JP3239338B2 - Ripple noise voltage measuring device - Google Patents
Ripple noise voltage measuring deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング電源装置
の出力電圧に重畳されるリップルノイズ電圧の測定装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring a ripple noise voltage superimposed on an output voltage of a switching power supply.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、各種電子機器の直流電源として
用いられるスイッチング電源装置は、電源に内蔵された
パルス発振器の発振パルスによってスイッチング素子を
駆動制御するものであるため、直流出力電圧にスパイク
状のスイッチングノイズ及びスイッチング周波数のリッ
プル電圧が重畳される。このようなスイッチングノイズ
及びリップル電圧の量は、スイッチング電源装置の性能
を示すための重要な要素となっており、その正確な測定
が必要不可欠となっている。2. Description of the Related Art In general, a switching power supply device used as a DC power supply for various electronic devices drives and controls a switching element by an oscillation pulse of a pulse oscillator built in the power supply. The switching noise and the ripple voltage of the switching frequency are superimposed. Such amounts of switching noise and ripple voltage are important factors for indicating the performance of the switching power supply device, and accurate measurement thereof is indispensable.
【0003】図3は、スイッチング電源装置の出力電圧
に含まれる交流成分の波形を示している。スイッチング
基本波の周期T1 は電源内のスイッチング素子のスイッ
チング周波数に等しく、波形の最上端から最下端までの
電圧VRNをリップルノイズ電圧と称し、一方、上下端の
スパイク状のパルスを除いた部分の電圧VR をリップル
電圧と称している。この中で、リップル電圧VR を測定
するリップル電圧測定装置は、特開昭61−22166
2号公報等において開示されている。この測定装置は、
演算増幅器と抵抗及びコンデンサとの積分回路により構
成される積分器と、この積分器の出力電圧と被測定入力
電圧とを比較する電圧コンパレータとを具備し、前記抵
抗及びコンデンサの時定数を適宜調整することにより、
被測定入力電圧に対して積分器の出力電圧が低い時に
は、演算増幅器の入力端子に負電流を流入させるととも
に、被測定入力電圧に対して積分器の出力電圧が高い時
には、演算増幅器の入力端子に正電流を流入させ、負電
流及び正電流の持続時間に比例した積分器からの積分出
力電圧値によって、図4に示す、スイッチング基本波の
正方向及び負方向の傾斜部分の延長線上にある交点Aを
ピークとするリップル電圧VR を測定するものである。FIG. 3 shows a waveform of an AC component included in an output voltage of the switching power supply. The period T1 of the switching fundamental wave is equal to the switching frequency of the switching element in the power supply, and the voltage VRN from the uppermost end to the lowermost end of the waveform is called a ripple noise voltage. The voltage VR is called a ripple voltage. Among them, a ripple voltage measuring device for measuring a ripple voltage VR is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-22166.
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 2 and the like. This measuring device
An integrator composed of an operational amplifier, an integrating circuit of a resistor and a capacitor, and a voltage comparator for comparing an output voltage of the integrator with a measured input voltage, and appropriately adjusting a time constant of the resistor and the capacitor. By doing
When the output voltage of the integrator is lower than the input voltage to be measured, a negative current flows into the input terminal of the operational amplifier, and when the output voltage of the integrator is higher than the input voltage to be measured, the input terminal of the operational amplifier A positive current flows into the switching fundamental wave, and the integral output voltage value from the integrator is proportional to the duration of the negative current and the positive current. The ripple voltage VR having the peak at the intersection A is measured.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記従来例における測
定装置は、スイッチング電源装置の出力電圧に含まれる
リップル電圧VR をほぼ正確に測定することはできるも
のの、図3に示すように、リップルノイズ電圧VRNを測
定する場合には、測定すべきスパイク状パルスの周期T
2 がスイッチング基本波の周期T1 に比べてはるかに短
く、しかも、このスパイク状パルスの周期T2 は各スイ
ッチング電源装置毎に依存して大きく異なるため、前記
固定された抵抗及びコンデンサの時定数では、リップル
ノイズ電圧VRNを正確に測定できる範囲の周期T2 が限
定されてしまい、測定の信頼性に著しく欠けるといった
問題点を有していた。The measuring device of the prior art can measure the ripple voltage VR contained in the output voltage of the switching power supply almost accurately, but as shown in FIG. When measuring VRN, the period T of the spike pulse to be measured
2 is much shorter than the period T1 of the switching fundamental wave, and the period T2 of this spike-shaped pulse is greatly different depending on each switching power supply. Therefore, the time constant of the fixed resistor and capacitor is: The period T2 within a range where the ripple noise voltage VRN can be accurately measured is limited, and there has been a problem that the reliability of the measurement is extremely poor.
