JP3168683B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

Info

Publication number
JP3168683B2
JP3168683B2 JP11018492A JP11018492A JP3168683B2 JP 3168683 B2 JP3168683 B2 JP 3168683B2 JP 11018492 A JP11018492 A JP 11018492A JP 11018492 A JP11018492 A JP 11018492A JP 3168683 B2 JP3168683 B2 JP 3168683B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
terminal
voltage
timing
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP11018492A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05308776A (en
Inventor
浩 三村
Original Assignee
デンセイ・ラムダ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by デンセイ・ラムダ株式会社 filed Critical デンセイ・ラムダ株式会社
Priority to JP11018492A priority Critical patent/JP3168683B2/en
Publication of JPH05308776A publication Critical patent/JPH05308776A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3168683B2 publication Critical patent/JP3168683B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

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、外部からの同期信号に
より発振器の発振周波数を同期させてスイッチング素子
に駆動信号を供給するスイッチング電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply for supplying a drive signal to a switching element by synchronizing an oscillation frequency of an oscillator with an external synchronization signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、複数の電力変換回路を備えたス
イッチング電源装置は、例えば、トランスとスイッチン
グ素子とを有するインバータ回路に、特開昭64−60
261号公報等に開示される力率改善回路を備えたもの
が公知である。こうした電源装置においては、インバー
タ回路および力率改善回路を構成するスイッチング素子
のパルス導通幅を制御するために、帰還回路として発振
器を備えた制御用ICが独立して用いられているため、
各発振器間における発振周波数の相違により生じるビー
トによって、電源側から入力電圧ラインに対する帰還ノ
イズの発生が多くなる。そこで、帰還ノイズを低減する
ために、従来より各制御用ICに対して外部より同期信
号を供給し、この同期信号に基づく周波数で発振器を同
期させるものが提案されている。
2. Description of the Related Art In general, a switching power supply having a plurality of power conversion circuits is disclosed in, for example, an inverter circuit having a transformer and a switching element.
No. 261 is known. In such a power supply device, a control IC having an oscillator as a feedback circuit is independently used in order to control a pulse conduction width of a switching element included in an inverter circuit and a power factor correction circuit.
Due to the beat generated due to the difference in oscillation frequency between the oscillators, feedback noise from the power supply side to the input voltage line increases. Therefore, in order to reduce the feedback noise, there has conventionally been proposed a device that externally supplies a synchronization signal to each control IC and synchronizes the oscillator with a frequency based on the synchronization signal.

【0003】すなわち図3に示すように、商用電源1の
両端に入力端子+V1,−V1を介してダイオードブリ
ッジからなる整流回路2が接続され、この整流回路2に
MOS型FETからなるスイッチング素子3と、インダ
クタンス4と、ダイオード5とにより構成される電力変
換回路たる力率改善回路6を接続し、前記スイッチング
素子3によりスイッチングして昇圧された電圧を出力す
る。この力率改善回路6の出力端間には、前記昇圧され
た電圧を平滑するための平滑コンデンサ7が接続される
とともに、平滑コンデンサ7で平滑された直流入力電圧
Viを分圧する抵抗8,9の直列回路と、抵抗8,9に
より分圧された入力検出電圧と基準電圧とを比較増幅す
る演算増幅器10と、この演算増幅器10にて比較増幅され
た信号に基づきスイッチング素子3をパルス幅制御する
制御用IC11が力率改善回路6の帰還回路として設けら
れる。制御用IC11は、PWMコンパレータ12と、この
PWMコンパレータ12にのこぎり波を供給する発振器13
と、スイッチング素子3を駆動させるためのドライバ回
路14とを内蔵し、PWMコンパレータ12により前記演算
増幅器10からの比較増幅された信号を発振器13から出力
されるのこぎり波と比較し、この比較結果に基づくパル
ス導通幅を有する駆動信号をドライバ回路14を介してス
イッチング素子3に供給する。すなわち、力率改善回路
6は、スイッチング素子3がオンのときに、整流回路2
からの直流電流によってインダクタンス4にエネルギー
を蓄え、スイッチング素子3がオフのときに、インダク
タンス4に蓄えられたエネルギーを整流回路2から供給
される電圧に重畳させて出力するとともに、制御用IC
11は直流入力電圧Viの変化を抵抗8,9により検知
し、交流電源からの電圧波形と電流波形を近づけて、入
力力率を改善するようにスイッチング素子3を介してイ
ンダクタンス4に蓄えられるエネルギーを制御する。
That is, as shown in FIG. 3, a rectifier circuit 2 composed of a diode bridge is connected to both ends of a commercial power supply 1 via input terminals + V1, -V1, and a switching element 3 composed of a MOS FET is connected to the rectifier circuit 2. And a power factor improvement circuit 6 which is a power conversion circuit composed of an inductance 4 and a diode 5, and outputs a boosted voltage by switching by the switching element 3. A smoothing capacitor 7 for smoothing the boosted voltage is connected between the output terminals of the power factor correction circuit 6, and resistors 8, 9 for dividing the DC input voltage Vi smoothed by the smoothing capacitor 7. And an operational amplifier 10 for comparing and amplifying the input detection voltage divided by the resistors 8 and 9 with the reference voltage, and the pulse width control of the switching element 3 based on the signal amplified and amplified by the operational amplifier 10 The control IC 11 is provided as a feedback circuit of the power factor correction circuit 6. The control IC 11 includes a PWM comparator 12 and an oscillator 13 that supplies a sawtooth wave to the PWM comparator 12.
And a driver circuit 14 for driving the switching element 3. The PWM comparator 12 compares a signal amplified and compared from the operational amplifier 10 with a saw-tooth wave output from the oscillator 13. A driving signal having a pulse conduction width based on the driving signal is supplied to the switching element 3 via the driver circuit 14. That is, when the switching element 3 is on, the power factor correction circuit 6
Energy is stored in the inductance 4 by the DC current from the rectifier circuit 2. When the switching element 3 is off, the energy stored in the inductance 4 is superimposed on the voltage supplied from the rectifier circuit 2 and output.
Numeral 11 indicates a change in the DC input voltage Vi detected by the resistors 8 and 9, the voltage waveform and the current waveform from the AC power supply are brought close to each other, and the energy stored in the inductance 4 via the switching element 3 so as to improve the input power factor. Control.

