JP3037210B2 - スイッチング電源制御方式 - Google Patents
スイッチング電源制御方式Info
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- JP3037210B2 JP3037210B2 JP9155095A JP15509597A JP3037210B2 JP 3037210 B2 JP3037210 B2 JP 3037210B2 JP 9155095 A JP9155095 A JP 9155095A JP 15509597 A JP15509597 A JP 15509597A JP 3037210 B2 JP3037210 B2 JP 3037210B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
制御方式に関し、特に論理負荷へ電力を供給するスイッ
チング電源において急峻な負荷電流変動に対応するスイ
ッチング電源制御方式に関する。
制御方式に関し、特に論理負荷へ電力を供給するスイッ
チング電源において急峻な負荷電流変動に対応するスイ
ッチング電源制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のスイッチング電源制御方式は、例
えば、「ＮＥＣ データブック 電源用ＩＣ」（１９９５
年１０月発行）の第３４２頁〜第３５６頁に「スイッチ
ング・レギュレータ・コントロールＩＣ μＰＣ４９
４」として記載されている。
えば、「ＮＥＣ データブック 電源用ＩＣ」（１９９５
年１０月発行）の第３４２頁〜第３５６頁に「スイッチ
ング・レギュレータ・コントロールＩＣ μＰＣ４９
４」として記載されている。
【０００３】図３は、この従来の技術を示すブロック図
であり、スイッチング電源の出力電圧をモニターして安
定化する電圧制御用オペアンプ３と、電圧制御用オペア
ンプ３の出力と三角波ｃを比較してスイッチングパルス
幅を決定するコンパレータ４と、スイッチングパルスｄ
にてスイッチングされるスイッチング部５と、ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換部６と、負荷７とで構成されている。
であり、スイッチング電源の出力電圧をモニターして安
定化する電圧制御用オペアンプ３と、電圧制御用オペア
ンプ３の出力と三角波ｃを比較してスイッチングパルス
幅を決定するコンパレータ４と、スイッチングパルスｄ
にてスイッチングされるスイッチング部５と、ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換部６と、負荷７とで構成されている。
【０００４】このような構成におけるスイッチング電源
制御方式の動作について説明する。まず、スイッチング
電源のＤＣ−ＤＣ変換部６の出力電圧は、出力電圧セン
ス回路８を介して電圧制御用オペアンプ３に入力され
る。電圧制御用オペアンプ３は、出力電圧と予め設定さ
れた基準電圧ｂとを比較し、その結果をコンパレータ４
に入力する。コンパレータ４は、電圧制御用オペアンプ
３から出力された電圧と三角波ｃを比較してスイッチン
グパルスｄの幅を決定し、スイッチングパルスｄをスイ
ッチング部５に入力する。スイッチング部５は、コンパ
レータ４から出力されたスイッチングパルスｄによりス
イッチングし、ＤＣ−ＤＣ変換部６からそれに基づいた
出力電圧を負荷７に供給する。
制御方式の動作について説明する。まず、スイッチング
電源のＤＣ−ＤＣ変換部６の出力電圧は、出力電圧セン
ス回路８を介して電圧制御用オペアンプ３に入力され
る。電圧制御用オペアンプ３は、出力電圧と予め設定さ
れた基準電圧ｂとを比較し、その結果をコンパレータ４
に入力する。コンパレータ４は、電圧制御用オペアンプ
３から出力された電圧と三角波ｃを比較してスイッチン
グパルスｄの幅を決定し、スイッチングパルスｄをスイ
ッチング部５に入力する。スイッチング部５は、コンパ
レータ４から出力されたスイッチングパルスｄによりス
イッチングし、ＤＣ−ＤＣ変換部６からそれに基づいた
出力電圧を負荷７に供給する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