【0005】一方、例えば特開昭58−171676号On the other hand, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-171676
公報には、電力または信号伝達回路中のインパルス電圧The gazette states that power or impulse voltage in signal transmission circuits
の振幅を測定する装置として、微分回路を用いて入力電As a device for measuring the amplitude of
圧よりインパルス電圧を取出し、その電圧を比較回路をThe impulse voltage is extracted from the
用いて基準電圧と比較し、一瞬の比較回路出力の変化をTo compare with the reference voltage,
メモリ回路に記憶させて、そのメモリ回路の状態を表Store in the memory circuit and display the state of the memory circuit
示Show
回路に出力させるインパルス電圧測定装置が開示されてAn impulse voltage measuring device to output to a circuit is disclosed
いる。またここには、インパルス電圧が繰り返し入力さI have. Here, the impulse voltage is repeatedly input.
れる場合に、例えば基準電圧を順次変えて行き、その都The reference voltage, for example,
度表示回路の出力を見るなどの方法を採用することで、By using a method such as viewing the output of the display circuit,
インパルス電圧の振幅を測定きることも開示されていIt is also disclosed that the impulse voltage amplitude can be measured.
る。You.
【0006】しかし、このような構成では、入力電圧にHowever, in such a configuration, the input voltage
含まれるインパルス電圧が基準電圧を越えたタイミングTiming when included impulse voltage exceeds reference voltage
で、即座にパルスの存在を検知するようにしているたTo detect the presence of a pulse immediately.
め、スイッチング電源装置のスイッチング基本波に同期To the switching fundamental of the switching power supply
したスパイク状のリップルノイズ電圧を測定する場合にMeasuring the spike-like ripple noise voltage
は、単発的に混入するパルスをリップルノイズ電圧と判Considers a pulse that is sporadically mixed as a ripple noise voltage.
断して誤動作する虞れがある。また、入力電圧に単発的There is a risk of malfunction due to interruption. In addition, the input voltage
に混入するパルスの周期が短かい場合には、このパルスIf the period of the pulse mixed into the
そのものを正確に測定できず、装置の信頼性が低下するCannot be measured accurately, which reduces the reliability of the device.
虞れもある。There is a fear.
【0007】そこで本発明は上記問題点を解決して、被
測定入力電圧のスパイク状パルスの周期に左右されるこ
となく、正確な測定を行うことが可能であり、しかも単
発的にパルスが出力されても誤動作を起こすことがない
リップルノイズ電圧測定装置を提供することを目的とす
る。Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems and enables accurate measurement without being affected by the period of the spike-like pulse of the input voltage to be measured.
It is an object of the present invention to provide a ripple noise voltage measuring device which does not malfunction even when a pulse is output spontaneously .
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明はスイッチング電
源装置のスイッチング基本波に同期したスパイク状のリ
ップルノイズ電圧を測定するリップルノイズ電圧測定装
置において、異なるレベルの基準電圧を出力する基準電
圧発生回路と、前記基準電圧が前記リップルノイズ電圧
のピーク値よりも低くなった場合に、前記スイッチング
基本波の周期毎にパルス状の検出信号を出力する電圧コ
ンパレータと、この電圧コンパレータの検出信号が所定
パルス数出力されたときに分周信号の電圧レベルを切換
える分周回路と、前記分周信号の電圧レベルが切換わる
までは、前記基準電圧の電圧レベルを所定時間毎に順次
変化させる制御信号を前記基準電圧発生回路に出力し、
前記分周信号の電圧レベルが切換わると、前記基準電圧
の電圧レベルを前記リップルノイズ電圧の電圧レベルと
して読み込む制御回路とを具備したものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a switching power supply.