【0004】前記直流入力電圧Viは、トランス15とM
OS型FETからなるスイッチング素子16とを備えた電
力変換回路たるインバータ回路17に供給される。そし
て、スイッチング素子16をスイッチングすることによ
り、トランス15の二次巻線から誘起された電圧を整流平
滑回路18により整流平滑し、出力端子+V2,−V2間
に直流出力電圧Voを供給する。また、インバータ回路
17の帰還回路として、出力端子+V2,−V2間に接続
され、直流入力電圧Viを分圧する抵抗19,20の直列回
路と、抵抗19,20により分圧された出力検出電圧と基準
電圧とを比較増幅する演算増幅器21と、この演算増幅器
21にて比較増幅された信号に基づきスイッチング素子16
をパルス幅制御する制御用IC11Aとを備えている。そ
して、制御用IC11Aにおいて、PWMコンパレータ12
Aにより前記演算増幅器21からの比較増幅された信号を
発振器13Aから出力されるのこぎり波と比較し、この比
較結果に基づくパルス導通幅を有する駆動信号をドライ
バ回路14Aを介してスイッチング素子16に供給して、前
記直流出力電圧Voを一定に保つように制御を行うもの
である。
The DC input voltage Vi is connected to the transformer 15 and M
It is supplied to an inverter circuit 17 as a power conversion circuit including a switching element 16 composed of an OS type FET. Then, by switching the switching element 16, the voltage induced from the secondary winding of the transformer 15 is rectified and smoothed by the rectifying and smoothing circuit 18, and a DC output voltage Vo is supplied between the output terminals + V2 and -V2. Also, the inverter circuit
As a feedback circuit of 17, a series circuit of resistors 19 and 20 connected between the output terminals + V2 and -V2 to divide the DC input voltage Vi and an output detection voltage and a reference voltage divided by the resistors 19 and 20 are provided. Operational amplifier 21 for comparison and amplification, and this operational amplifier
Switching element 16 based on the signal amplified and compared at 21
And a control IC 11A for controlling the pulse width. Then, in the control IC 11A, the PWM comparator 12
A compares the amplified signal from the operational amplifier 21 with the sawtooth wave output from the oscillator 13A, and supplies a drive signal having a pulse conduction width based on the comparison result to the switching element 16 via the driver circuit 14A. Then, control is performed so as to keep the DC output voltage Vo constant.

【0005】制御用IC11に内蔵する発振器13は、発振
周波数を設定するためのタイミング容量端子CTとタイ
ミング抵抗端子RTとを備えている。タイミング容量端
子CTとグランド間にはコンデンサ22と抵抗23との直列
回路が接続されるとともに、このコンデンサ22と抵抗23
との接続点にはコンデンサ24を介してパルス状のリセッ
ト同期信号を出力する同期信号発生回路25が接続され、
さらに、タイミング抵抗端子RTとグランド間に定電流
発生用の抵抗26が接続される。また、制御用IC11Aも
同様に、コンデンサ22Aと抵抗23Aとの直列回路がタイ
ミング容量端子CTとグランド間に接続されるととも
に、このコンデンサ22Aと抵抗23Aとの接続点にコンデ
ンサ24Aを介して前記同期信号発生回路25を接続し、さ
らに、タイミング抵抗端子RTとグランド間に抵抗26A
を接続する。
[0005] The oscillator 13 incorporated in the control IC 11 has a timing capacitance terminal CT and a timing resistance terminal RT for setting the oscillation frequency. A series circuit of a capacitor 22 and a resistor 23 is connected between the timing capacitor terminal CT and the ground.
A synchronization signal generation circuit 25 that outputs a pulsed reset synchronization signal via a capacitor 24 is connected to the connection point with
Further, a constant current generating resistor 26 is connected between the timing resistor terminal RT and the ground. Similarly, in the control IC 11A, a series circuit of a capacitor 22A and a resistor 23A is connected between the timing capacitor terminal CT and the ground, and a connection point between the capacitor 22A and the resistor 23A is connected via the capacitor 24A to the synchronous circuit. A signal generating circuit 25 is connected, and a resistor 26A is connected between the timing resistor terminal RT and the ground.
Connect.