おいては、出力電圧モニター→オペアンプにおける基準
電圧との比較→コンパレータにおけるパルス幅制御とい
う帰還で出力電圧の制御を行っているため、出力電圧変
動に対応する応答時間に限界があり、急峻な負荷電流の
増加により出力電圧が過渡的に低下してしまう結果、負
荷に対して必要な電圧を供給できないという問題があ
る。
おいては、出力電圧モニター→オペアンプにおける基準
電圧との比較→コンパレータにおけるパルス幅制御とい
う帰還で出力電圧の制御を行っているため、出力電圧変
動に対応する応答時間に限界があり、急峻な負荷電流の
増加により出力電圧が過渡的に低下してしまう結果、負
荷に対して必要な電圧を供給できないという問題があ
る。
【０００６】本発明は、負荷電流が急峻に増加したとき
に出力電圧が規定値以下に低下することを防止するスイ
ッチング電源制御方式を提供することを目的とする。
に出力電圧が規定値以下に低下することを防止するスイ
ッチング電源制御方式を提供することを目的とする。
【０００７】
【０００８】
【課題を解決するための手段】 本発明の第１のスイッチ
ング電源制御方式は、スイッチング電源の出力電圧と基
準電圧とを比較し、その差分をスイッチングパルス生成
手段に入力することによってスイッチングパルスの幅を
制御するスイッチング電源制御方式であって、前記スイ
ッチング電源の急峻に増加した負荷電流値を検出し、そ
の検出した値と記憶していた増加前の負荷電流値とを比
較して変動分を算出し、前記負荷電流の変動分を電圧に
変換して電流制御用オペアンプに入力する負荷変動電流
検出部と、前記負荷変動電流検出部から出力された電圧
と第１の基準電圧とを比較し、その差分を補正電圧とし
て出力する電流制御用オペアンプと、前記スイッチング
電源の出力電圧と第２の基準電圧とを比較し、その差分
を出力する電圧制御用オペアンプと、前記電流制御用オ
ペアンプの出力と前記電圧制御用オペアンプの出力とを
抵抗分圧した電圧と三角波とを比較してスイッチングパ
ルスを生成するコンパレータと、を有することを特徴と
する。
ング電源制御方式は、スイッチング電源の出力電圧と基
準電圧とを比較し、その差分をスイッチングパルス生成
手段に入力することによってスイッチングパルスの幅を
制御するスイッチング電源制御方式であって、前記スイ
ッチング電源の急峻に増加した負荷電流値を検出し、そ
の検出した値と記憶していた増加前の負荷電流値とを比
較して変動分を算出し、前記負荷電流の変動分を電圧に
変換して電流制御用オペアンプに入力する負荷変動電流
検出部と、前記負荷変動電流検出部から出力された電圧
と第１の基準電圧とを比較し、その差分を補正電圧とし
て出力する電流制御用オペアンプと、前記スイッチング
電源の出力電圧と第２の基準電圧とを比較し、その差分
を出力する電圧制御用オペアンプと、前記電流制御用オ
ペアンプの出力と前記電圧制御用オペアンプの出力とを
抵抗分圧した電圧と三角波とを比較してスイッチングパ
ルスを生成するコンパレータと、を有することを特徴と
する。
【０００９】本発明の第２のスイッチング電源制御方式
は、スイッチング電源の出力電圧と基準電圧とを比較
し、その差分をスイッチングパルス生成手段に入力する
ことによってスイッチングパルスの幅を制御するスイッ
チング電源制御方式であって、前記スイッチング電源の
急峻に増加した負荷電流値を検出し、その検出した値と
記憶していた増加前の負荷電流値とを比較して変動分を
算出し、前記負荷電流の変動分を電圧に変換して電流制
御用オペアンプに入力する負荷変動電流検出部と、前記
負荷変動電流検出部から出力された電圧と第１の基準電
圧とを比較し、その差分を補正電圧として出力する電流
制御用オペアンプと、前記電流制御用オペアンプの出力
と前記スイッチング電源の出力電圧とを抵抗分圧した電
圧と第２の基準電圧とを比較し、その差分を出力する電
圧制御用オペアンプと、前記電圧制御用オペアンプの出
力と三角波とを比較してスイッチングパルスを生成する
コンパレータと、を有することを特徴とする。
は、スイッチング電源の出力電圧と基準電圧とを比較
し、その差分をスイッチングパルス生成手段に入力する
ことによってスイッチングパルスの幅を制御するスイッ
チング電源制御方式であって、前記スイッチング電源の