Spikes synchronized with the switching fundamental of the
Ripple noise voltage measurement device for measuring ripple noise voltage
In location, a reference voltage generating circuit for outputting a different level of the reference voltage, the reference voltage is the ripple noise voltage
When the peak value becomes lower than the
A voltage output that outputs a pulse-like detection signal for each period of the fundamental wave
Comparator and the detection signal of this voltage comparator
Switch the voltage level of the divided signal when the number of pulses is output
And the voltage level of the divided signal is switched.
Until the above, the voltage level of the reference voltage is sequentially changed every predetermined time.
Outputting a control signal to be changed to the reference voltage generation circuit,
When the voltage level of the divided signal is switched, the reference voltage
And the voltage level of the ripple noise voltage
And a control circuit for reading the data.
【0009】[0009]
【作用】上記構成により、分周回路からの分周信号の電
圧レベルが切換わるまでは、制御回路は基準電圧の電圧
レベルが所定時間毎に順次変化するように制御信号を基
準電圧発生回路に出力するとともに、この基準電圧と被
測定入力電圧が電圧コンパレータによって比較される。
このとき、基準電圧が被測定入力電圧のピーク値に達す
るとスイッチング基本波の周期毎にパルス状の検出信号
が繰り返し出力されるようになり、この電圧コンパレー
タの検出信号が所定パルス数出力された時点で、初めて
分周信号の電圧レベルを切換え、基準電圧の電圧レベル
をリップルノイズ電圧の電圧レベルとして読み込む。こ
うして、スイッチング基本波に同期したリップルノイズ
電圧を利用して、制御回路の動作速度よりも遅い分周信
号を供給することで、被測定入力電圧に含まれるリップ
ルノイズ電圧のピーク値を正確にかつ高い信頼性で演算
処理できるとともに、検出信号より単発的にパルスが出
力されても、制御回路は誤動作を起こすことがない。 According to the above configuration, the power of the frequency- divided signal from the frequency divider is transmitted.
Until the voltage level is switched, the control circuit outputs a control signal to the reference voltage generating circuit so that the voltage level of the reference voltage sequentially changes at predetermined time intervals. Be compared .
At this time, when the reference voltage reaches the peak value of the input voltage to be measured , a pulse-like detection signal is repeatedly output for each cycle of the switching fundamental wave.
For the first time when the detection signal of the
Switch the voltage level of the divided signal and the voltage level of the reference voltage
Is read as the voltage level of the ripple noise voltage. This
Thus, ripple noise synchronized with the switching fundamental
Uses voltage to divide signals that are slower than the operating speed of the control circuit.
Signal, the lip included in the measured input voltage is
Calculates peak value of noise voltage accurately and with high reliability
Process, and a single pulse is generated from the detection signal.
The control circuit does not malfunction even if it is input.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図1は本発明の一実施例を示し、同図におい
て1はパルス発振器を内蔵するスイッチング電源装置で
あり、このスイッチング電源装置1の出力端子2,2A
より所定の直流電圧が出力される。3,3Aは前記スイ
ッチング電源1の各出力端子2,2Aに接続する入力端
子であり、正側入力端子3は直流成分を遮断するフィル
タ回路4を介して、電圧比較器たる電圧コンパレータ5
の反転入力端子及び電圧コンパレータ5Aの非反転入力
端子に接続され、一方、負側入力端子3Aは接地され
る。また、電圧コンパレータ5の非反転入力端子及び電
圧コンパレータ5Aの反転入力端子には、基準電圧発生
回路6からの基準電圧VSTEP1 ,VSTEP2 がそれぞれ供
給される。この基準電圧発生回路6はD−A変換器及び
演算増幅器等により構成され、制御回路7からの制御信
号VS をアナログ信号に変換し、このアナログ信号に基
づいて所定時間毎に異なるレベルの基準電圧VSTEP1 ,
VSTEP2 を出力するものである。このとき、基準電圧V
STEP1 と基準電圧VSTEP2 とは互いに反転して出力され
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a switching power supply having a built-in pulse oscillator.
More predetermined DC voltage is output. Reference numerals 3 and 3A denote input terminals connected to the output terminals 2 and 2A of the switching power supply 1, and a positive input terminal 3 is connected to a voltage comparator 5 serving as a voltage comparator through a filter circuit 4 that cuts off a DC component.