【0006】図4はタイミング容量端子CTの波形図を
示したものである。制御用IC11において、タイミング
容量端子CTからコンデンサ22に流れる電流は、タイミ
ング抵抗端子RTから抵抗26に流れる電流に基づいて設
定されており、このコンデンサ22と抵抗26とにより構成
される時定数回路により、コンデンサ22を充電させてタ
イミング容量端子の端子電圧を上昇させている。そし
て、タイミング容量端子CTの端子電圧は常に制御用I
C11により検知されており、この端子電圧が発振器13に
おいて予め設定された第1の設定電圧であるHighレ
ベルのスレッシュ電圧を越えた時に、コンデンサ22を強
制的に放電させるとともに、予め設定された第2の設定
電圧であるLowレベルのスレッシュ電圧に達した時
に、コンデンサ22を再び充電させる動作を繰り返すこと
によって、LowレベルからHighレベルのスレッシ
ュ電圧に達するまでの充放電時間に基づいた発振周波数
を有するのこぎり波が、発振器13からPWMコンパレー
タ12の非反転入力端子に供給される。このとき、コンデ
ンサ22および抵抗26によって定められる充放電時間より
も短い周期で、同期信号発生回路25からリセット同期信
号をコンデンサ22と抵抗23との接続点に印加すると、タ
イミング容量端子CTの端子電圧はコンデンサ22の充電
電圧に重畳されてHighレベルのスレッシュ電圧を越
え、これによって、コンデンサ22が強制的に放電される
ため、制御用IC11は外部から供給されるリセット同期
信号の周期に基づいた発振周波数を有するのこぎり波に
よって動作することになる。これは、インバータ回路17
を制御する制御用IC11Aのタイミング容量端子CTに
関しても同様に作用するものであり、同期信号発生回路
25からコンデンサ22Aと抵抗23A間の接続点に印加され
るリセット同期信号の周期に基づいて、発振器13Aの発
振周波数が定められる。したがって、制御用IC11,11
Aはいずれも同期信号発生回路25からのリセット同期信
号によって同期され、各発振器13,13A間の周波数の差
によるビートの発生は起こらなくなり、帰還ノイズを低
減することが可能になる。
FIG. 4 shows a waveform diagram of the timing capacitor terminal CT. In the control IC 11, the current flowing from the timing capacitance terminal CT to the capacitor 22 is set based on the current flowing from the timing resistance terminal RT to the resistor 26, and is controlled by a time constant circuit formed by the capacitor 22 and the resistor 26. The capacitor 22 is charged to increase the terminal voltage of the timing capacitor terminal. The terminal voltage of the timing capacitor terminal CT is always the control I
When this terminal voltage exceeds a high-level threshold voltage, which is a first set voltage preset in the oscillator 13, the capacitor 22 is forcibly discharged and a predetermined second voltage is detected . 2 settings
Upon reaching the Low level of the threshold voltage is a voltage, by repeating the operation for charging the capacitor 22 again, a sawtooth wave having an oscillation frequency based on the charge and discharge time from the Low level to reach the threshold voltage of the High-level , From the oscillator 13 to the non-inverting input terminal of the PWM comparator 12. At this time, when a reset synchronizing signal is applied from the synchronizing signal generation circuit 25 to the connection point between the capacitor 22 and the resistor 23 in a cycle shorter than the charging / discharging time defined by the capacitor 22 and the resistor 26, the terminal voltage of the timing capacitor terminal CT Is superimposed on the charging voltage of the capacitor 22 and exceeds the high-level threshold voltage, thereby forcibly discharging the capacitor 22. Therefore, the control IC 11 oscillates based on the cycle of the reset synchronization signal supplied from the outside. It will operate with a sawtooth wave having a frequency. This is the inverter circuit 17
The same applies to the timing capacitance terminal CT of the control IC 11A for controlling the synchronization signal generation circuit.
The oscillation frequency of the oscillator 13A is determined based on the period of the reset synchronization signal applied from 25 to the connection point between the capacitor 22A and the resistor 23A. Therefore, the control ICs 11, 11
A is synchronized by the reset synchronizing signal from the synchronizing signal generating circuit 25, and no beat occurs due to the difference in frequency between the oscillators 13 and 13A, so that feedback noise can be reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術において
は、コンデンサ22および抵抗26によって定められる充放
電時間よりも短い周期で、同期信号発生回路25からのリ
セット同期信号を広範囲に周波数可変させようとする
と、特に、リセット同期信号の周期が短く、コンデンサ
22の充電電圧が低い状態のときにリセット同期信号が出
力された場合、タイミング容量端子CTの端子電圧をH
ighレベルのスレッシュ電圧以上にまで上昇させるの
に大きな容量のコンデンサ24が必要となり、しかも、図
4に示すように、リセット同期信号の周期が変わると、
リセット同期信号が供給される直前のタイミング容量端
子CTのピーク間電圧値Vpも変化するため、帰還ルー
プの利得が著しく変化し、安定した制御が行われなくな
る。すなわち、この種のスイッチング電源装置では、制
御用IC11,11Aの同期を維持することのできるリセッ
ト同期信号の周波数可変範囲は約10〜20%程度にす
ぎず、リセット同期信号の周波数可変が広範囲に必要と
される出力電圧可変回路や、過電流保護回路等を付加す
ることが難しいといった問題点を有していた。
In the prior art, the frequency of the reset synchronizing signal from the synchronizing signal generating circuit 25 is widely varied in a cycle shorter than the charging / discharging time determined by the capacitor 22 and the resistor 26. Then, especially, the cycle of the reset synchronization signal is short, and the capacitor
When the reset synchronizing signal is output while the charging voltage of the terminal 22 is low, the terminal voltage of the timing capacitor terminal CT is set to H
When the capacitor 24 having a large capacity is required to increase the voltage to a level higher than the threshold voltage of the high level, and as shown in FIG.
Since the peak-to-peak voltage value Vp of the timing capacitor terminal CT immediately before the supply of the reset synchronization signal also changes, the gain of the feedback loop changes significantly, and stable control is not performed. That is, in this type of switching power supply device, the frequency variation range of the reset synchronization signal that can maintain the synchronization of the control ICs 11 and 11A is only about 10 to 20%, and the frequency variation of the reset synchronization signal is wide. There is a problem that it is difficult to add a required output voltage variable circuit, an overcurrent protection circuit, and the like.