急峻に増加した負荷電流値を検出し、その検出した値と
記憶していた増加前の負荷電流値とを比較して変動分を
算出し、前記負荷電流の変動分を電圧に変換して電流制
御用オペアンプに入力する負荷変動電流検出部と、前記
負荷変動電流検出部から出力された電圧と第１の基準電
圧とを比較し、その差分を補正電圧として出力する電流
制御用オペアンプと、前記電流制御用オペアンプの出力
と前記スイッチング電源の出力電圧とを抵抗分圧した電
圧と第２の基準電圧とを比較し、その差分を出力する電
圧制御用オペアンプと、前記電圧制御用オペアンプの出
力と三角波とを比較してスイッチングパルスを生成する
コンパレータと、を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１１】まず、本発明の第１の実施の形態について
図１を用いて説明する。
図１を用いて説明する。
【００１２】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
ブロック図であり、負荷電流の急変を検出する負荷変動
電流検出部１と、負荷電流変動による補正電圧を出力す
る電流制御用オペアンプ２と、ＤＣ−ＤＣ変換部７の出
力電圧をモニターして安定化する電圧制御用オペアンプ
３と、電流制御用オペアンプ２と電圧制御用オペアンプ
３との出力電圧同士の抵抗分圧した値と三角波ｃとを比
較してスイッチングパルス幅を決定するコンパレータ４
と、コンパレータ４から出力されたスイッチングパルス
ｄによりスイッチングするスイッチング部５と、スイッ
チングされて負荷８に電圧を供給するＤＣ−ＤＣ変換部
６と、負荷７とから構成される。
ブロック図であり、負荷電流の急変を検出する負荷変動
電流検出部１と、負荷電流変動による補正電圧を出力す
る電流制御用オペアンプ２と、ＤＣ−ＤＣ変換部７の出
力電圧をモニターして安定化する電圧制御用オペアンプ
３と、電流制御用オペアンプ２と電圧制御用オペアンプ
３との出力電圧同士の抵抗分圧した値と三角波ｃとを比
較してスイッチングパルス幅を決定するコンパレータ４
と、コンパレータ４から出力されたスイッチングパルス
ｄによりスイッチングするスイッチング部５と、スイッ
チングされて負荷８に電圧を供給するＤＣ−ＤＣ変換部
６と、負荷７とから構成される。
【００１３】次に、本発明の第１の実施の形態の動作に
ついて図１を用いて詳細に説明する。
ついて図１を用いて詳細に説明する。
【００１４】まず、負荷７に流れる負荷電流が急峻に増
加した場合、負荷変動電流検出部１は、急峻に増加した
負荷電流値を検出し、その値と記憶していた変動前の負
荷電流値とを比較して、負荷電流の変動分を算出する。
そして、負荷変動電流検出部１は、負荷電流の変動分を
電圧に変換して電流制御用オペアンプ２の一方の入力端
子に入力する。
加した場合、負荷変動電流検出部１は、急峻に増加した
負荷電流値を検出し、その値と記憶していた変動前の負
荷電流値とを比較して、負荷電流の変動分を算出する。
そして、負荷変動電流検出部１は、負荷電流の変動分を
電圧に変換して電流制御用オペアンプ２の一方の入力端
子に入力する。
【００１５】電流制御用オペアンプ２のもう一方の入力
端子には基準電圧ａが入力されており、この基準電圧ａ
は、負荷変動電流検出部１から出力された変動負荷電流
相当の電圧が基準電圧ａを越えた場合に、電流制御用オ
ペアンプ２から補正電圧を出力するような値に予め設定
されるもので、いわば負荷電流の変動許容値を決めるも
のである。
端子には基準電圧ａが入力されており、この基準電圧ａ
は、負荷変動電流検出部１から出力された変動負荷電流
相当の電圧が基準電圧ａを越えた場合に、電流制御用オ
ペアンプ２から補正電圧を出力するような値に予め設定
されるもので、いわば負荷電流の変動許容値を決めるも
のである。
【００１６】そして、電流制御用オペアンプ２は、負荷
変動電流検出部１から出力された変動負荷電流相当の電
圧から基準電圧ａを差し引いた補正電圧を出力する。
変動電流検出部１から出力された変動負荷電流相当の電
圧から基準電圧ａを差し引いた補正電圧を出力する。
【００１７】その結果、ＤＣ−ＤＣ変換部６の出力電圧
を出力電圧センス回路８を介してモニター，安定化する
電圧制御用オペアンプ３の出力と電流制御用オペアンプ