And the non-inverting input terminal of the voltage comparator 5A, while the negative input terminal 3A is grounded. The reference voltages VSTEP1 and VSTEP2 from the reference voltage generation circuit 6 are supplied to the non-inverting input terminal of the voltage comparator 5 and the inverting input terminal of the voltage comparator 5A, respectively. The reference voltage generating circuit 6 is composed of a DA converter, an operational amplifier, etc., converts the control signal VS from the control circuit 7 into an analog signal, and based on the analog signal, changes the reference voltage of a different level at predetermined time intervals. VSTEP1,
VSTEP2 is output. At this time, the reference voltage V
STEP1 and reference voltage VSTEP2 are inverted and output.
【0011】各電圧コンパレータ5,5Aの出力端子と
前記制御回路7間には、分周機能を有するフリップフロ
ップ8,9と、出力保持機能を有するフリップフロップ
10により構成される分周回路11がそれぞれ接続される。
分周回路11は、電圧コンパレータ5,5Aの出力端子と
フリップフロップ8の入力端子CKとを接続し、このフ
リップフロップ8の入力端子Dと出力端子12とをフリッ
プフロップ9の入力端子CKに接続するとともに、フリ
ップフロップ9の入力端子Dと出力端子13とをフリップ
フロップ10の入力端子CKに接続し、このフリップフロ
ップ10の入力端子Dに所定の動作電圧VCCを供給して構
成される。そして、前記電圧コンパレータ5,5Aによ
り基準電圧VSTEP1 ,VSTEP2 とフィルタ回路4を通過
して印加される被測定入力電圧VINとを比較し、この比
較結果に基づく検出信号VD1,VD2が分周回路11に印加
されると、フリップフロップ10の出力端子14より分周信
号VB1,VB2が制御回路7に出力される。制御回路7は
ROM,RAM及びCPU等の周知の各素子により構成
され、所定のプログラムに従って基準電圧VSTEP1,VS
TEP2 のレベルを所定時間毎に切換える制御信号VS を
基準電圧発生回路6に出力するとともに、分周回路11か
ら出力される分周信号VB1,VB2によって検出信号VD
1,VD2が所定パルス数出力されたか否かを判別し、こ
の判別結果に基づいて被測定入力電圧VINに含まれるリ
ップルノイズ電圧VRNの値を表示回路15に表示するよう
に構成される。尚、本装置における各素子の動作速度
は、電圧コンパレータ5,5Aが最大6nSec、分周
回路11が最大5nSec、制御回路7に含まれるCPU
が25nSec、また、スイッチング電源装置1の発振
周波数は最大100MHzであり、スイッチング基本波
の周期T1 は最小10nSecとなる。Between the output terminals of the voltage comparators 5 and 5A and the control circuit 7, flip-flops 8 and 9 having a frequency dividing function and flip-flops having an output holding function are provided.
The frequency dividing circuits 11 constituted by 10 are connected respectively.
The frequency divider 11 connects the output terminals of the voltage comparators 5 and 5A to the input terminal CK of the flip-flop 8, and connects the input terminal D and the output terminal 12 of the flip-flop 8 to the input terminal CK of the flip-flop 9. In addition, the input terminal D and the output terminal 13 of the flip-flop 9 are connected to the input terminal CK of the flip-flop 10, and a predetermined operating voltage VCC is supplied to the input terminal D of the flip-flop 10. Then, the voltage comparators 5 and 5A compare the reference voltages VSTEP1 and VSTEP2 with the measured input voltage VIN applied through the filter circuit 4, and detect signals VD1 and VD2 based on the comparison result. , The frequency-divided signals VB1 and VB2 are output from the output terminal 14 of the flip-flop 10 to the control circuit 7. The control circuit 7 is composed of well-known elements such as a ROM, a RAM, and a CPU, and has reference voltages VSTEP1, VSS according to a predetermined program.
A control signal VS for switching the level of TEP2 at predetermined time intervals is output to the reference voltage generating circuit 6, and the detection signal VD is output by the frequency-divided signals VB1 and VB2 output from the frequency-divider circuit 11.