【0008】そこで本発明は上記問題点を解決して、リ
セット同期信号の周波数を広範囲にわたって可変するこ
との可能なスイッチング電源装置を提供することを目的
とする。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and to provide a switching power supply device capable of varying the frequency of a reset synchronization signal over a wide range.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明はスイッチング素
子を有する複数の電力変換回路を備え、前記各スイッチ
ング素子を制御するための帰還回路として発振器を内蔵
した制御用ICを独立して用い、この制御用ICには、
コンデンサを接続したタイミング容量端子と、このタイ
ミング容量端子から前記コンデンサに流れる電流量を設
定するタイミング抵抗端子とを備え、前記コンデンサに
流れる電流でこのコンデンサが充電し、前記タイミング
容量端子の端子電圧が上昇して第1の設定電圧を越える
と前記コンデンサを放電させ、前記タイミング容量端子
の端子電圧が低下して第2の設定電圧に達すると、前記
コンデンサを再び充電させる動作を繰り返し、このとき
の前記タイミング容量端子の端子電圧が前記第2の設定
電圧から前記第1の設定電 圧に達するまでの時間を、前
記発振器の発振周波数として設定するとともに、前記各
発振器の発振周波数を同期させるために、前記各制御用
ICの各タイミング容量端子にこのタイミング容量端子
の端子電圧が前記第1の設定電圧を越えるようなリセッ
ト同期信号を供給する同期信号発生回路を設けたスイッ
チング電源装置において、前記リセット同期信号の周期
が短いほど、前記タイミング容量端子から前記コンデン
サに流れる電流を増やしてこのコンデンサの充電時間を
短くし、前記リセット同期信号の周期が長いほど、前記
タイミング容量端子から前記コンデンサに流れる電流を
減らしてこのコンデンサの充電時間を長くする電流調整
回路を、前記同期信号発生回路と前記タイミング抵抗端
子間に接続したものである。
The present invention comprises a plurality of power conversion circuits having switching elements, and independently uses a control IC having a built-in oscillator as a feedback circuit for controlling each of the switching elements. In the control IC,
The timing capacitor terminal to which a capacitor is connected and this
The amount of current flowing from the
And a timing resistor terminal for setting
This capacitor is charged by the flowing current,
The terminal voltage of the capacitor terminal rises and exceeds the first set voltage
And discharge the capacitor, and the timing capacitance terminal
When the terminal voltage of
The operation of charging the capacitor again is repeated.
The terminal voltage of the timing capacitor terminal of the second setting
The time from the voltage to reach the first set voltage, before
And sets the oscillation frequency of the serial oscillator, to synchronize the oscillation frequency of each oscillator, for each control
This timing capacitor terminal is connected to each timing capacitor terminal of the IC.
Period of the switching power supply apparatus provided with a synchronizing signal generation circuit, the reset synchronization signal terminal voltage of supplying reset <br/> preparative synchronizing signal which exceeds the first set voltage
Is shorter, the capacitor from the timing capacitor terminal is shorter.
To increase the current flowing through the
Shorter, the longer the cycle of the reset synchronization signal,
The current flowing from the timing capacitor terminal to the capacitor is
A current adjustment circuit for reducing the charge time of the capacitor is connected between the synchronization signal generation circuit and the timing resistor terminal.

【0010】[0010]

【作用】上記構成によって、電流調整回路により、リセ
ット同期信号の周期が短いほど、タイミング容量端子か
らコンデンサに流れる電流を増やしてこのコンデンサの
充電時間を短くし、前記リセット同期信号の周期が長い
ほど、タイミング容量端子からコンデンサに流れる電流
を減らしてこのコンデンサの充電時間を長くするので、
リセット同期信号が供給される直前のタイミング容量端
子CTのピーク間電圧値は一定に保持され、帰還ループ
の利得の変化は抑制される。
According to the above arrangement , the reset circuit is provided by the current adjusting circuit .
The shorter the period of the sync signal, the shorter the
Increase the current flowing through the capacitor
The charging time is shortened and the cycle of the reset synchronization signal is long.
The current flowing from the timing capacitor terminal to the capacitor
To increase the charging time of this capacitor,
The peak-to-peak voltage value of the timing capacitor terminal CT immediately before the supply of the reset synchronization signal is kept constant, and the change in the gain of the feedback loop is suppressed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図1及び図
2を参照して説明する。なお、図1において、前記従来
例にて示した図3と同一部分には同一符号を付し、その
共通する部分の詳細なる説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 3 shown in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the common parts will be omitted.