２の出力電圧同士が抵抗分圧された点ｅの電圧が変化す
る。
を出力電圧センス回路８を介してモニター，安定化する
電圧制御用オペアンプ３の出力と電流制御用オペアンプ
２の出力電圧同士が抵抗分圧された点ｅの電圧が変化す
る。
【００１８】それに伴い、コンパレータ４は、ｅ点の電
圧と三角波ｃとを比較してスイッチングパルスの幅を広
くし、スイッチングパルスｄとしてスイッチング部５に
入力する。これにより、ＤＣ−ＤＣ変換部６の出力電圧
は急峻な低下が抑制される。
圧と三角波ｃとを比較してスイッチングパルスの幅を広
くし、スイッチングパルスｄとしてスイッチング部５に
入力する。これにより、ＤＣ−ＤＣ変換部６の出力電圧
は急峻な低下が抑制される。
【００１９】次に、本発明の第２の実施の形態について
図２を参照して説明する。
図２を参照して説明する。
【００２０】図２は、本発明の第２の実施の形態を示す
ブロック図であり、本発明の第１の実施の形態を示す図
１と比較して異なる点は、図１においては、電流制御用
オペアンプ２の出力電圧と電圧制御用オペアンプ３の出
力電圧同士を抵抗分圧した点ｅの電圧をコンパレータ４
に入力したが、図２においては、電流制御用オペアンプ
２の出力電圧と出力センス電圧とを抵抗分圧した値を電
圧制御用オペアンプ３に入力し、これを基準電圧ｂと比
較した結果の電圧制御用オペアンプ３の出力をコンパレ
ータ４に入力した点である。
ブロック図であり、本発明の第１の実施の形態を示す図
１と比較して異なる点は、図１においては、電流制御用
オペアンプ２の出力電圧と電圧制御用オペアンプ３の出
力電圧同士を抵抗分圧した点ｅの電圧をコンパレータ４
に入力したが、図２においては、電流制御用オペアンプ
２の出力電圧と出力センス電圧とを抵抗分圧した値を電
圧制御用オペアンプ３に入力し、これを基準電圧ｂと比
較した結果の電圧制御用オペアンプ３の出力をコンパレ
ータ４に入力した点である。
【００２１】
【発明の効果】上述したように、本発明による第１の効
果は、負荷電流の急峻な増加を検出して補正用の電圧を
発生させることにより、スイッチグパルス幅変更の応答
速度を速くしたため、負荷電流が急峻に増加したときの
出力電圧の低下を許容値内に抑制できることである。
果は、負荷電流の急峻な増加を検出して補正用の電圧を
発生させることにより、スイッチグパルス幅変更の応答
速度を速くしたため、負荷電流が急峻に増加したときの
出力電圧の低下を許容値内に抑制できることである。
【００２２】第２の効果は、電圧低下対策として論理負
荷に実装されているコンデンサが不要になり装置を簡素
化できることである。
荷に実装されているコンデンサが不要になり装置を簡素
化できることである。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】従来の技術を示すブロック図である。
１ 負荷変動電流検出部 ２ 電流制御用オペアンプ ３ 電圧制御用オペアンプ ４ コンパレータ ５ スイッチング部 ６ ＤＣ−ＤＣ変換部 ７ 負荷 ８ 出力電圧センス回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 3/00
Claims (2)
- 【請求項１】 スイッチング電源の出力電圧と基準電圧
とを比較し、その差分をスイッチングパルス生成手段に
入力することによってスイッチングパルスの幅を制御す
るスイッチング電源制御方式であって、 前記スイッチング電源の急峻に増加した負荷電流値を検
出し、その検出した値と記憶していた増加前の負荷電流
値とを比較して変動分を算出し、前記負荷電流の変動分
を電圧に変換して電流制御用オペアンプに入力する負荷
変動電流検出部と、 前記負荷変動電流検出部から出力された電圧と第１の基
準電圧とを比較し、その差分を補正電圧として出力する
電流制御用オペアンプと、 前記スイッチング電源の出力電圧と第２の基準電圧とを
比較し、その差分を出力する電圧制御用オペアンプと、 前記電流制御用オペアンプの出力と前記電圧制御用オペ
アンプの出力とを抵抗分圧した電圧と三角波とを比較し
てスイッチングパルスを生成するコンパレータと、 を有することを特徴とするスイッチング電源制御方式。 - 【請求項２】 スイッチング電源の出力電圧と基準電圧