It is determined whether or not VD2 has been output for a predetermined number of pulses, and the value of the ripple noise voltage VRN included in the measured input voltage VIN is displayed on the display circuit 15 based on the determination result. The operating speed of each element in this device is 6 nSec at maximum for the voltage comparators 5 and 5A, 5 nSec at maximum for the frequency dividing circuit 11, and the CPU included in the control circuit 7.
Is 25 nSec, the oscillation frequency of the switching power supply 1 is 100 MHz at the maximum, and the cycle T1 of the switching fundamental wave is 10 nSec at the minimum.
【0012】次に、上記構成に付きその作用を説明す
る。Next, the operation of the above configuration will be described.
【0013】スイッチング電源装置1が始動してその出
力端子2,2Aより入力端子3,3Aに直流電圧が出力
されると、フィルタ回路4によってその直流成分が遮断
され、図3に示すように、リップルノイズ電圧VRN及び
リップル電圧VR を含む交流成分の被測定入力電圧VIN
が、電圧コンパレータ5の反転入力端子及び電圧コンパ
レータ5Aの非反転入力端子に印加される。一方、基準
電圧発生回路6からは制御回路7の制御信号VS に基づ
いて基準電圧VSTEP1 ,VSTEP2 が所定時間毎にその電
圧レベルを切換えながら出力され、電圧コンパレータ
5,5Aにて被測定入力電圧VINとの比較が行われる。When the switching power supply 1 is started and a DC voltage is output from the output terminals 2 and 2A to the input terminals 3 and 3A, the DC component is cut off by the filter circuit 4, and as shown in FIG. Input voltage under measurement VIN of AC component including ripple noise voltage VRN and ripple voltage VR
Is applied to the inverting input terminal of the voltage comparator 5 and the non-inverting input terminal of the voltage comparator 5A. On the other hand, the reference voltages VSTEP1 and VSTEP2 are output from the reference voltage generating circuit 6 while switching their voltage levels at predetermined time intervals based on the control signal VS of the control circuit 7, and the voltage comparators 5 and 5A output the measured input voltage VIN Is compared.
【0014】図2は、電圧コンパレータ5側における各
部の動作波形を示している。制御回路7は常時分周回路
11の分周信号VB1,VB2を読み込んでおり、この分周信
号VB1,VB2がHレベルの状態では、基準電圧VSTEP1
の電圧レベルがTS =3mSec毎に順次降下するよう
な制御信号VS を基準電圧発生回路6に出力する。そし
て、この基準電圧VSTEP1 の電圧レベルが降下して被測
定入力電圧VINの電圧よりも低くなると、電圧コンパレ
ータ5の出力端子からの検出信号VD1はLレベルにな
る。このとき、基準電圧VSTEP1 が被測定入力電圧VIN
のリップルノイズ電圧VRNのピーク値よりも低くなれ
ば、次のスイッチング基本波の周期T1 において検出信
号VD1がLレベルになる状態が再現され、検出信号VD1
は、スイッチング基本波の周期T1 である10nSec
毎にLレベルのパルス波を繰り返し出力する。FIG. 2 shows operation waveforms of various parts on the voltage comparator 5 side. The control circuit 7 is always a frequency dividing circuit
11 divided signals VB1 and VB2 are read. When these divided signals VB1 and VB2 are at the H level, the reference voltage VSTEP1
Is output to the reference voltage generation circuit 6 so that the voltage level of the control signal Vs gradually decreases every TS = 3 mSec. When the voltage level of the reference voltage VSTEP1 drops and becomes lower than the voltage of the measured input voltage VIN, the detection signal VD1 from the output terminal of the voltage comparator 5 goes low. At this time, the reference voltage VSTEP1 is changed to the measured input voltage VIN.
Is lower than the peak value of the ripple noise voltage VRN, the state where the detection signal VD1 becomes L level in the cycle T1 of the next switching fundamental wave is reproduced, and the detection signal VD1
Is 10nSec, which is the period T1 of the switching fundamental wave.
Each time, an L level pulse wave is repeatedly output.