【0012】制御用IC11に内蔵される発振器13のタイ
ミング抵抗端子CTと同期信号発生回路25間には、周波
数/電圧変換回路31を備えた電流調整回路32が接続され
る。周波数/電圧変換回路31は、同期信号発生回路25か
らのリセット同期信号をエミッタ接地されたトランジス
タ33のベースに供給するとともに、トランジスタ33のコ
レクタとグランド間にコンデンサ34を接続し、このトラ
ンジスタ33のコレクタとコンデンサ34との接続点に電流
源35と、この接続点のピーク電圧を保持するサンプルホ
ールド回路36とをそれぞれ接続したものである。また、
一対のトランジスタ37,38のベースどうしを接続し、一
方のトランジスタ37のコレクタとサンプルホールド回路
36の出力間に電流制限用の抵抗39を挿入接続するととも
に、このトランジスタ37のコレクタ・ベース間を接続
し、エミッタに所定の基準電圧を供給する。さらに、他
方のトランジスタ38のコレクタを接地するとともに、こ
のトランジスタ38のエミッタと発振器11のタイミング抵
抗端子RT間に電流制限用抵抗40を接続することで、電
流調整回路32が構成される。そして、発振器11Aと同期
信号発生回路25間にも電流調整回路32Aが接続され、こ
の電流調整回路32Aは前記電流調整回路32と同様に、ト
ランジスタ33A、コンデンサ34A、電流源35Aおよびサ
ンプルホールド回路36Aからなる周波数/電圧変換回路
31Aと、一対のトランジスタ37A,38Aに電流制限用の
抵抗39A,40Aを接続して構成される点以外は、前記図
3と同一の回路構成となっている。
A current adjustment circuit 32 having a frequency / voltage conversion circuit 31 is connected between the timing resistance terminal CT of the oscillator 13 incorporated in the control IC 11 and the synchronization signal generation circuit 25. The frequency / voltage conversion circuit 31 supplies the reset synchronization signal from the synchronization signal generation circuit 25 to the base of the transistor 33 whose emitter is grounded, and connects a capacitor 34 between the collector of the transistor 33 and the ground. A current source 35 and a sample and hold circuit 36 for holding a peak voltage at the connection point are connected to a connection point between the collector and the capacitor 34, respectively. Also,
The bases of a pair of transistors 37 and 38 are connected together, and the collector of one transistor 37 and a sample-and-hold circuit
A current limiting resistor 39 is inserted and connected between the outputs of the transistor 36, and the collector and the base of the transistor 37 are connected to supply a predetermined reference voltage to the emitter. Further, the collector of the other transistor 38 is grounded, and a current limiting resistor 40 is connected between the emitter of the transistor 38 and the timing resistor terminal RT of the oscillator 11, thereby forming the current adjusting circuit 32. A current adjusting circuit 32A is also connected between the oscillator 11A and the synchronizing signal generating circuit 25. The current adjusting circuit 32A, like the current adjusting circuit 32, includes a transistor 33A, a capacitor 34A, a current source 35A, and a sample and hold circuit 36A. / Voltage conversion circuit consisting of
The circuit configuration is the same as that of FIG. 3 except that a current limiting resistor 39A and a current limiting resistor 40A are connected to a pair of transistors 37A and 38A.

【0013】次に、上記構成に付きその作用を説明す
る。電源を投入すると、商用電源1からの交流電源電圧
が整流回路により整流されて力率改善回路6に供給さ
れ、スイッチング素子3によりスイッチングして昇圧さ
れた電圧を平滑コンデンサ7により平滑して、この直流
入力電圧Viをインバータ回路17に供給する。直流入力
電圧Viは抵抗8,9により分圧され、この分圧された
入力検出電圧を演算増幅器10により基準電圧と比較増幅
して制御用IC11に供給する。制御用IC11は、PWM
コンパレータ12により演算増幅器10からの比較増幅され
た信号を発振器13からののこぎり波と比較し、この比較
結果に基づきドライバ回路14を介して、交流電源からの
電圧波形と電流波形を近づけるようにスイッチング素子
3をパルス幅制御する。また、前記インバータ回路17に
おいて、スイッチング素子16のスイッチングによりトラ
ンス15の二次巻線に誘起された電圧を、整流平滑回路18
により整流平滑して出力端子+V2,−V2間に直流出
力電圧Voを供給するとともに、この直流出力電圧Vo
を抵抗19,20により分圧してなる出力検出電圧を演算増
幅器21にて基準電圧と比較増幅し、制御用IC11Aに供
給する。そして、PWMコンパレータ12Aは演算増幅器
10Aからの比較増幅された信号を発振器13Aからののこ
ぎり波と比較し、この比較結果に基づきドライバ回路14
を介して、直流出力電圧Voが安定化するようにスイッ
チング素子16をパルス幅制御する。以上は前記従来例と
同一の作用である。
Next, the operation of the above configuration will be described. When the power is turned on, the AC power supply voltage from the commercial power supply 1 is rectified by the rectifier circuit and supplied to the power factor correction circuit 6, and the voltage boosted by switching by the switching element 3 is smoothed by the smoothing capacitor 7. The DC input voltage Vi is supplied to the inverter circuit 17. The DC input voltage Vi is divided by the resistors 8 and 9, and the divided input detection voltage is compared and amplified by the operational amplifier 10 with the reference voltage and supplied to the control IC 11. The control IC 11 is a PWM
The comparator 12 compares the amplified signal from the operational amplifier 10 with the sawtooth wave from the oscillator 13, and switches the voltage waveform and the current waveform from the AC power supply closer through the driver circuit 14 based on the comparison result. The pulse width of the element 3 is controlled. Further, in the inverter circuit 17, the voltage induced in the secondary winding of the transformer 15 by the switching of the switching element 16 is converted into a rectifying and smoothing circuit 18.
To supply a DC output voltage Vo between the output terminals + V2 and -V2.
An output detection voltage obtained by dividing the voltage by resistors 19 and 20 is compared with a reference voltage by an operational amplifier 21 and supplied to a control IC 11A. The PWM comparator 12A is an operational amplifier
The signal amplified and compared from 10A is compared with the sawtooth wave from the oscillator 13A, and the driver circuit 14
, The pulse width of the switching element 16 is controlled so that the DC output voltage Vo is stabilized. The above is the same operation as the conventional example.

