 スイッチング電源回路[Description of Signs] 1, 2 Control system 2a, 2b Control system provided with frequency dividing circuit 3 Oscillation circuit 3a Oscillating circuit with frequency dividing means 4 Reference voltage source 5 Accessory circuit CD control device PS1 Switching power supply circuit PS2 Switching power supply circuit

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の電源回路に対して独立した制御が
行えるよう複数の制御系を有し、該制御系にかかる発振
手段を共有させてそれぞれの制御系のパルス出力信号を
同期させた、パルス幅変調方式の電源用制御装置におい
て、 前記複数の制御系のうち、少なくとも1つの制御系のパ
ルス出力信号のパルス周波数を、分周手段によって他の
制御系のパルス周波数の(1/n)の低周波としたこと
を特徴とする電源用制御装置。
A plurality of control systems for performing independent control on a plurality of power supply circuits, and oscillating means for the control systems are shared to synchronize pulse output signals of the respective control systems. In a power supply control device of a pulse width modulation system, a pulse frequency of a pulse output signal of at least one of the plurality of control systems is set to (1 / n) of a pulse frequency of another control system by a frequency dividing means. A control device for a power supply, characterized by having a low frequency.
【請求項2】 複数の電源回路に対して独立した制御が
行えるよう複数の制御系を有し、該制御系にかかる発振
手段を共有させてそれぞれの制御系のパルス出力信号を
同期させた、パルス幅変調方式の電源用制御装置におい
て、 前記複数の制御系のうち、少なくとも1つの制御系に分
周手段を設け、高周波のパルス出力信号が得られる制御
系と低周波のパルス出力信号が得られる制御系を形成し
たことを特徴とする電源用制御装置。
2. A control system comprising: a plurality of control systems so that independent control can be performed on a plurality of power supply circuits; and oscillating means for the control systems is shared to synchronize pulse output signals of the respective control systems. In a pulse width modulation type power supply control device, a frequency dividing means is provided in at least one of the plurality of control systems, and a control system capable of obtaining a high frequency pulse output signal and a low frequency pulse output signal are provided. A control device for a power supply, wherein a control system is provided.
【請求項3】 複数の電源回路に対して独立した制御が
行えるよう複数の制御系を有し、該制御系にかかる発振
手段を共有させてそれぞれの制御系のパルス出力信号を
同期させた、パルス幅変調方式の電源用制御装置におい
て、 前記発振手段に分周手段を付加し、該発振手段から供給
する基準波形信号の周波数に応じて、高周波のパルス出
力信号が得られる制御系と低周波のパルス出力信号が得
られる制御系を形成したことを特徴とする電源用制御装
置。
3. A plurality of control systems so that independent control can be performed on a plurality of power supply circuits, and oscillating means for the control systems are shared to synchronize pulse output signals of the respective control systems. In a pulse width modulation type power supply control device, a frequency dividing means is added to the oscillating means, and a control system which can obtain a high frequency pulse output signal according to a frequency of a reference waveform signal supplied from the oscillating means, and a low frequency A control device for a power supply, wherein a control system for obtaining a pulse output signal is formed.
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