【0015】一方、分周回路11において、前記検出信号
VD1がHレベルからLレベルに立下がる毎に、フリップ
フロップ8は出力端子12からの出力信号VE の電圧レベ
ルが切換わるとともに、この出力信号VE がLレベルか
らHレベルに立上がる毎に、フリップフロップ9は出力
端子13からの出力信号VF の電圧レベルが切換わり、さ
らに、出力信号VF がLレベルからHレベルに立上がる
と、フリップフロップ10はその入力端子Dが常時Hレベ
ルであるため、出力端子14からの分周信号VB1がHレベ
ルより切換わって、以後Lレベルに保持される。つま
り、被測定入力電圧VINのリップルノイズ電圧VRNが検
出された状態における検出信号VD1のパルスは制御回路
7の動作速度である25nSecよりはるかに短く、制
御回路7は検出信号VD1の各パルスを個々に判別するこ
とができないため、分周回路11によって前記検出信号V
D1を制御回路7の動作速度よりも遅い周期に4分周し、
この検出信号VD1が4パルス出力されたときに初めて分
周信号VB1をHレベルよりLレベルに切換えて、制御回
路7に供給するようにしている。そして、制御回路7は
分周信号VB1の電圧レベルが切換わったことを検出する
と、直ちに基準電圧発生回路6に対して基準電圧VSTEP
1 の電圧レベルの切換えを停止させる制御信号VS を出
力するとともに、このときの基準電圧VSTEP1 の電圧レ
ベルを被測定入力電圧VINに含まれるリップルノイズ電
圧VRN上端の電圧レベルとして読み込む。また、同様の
制御によって、基準電圧VSTEP2 の電圧レベルを所定時
間毎に順次上昇させながら、電圧コンパレータ5A側に
おいて前記リップルノイズ電圧VRN下端の電圧レベルを
読み込み、これらのリップルノイズ電圧VRNの上端及び
下端の電圧レベル差を制御回路7によって演算処理する
ことにより、スイッチング電源装置1のリップルノイズ
電圧VRNの測定値を表示回路15より表示させることが可
能となる。On the other hand, in the frequency dividing circuit 11, every time the detection signal VD1 falls from the H level to the L level, the flip-flop 8 switches the voltage level of the output signal VE from the output terminal 12 and switches the output signal VE. Each time VE rises from the L level to the H level, the flip-flop 9 switches the voltage level of the output signal VF from the output terminal 13, and when the output signal VF rises from the L level to the H level. Since the input terminal D of the signal 10 is always at the H level, the frequency-divided signal VB1 from the output terminal 14 switches from the H level, and is thereafter held at the L level. That is, the pulse of the detection signal VD1 in a state where the ripple noise voltage VRN of the input voltage under measurement VIN is detected is much shorter than 25 nSec, which is the operation speed of the control circuit 7, and the control circuit 7 converts each pulse of the detection signal VD1 individually. , The frequency of the detection signal V
D1 is divided by 4 into a period slower than the operation speed of the control circuit 7,
Only when four pulses of this detection signal VD1 are output, the frequency-divided signal VB1 is switched from H level to L level and supplied to the control circuit 7. When the control circuit 7 detects that the voltage level of the frequency-divided signal VB1 has changed, it immediately sends the reference voltage VSTEP to the reference voltage generation circuit 6.
In addition to outputting the control signal VS for stopping the switching of the voltage level of 1, the voltage level of the reference voltage VSTEP1 at this time is read as the voltage level at the upper end of the ripple noise voltage VRN included in the measured input voltage VIN. By the same control, the voltage level of the reference voltage VS TE P2 is sequentially increased at predetermined time intervals, and the voltage level at the lower end of the ripple noise voltage VRN is read on the voltage comparator 5A side, and the upper end of the ripple noise voltage VRN is read. By calculating the difference between the voltage level at the lower end and the control circuit 7, the measured value of the ripple noise voltage VRN of the switching power supply 1 can be displayed on the display circuit 15.