【0014】一方、電流調整回路32の周波数/電圧変換
回路31において、トランジスタ33がオフの場合には、電
流源35から流れる電流がコンデンサ34に供給され、コン
デンサ34と電流源35との接続点の電位はコンデンサ34の
充電により徐々に上昇する。また、同期信号発生回路25
からトランジスタ33のベースにリセット同期信号が出力
されると、トランジスタ33はターンオンして前記コンデ
ンサ34は放電され、コンデンサ34と電流源35との接続点
の電位は降下する。そして、サンプルホールド回路36
は、コンデンサ34と電流源35との接続点のピーク電圧を
保持し、このピーク電圧に基づいて抵抗39に所定の出力
電圧を印加し、抵抗39を介して一対のトランジスタ37,
38のベース電流として供給される。このとき、一方のト
ランジスタ37に流れるコレクタ電流に基づいて他方のト
ランジスタ38のコレクタ電流も流れ、トランジスタ37,
38はいわゆるカレントンミラーとして動作する。すなわ
ち、リセット同期信号の周期が短いほど、コンデンサ34
と電流源35との接続点の電位が低い状態でコンデンサ34
が放電されるため、サンプルホールド回路36はトランジ
スタ37,38を介してタイミング抵抗端子RTから抵抗40
に流れる電流を増やして、タイミング容量端子CTに接
続されたコンデンサ22の充電時間を短くし、一方、リセ
ット同期信号の周期が長いほど、コンデンサ34と電流源
35との接続点の電位が高い状態でコンデンサ34が放電さ
れるため、サンプルホールド回路36はタイミング抵抗端
子RTから抵抗40に流れる電流を減らして、コンデンサ
22の充電時間を長くする。これは、電流調整回路32Aに
おいても同様の作用である。このとき、タイミング容量
端子CTの波形は図2に示すようになり、破線のように
リセット同期信号の周波数が実線に示すリセット同期信
号の周波数よりも低くなると、電流調整回路32によりコ
ンデンサ22の充電時間が長くなるため、リセット同期信
号が供給されていない状態では、タイミング容量端子C
Tの端子電圧の上昇は緩やかになる。したがって、リセ
ット同期信号の周波数にかかわらず、リセット同期信号
が供給される直前のタイミング容量端子CTのピーク間
電圧値Vpは略一定となり、帰還ループの利得の変化が
抑制されながら、各制御用IC11,11Aにおいてリセッ
ト同期信号による発振器13,13Aの同期が安定して行わ
れる。
On the other hand, in the frequency / voltage conversion circuit 31 of the current adjustment circuit 32, when the transistor 33 is off, the current flowing from the current source 35 is supplied to the capacitor 34, and the connection point between the capacitor 34 and the current source 35 Is gradually increased by charging the capacitor. In addition, the synchronization signal generation circuit 25
When the reset synchronizing signal is output to the base of the transistor 33, the transistor 33 is turned on, the capacitor 34 is discharged, and the potential at the connection point between the capacitor 34 and the current source 35 drops. Then, the sample and hold circuit 36
Holds a peak voltage at a connection point between the capacitor 34 and the current source 35, applies a predetermined output voltage to the resistor 39 based on the peak voltage, and supplies a pair of transistors 37,
Supplied as 38 base currents. At this time, based on the collector current flowing through one transistor 37, the collector current of the other transistor 38 also flows, and the transistors 37, 37
38 operates as a so-called current mirror. In other words, the shorter the cycle of the reset synchronization signal, the more the capacitor 34
When the potential at the connection point between the
Is discharged, the sample-and-hold circuit 36 connects the resistor 40 from the timing resistor terminal RT through the transistors 37 and 38.
And the charging time of the capacitor 22 connected to the timing capacitor terminal CT is shortened. On the other hand, the longer the cycle of the reset synchronization signal, the longer the capacitor 34 and the current source.
Since the capacitor 34 is discharged in a state where the potential of the connection point with the node 35 is high, the sample hold circuit 36 reduces the current flowing from the timing resistor terminal RT to the resistor 40,
Extend the charging time of 22. This is the same effect in the current adjustment circuit 32A. At this time, the waveform of the timing capacitor terminal CT becomes as shown in FIG. 2, and when the frequency of the reset synchronizing signal becomes lower than the frequency of the reset synchronizing signal shown by the solid line as shown by the broken line, the current adjusting circuit 32 charges the capacitor 22. In the state where the reset synchronizing signal is not supplied, the timing capacitor C
The rise of the terminal voltage of T becomes gentle. Therefore, regardless of the frequency of the reset synchronizing signal, the peak-to-peak voltage value Vp of the timing capacitor terminal CT immediately before the supply of the reset synchronizing signal becomes substantially constant, and while the change in the gain of the feedback loop is suppressed, each control IC 11 , 11A, the synchronization of the oscillators 13 and 13A by the reset synchronization signal is stably performed.

【0015】以上のように上記実施例によれば、電流調
整回路32,32Aにより、同期信号発生回路25からのリセ
ット同期信号の周期が短いほど、タイミング容量端子C
Tからコンデンサ22に流れる電流を増やして、このコン
デンサ22の充電時間を短くし、同期信号発生回路25から
リセット同期信号の周期が長いほど、タイミング容量
端子CTからコンデンサ22に流れる電流を減らして、こ
のコンデンサ22の充電時間を長くするので、リセット同
期信号が供給される直前のタイミング容量端子CTのピ
ーク間電圧値Vpは、従来例とは異なりリセット同期信
号の周波数が変化しても常に一定に保持され力率改善
回路6およびインバータ回路17において、その帰還ルー
プの利得に対する影響を極めて小さくすることが可能と
なる。したがって、リセット同期信号の周波数を少なく
とも2倍以上の範囲に可変させても、各制御用IC13,
13Aによる安定した制御が継続して行われ、出力電圧可
変回路や過電流保護回路等を容易に付加することができ
る。
According to the embodiment as described above, the current adjusting circuit 32, 32A, Lise from the synchronizing signal generating circuit 25
The shorter the period of the synchronization signal, the shorter the timing capacitor terminal C
The current flowing from T to the capacitor 22 is increased,
The shorter the charging time of the capacitor 22 and the longer the period of the reset synchronization signal from the synchronization signal generation circuit 25 ,
Reduce the current flowing from the terminal CT to the capacitor 22
Since the charging time of the capacitor 22 is increased, the peak-to-peak voltage value Vp of the timing capacitor terminal CT immediately before the reset synchronization signal is supplied is always constant even when the frequency of the reset synchronization signal changes unlike the conventional example. Thus , the power factor improving circuit 6 and the inverter circuit 17 can make the influence on the gain of the feedback loop extremely small. Therefore, even if the frequency of the reset synchronizing signal is varied at least twice or more, each of the control ICs 13 and
Stable control by 13 A is continuously performed, and an output voltage variable circuit, an overcurrent protection circuit, and the like can be easily added.