とを比較し、その差分をスイッチングパルス生成手段に
入力することによってスイッチングパルスの幅を制御す
るスイッチング電源制御方式であって、 前記スイッチング電源の急峻に増加した負荷電流値を検
出し、その検出した値と記憶していた増加前の負荷電流
値とを比較して変動分を算出し、前記負荷電流の変動分
を電圧に変換して電流制御用オペアンプに入力する負荷
変動電流検出部と、 前記負荷変動電流検出部から出力された電圧と第１の基
準電圧とを比較し、その差分を補正電圧として出力する
電流制御用オペアンプと、 前記電流制御用オペアンプの出力と前記スイッチング電
源の出力電圧とを抵抗分圧した電圧と第２の基準電圧と
を比較し、その差分を出力する電圧制御用オペアンプ
と、 前記電圧制御用オペアンプの出力と三角波とを比較して
スイッチングパルスを生成するコンパレータと、 を有することを特徴とするスイッチング電源制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9155095A JP3037210B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | スイッチング電源制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9155095A JP3037210B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | スイッチング電源制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH114574A JPH114574A (ja) | 1999-01-06 |
| JP3037210B2 true JP3037210B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=15598528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9155095A Expired - Fee Related JP3037210B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | スイッチング電源制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037210B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100593929B1 (ko) | 2004-11-03 | 2006-06-30 | 삼성전기주식회사 | 자동 전압 조절 기능을 갖는 스위치 모드 전원 공급장치 |
| JP2009291006A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Fujitsu Ltd | 電圧変換装置、電圧変換方法、およびデューティ比決定プログラム |
| JP5607476B2 (ja) * | 2010-09-17 | 2014-10-15 | Ｎｅｃネットワークプロダクツ株式会社 | 電源回路 |
| JP5902401B2 (ja) | 2011-05-31 | 2016-04-13 | サイプレス セミコンダクター コーポレーション | 電源装置、制御回路、電子機器及び電源の制御方法 |
| JP6406335B2 (ja) | 2016-11-14 | 2018-10-17 | オムロン株式会社 | マッチング装置、マッチング方法及びプログラム |
| JP2021141714A (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | ローム株式会社 | 駆動周波数制御方法、電源制御装置 |
-
1997
- 1997-06-12 JP JP9155095A patent/JP3037210B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH114574A (ja) | 1999-01-06 |
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