【0016】また、リセット同期信号の周期が短くなっ
ても、タイミング容量端子CTのピーク間電圧値Vpは
常に一定に保持されるため、小さな容量のコンデンサ24
であってもタイミング容量端子CTの端子電圧をHig
hレベルのスレッシュ電圧以上に上昇させることが可能
であり、装置の小形化を図ることも可能となる。
Further, even if the cycle of the reset synchronizing signal is shortened, the peak-to-peak voltage value Vp of the timing capacitance terminal CT is always kept constant, so that the capacitor 24 having a small capacitance is used.
, The terminal voltage of the timing capacitor terminal CT is set to Hig.
It is possible to increase the threshold voltage to a level equal to or higher than the h-level threshold voltage, and it is also possible to reduce the size of the device.

【0017】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、ス
イッチング素子はMOS型FETに限らずトランジスタ
等を用いてもよく、また、スイッチング電源装置は一石
式フォワード型のみならず、ブリッジ型やプッシュプル
型等各種タイプのものに適応できる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the switching element is not limited to a MOS FET, but may be a transistor or the like, and the switching power supply device can be applied not only to a single-type forward type but also to various types such as a bridge type and a push-pull type.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明はスイッチング素子を有する複数
の電力変換回路を備え、前記各スイッチング素子を制御
するための帰還回路として発振器を内蔵した制御用IC
を独立して用い、この制御用ICには、コンデンサを接
続したタイミング容量端子と、このタイミング容量端子
から前記コンデンサに流れる電流量を設定するタイミン
グ抵抗端子とを備え、前記コンデンサに流れる電流でこ
のコンデンサが充電し、前記タイミング容量端子の端子
電圧が上昇して第1の設定電圧を越えると前記コンデン
サを放電させ、前記タイミング容量端子の端子電圧が低
下して第2の設定電圧に達すると、前記コンデンサを再
び充電させる動作を繰り返し、このときの前記タイミン
グ容量端子の端子電圧が前記第2の設定電圧から前記第
1の設定電圧に達するまでの時間を、前記発振器の発振
周波数として設定するとともに、前記各発振器の発振周
波数を同期させるために、前記各制御用ICの各タイミ
ング容量端子にこのタイミング容量端子の端子電圧が前
記第1の設定電圧を越えるようなリセット同期信号を供
給する同期信号発生回路を設けたスイッチング電源装置
において、前記リセット同期信号の周期が短いほど、前
記タイミング容量端子から前記コンデンサに流れる電流
を増やしてこのコンデンサの充電時間を短くし、前記リ
セット同期信号の周期が長いほど、前記タイミング容量
端子から前記コンデンサに流れる電流を減らしてこのコ
ンデンサの充電時間を長くする電流調整回路を、前記同
期信号発生回路と前記タイミング抵抗端子間に接続した
ものであり、リセット同期信号の周波数を広範囲にわた
って可変することの可能なスイッチング電源装置を提供
できる。
According to the present invention, there is provided a control IC having a plurality of power conversion circuits each having a switching element and having an oscillator as a feedback circuit for controlling each of the switching elements.
And a capacitor is connected to this control IC.
Connected timing capacitor terminal and this timing capacitor terminal
Timing to set the amount of current flowing from the capacitor to the capacitor
Resistor terminal, and the current flowing through the capacitor
Of the timing capacitor terminal is charged
When the voltage rises and exceeds the first set voltage, the capacitor
And the terminal voltage of the timing capacitor terminal becomes low.
When the capacitor reaches the second set voltage, the capacitor is reset.
The charging operation is repeated.
The terminal voltage of the switching capacitor terminal is changed from the second set voltage to the second voltage.
The time required to reach the set voltage of 1 is determined by the oscillation of the oscillator.
And sets as the frequency, in order to synchronize the oscillation frequency of each oscillator, each of the respective control IC Timing
The terminal voltage of this timing capacitor terminal is
In a switching power supply device provided with a synchronizing signal generating circuit for supplying a reset synchronizing signal exceeding the first set voltage, the shorter the cycle of the reset synchronizing signal is,
Current flowing from the timing capacitor terminal to the capacitor
To shorten the charging time of this capacitor,
The longer the period of the set synchronization signal, the more the timing capacity
Reduce the current flowing from the
A current adjusting circuit for extending the charging time of the capacitor connected between the synchronizing signal generating circuit and the timing resistor terminal, thereby providing a switching power supply device capable of varying the frequency of the reset synchronizing signal over a wide range. .

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

【図1】本発明におけるスイッチング電源装置の回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a switching power supply device according to the present invention.

【図2】同上タイミング容量端子の波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram of a timing capacitor terminal according to the first embodiment;

【図3】従来例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example.

【図4】同上タイミング容量端子の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of a timing capacitor terminal according to the first embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3,16 スイッチング素子 6 力率改善回路(電力変換回路) 11,11A 制御用IC 13,13A 発振器 15 インバータ回路(電力変換回路)22,22A コンデンサ 32 電流調整回路 CT タイミング容量端子 RT タイミング抵抗端子 3,16 switching element 6 power factor improvement circuit (power conversion circuit) 11,11A control IC 13,13A oscillator 15 inverter circuit (power conversion circuit)22, 22A capacitor  32 Current adjustment circuit CT Timing capacitance terminal RT Timing resistance terminal

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 スイッチング素子を有する複数の電力変
換回路を備え、前記各スイッチング素子を制御するため
の帰還回路として発振器を内蔵した制御用ICを独立し
て用い、この制御用ICには、コンデンサを接続したタ
イミング容量端子と、このタイミング容量端子から前記
コンデンサに流れる電流量を設定するタイミング抵抗端
子とを備え、前記コンデンサに流れる電流でこのコンデ
ンサが充電し、前記タイミング容量端子の端子電圧が上
昇して第1の設定電圧を越えると前記コンデンサを放電
させ、前記タイミング容量端子の端子電圧が低下して第
2の設定電圧に達すると、前記コンデンサを再び充電さ
せる動作を繰り返し、このときの前記タイミング容量端
子の端子電圧が前記第2の設定電圧から前記第1の設定
電圧に達するまでの時間を、前記発振器の発振周波数と
して設定するとともに、前記各発振器の発振周波数を同
期させるために、前記各制御用ICの各タイミング容量
端子にこのタイミング容量端子の端子電圧が前記第1の
設定電圧を越えるようなリセット同期信号を供給する同
期信号発生回路を設けたスイッチング電源装置におい
て、前記リセット同期信号の周期が短いほど、前記タイ
ミング容量端子から前記コンデンサに流れる電流を増や
してこのコンデンサの充電時間を短くし、前記リセット
同期信号の周期が長いほど、前記タイミング容量端子か
ら前記コンデンサに流れる電流を減らしてこのコンデン
サの充電時間を長くする電流調整回路を、前記同期信号
発生回路と前記タイミング抵抗端子間に接続したことを
特徴とするスイッチング電源装置。
1. A control IC having a plurality of power conversion circuits having switching elements and a built-in oscillator as a feedback circuit for controlling each of the switching elements is used independently, and the control IC includes a capacitor. Connected to
From the timing capacitor terminal and the
Timing resistor terminal that sets the amount of current flowing to the capacitor
The capacitor is connected to the capacitor by a current flowing through the capacitor.
The capacitor is charged and the terminal voltage of the timing capacitor terminal rises.
When the voltage rises and exceeds the first set voltage, the capacitor is discharged.
And the terminal voltage of the timing capacitor terminal decreases,
When the set voltage of 2 is reached, the capacitor is charged again.
The timing capacitor end at this time.
The terminal voltage of the slave is changed from the second set voltage to the first set voltage.
The time required to reach the voltage is defined as the oscillation frequency of the oscillator.
In order to synchronize the oscillation frequencies of the respective oscillators, the respective timing capacitors of the respective control ICs are set.
The terminal voltage of the timing capacitor terminal is applied to the first terminal.
In a switching power supply device provided with a synchronizing signal generating circuit for supplying a reset synchronizing signal exceeding a set voltage, the shorter the period of the reset synchronizing signal, the more the timer
The current flowing from the
To shorten the charging time of this capacitor,
The longer the period of the synchronization signal, the more the timing capacitor terminal
Reduce the current flowing through the capacitor
A switching power supply device, wherein a current adjusting circuit for increasing a charging time of the power supply is connected between the synchronization signal generating circuit and the timing resistor terminal.
JP11018492A 1992-04-28 1992-04-28 Switching power supply Expired - Lifetime JP3168683B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11018492A JP3168683B2 (en) 1992-04-28 1992-04-28 Switching power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11018492A JP3168683B2 (en) 1992-04-28 1992-04-28 Switching power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05308776A JPH05308776A (en) 1993-11-19
JP3168683B2 true JP3168683B2 (en) 2001-05-21

Family

ID=14529178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11018492A Expired - Lifetime JP3168683B2 (en) 1992-04-28 1992-04-28 Switching power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3168683B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1892821A4 (en) * 2005-05-11 2014-05-28 Murata Manufacturing Co Dc-dc converter and power supply

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05308776A (en) 1993-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5641140B2 (en) Switching power supply control circuit and switching power supply
JP3919116B2 (en) Multi-phase synthesis ripple voltage regulator synchronization
US6922042B2 (en) DC/DC converter
US6930520B2 (en) High bandwidth feed-forward oscillator
JP3175663B2 (en) Self-oscillation type switching power supply
JPH07110132B2 (en) Voltage converter
WO2008066068A1 (en) Comparator type dc-dc converter
US11205959B2 (en) Switching regulator including PFM detector
KR0154818B1 (en) The controlling system for resonance converter
JPH11122926A (en) Self-oscillating switching power supply
JP3981612B2 (en) Triangular wave generator, pulse width modulation signal generator, and external synchronization / internal synchronization / asynchronous switching device
EP0386989A2 (en) A switch mode power supply with burst mode standby operation
JP2731577B2 (en) Progressive starting circuit for switching power supply
JP3168683B2 (en) Switching power supply
JPH0785650B2 (en) Switching converter
JP3479624B2 (en) Switching power supply
USRE41791E1 (en) Pulse generator provided with a duty-factor limiting function
JPS6142392B2 (en)
GB2262822A (en) A synchronised switch-mode power supply
KR100369947B1 (en) Switching power circuit
JP2003088105A (en) Switching regulator
JP3284501B2 (en) High voltage stabilization circuit
JP3001009B2 (en) Switching power supply
KR100219095B1 (en) Slope compensation circuit and switching mode power supply including that and the method
KR100603516B1 (en) Switching regulator with charge pump circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010213

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080316

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090316

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090316

Year of fee payment: 8

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090316

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090316

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100316

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100316

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 10

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 10

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316

Year of fee payment: 12