【0016】このように、上記実施例においては、被測
定入力電圧VINを単に電圧コンパレータ5,5Aによっ
て基準電圧VSTEP1 ,VSTEP2 と比較し、この比較結果
により出力される検出信号VD1,VD2のパルス波を分周
回路11によって制御回路7が判別可能となるように分周
するため、異なる種類のスイッチング電源装置1を測定
する場合においても、被測定入力電圧VINに含まれるス
パイク状パルスの周期T2 に左右されることなく、制御
回路7は被測定入力電圧VINに含まれるリップルノイズ
電圧VRNのピーク値を正確に、かつ、高い信頼性で演算
処理することが可能となる。As described above, in the above embodiment, the measured input voltage VIN is simply compared with the reference voltages VSTEP1 and VSTEP2 by the voltage comparators 5 and 5A, and the pulse signals of the detection signals VD1 and VD2 output based on the comparison result. Is divided by the frequency dividing circuit 11 so that the control circuit 7 can determine it. Therefore, even when different types of switching power supply devices 1 are measured, the period T2 of the spike-like pulse included in the input voltage VIN to be measured is The control circuit 7 can accurately and highly reliably calculate the peak value of the ripple noise voltage VRN included in the measured input voltage VIN without being influenced by the influence.
【0017】しかも、制御回路7は検出信号VD1,VD2
が4パルス出力されたときに、初めて被測定入力電圧V
INに含まれるリップルノイズ電圧VRNの電圧レベルの読
み込みを行うため、例えば、被測定入力電圧VINにノイ
ズが混入し、検出信号VD1,VD2より単発的にパルスが
出力されても、制御回路7が誤動作を起こすようなこと
はなく、装置の信頼性を著しく高めることが可能とな
る。Moreover, the control circuit 7 detects the detection signals VD1, VD2
When four pulses are output, the measured input voltage V
In order to read the voltage level of the ripple noise voltage VRN included in IN, for example, even if noise is mixed in the input voltage to be measured VIN and a pulse is output sporadically from the detection signals VD1 and VD2, the control circuit 7 operates. No malfunction occurs, and the reliability of the device can be significantly improved.
【0018】[0018]
つまり、分周回路11からの分周信号VB1のThat is, the frequency division signal VB1 from the frequency division circuit 11 is
電圧レベルが切換わるまでは、制御回路7は基準電圧VUntil the voltage level is switched, the control circuit 7 outputs the reference voltage V
STEP1の電圧レベルが所定時間毎に順次変化するようにSTEP1 so that the voltage level changes sequentially every predetermined time
制御信号VS を基準電圧発生回路6に出力するとともWhen the control signal VS is output to the reference voltage generation circuit 6,
に、この基準電圧VSTEP1と被測定入力電圧VINが電圧The reference voltage VSTEP1 and the measured input voltage VIN
コンパレータ5によって比較される。このとき、基準電The comparison is performed by the comparator 5. At this time,
圧VSTEP1が被測定入力電圧VINのピーク値に達するとWhen the voltage VSTEP1 reaches the peak value of the measured input voltage VIN
スイッチング基本波の周期毎にパルス状の検出信号VD1A pulse-like detection signal VD1 for each period of the switching fundamental wave
が繰り返し出力されるようになり、この電圧コンパレーAre output repeatedly, and this voltage comparator
タ5の検出信号VD1が所定パルス数出力された時点で、When the detection signal VD1 of the data 5 is output for a predetermined number of pulses,
初めて分周信号VB1の電圧レベルを切換え、基準電圧VFor the first time, the voltage level of the frequency-divided signal VB1 is switched and the reference voltage V
STEP1の電圧レベルをリップルノイズ電圧VRNの電圧レChange the voltage level of STEP1 to the ripple noise voltage VRN.
ベルとして読み込む。こうして、スイッチング基本波にRead as bell. Thus, the switching fundamental wave
同期したリップルノイズ電圧VRNを利用して、制御回路Control circuit using synchronized ripple noise voltage VRN
7の動作速度よりも遅い分周信号VB1を供給すること7 to supply a frequency-divided signal VB1 slower than the operation speed
で、被測定入力電圧VINに含まれるリップルノイズ電圧And the ripple noise voltage included in the measured input voltage VIN
VRNのピーク値を正確にかつ高い信頼性で演算処理できVRN peak value can be calculated accurately and with high reliability
るとともに、検出信号VD1より単発的にパルスが出力さAnd a single pulse is output from the detection signal VD1.
れても、制御回路7は誤動作を起こすことがない。In this case, the control circuit 7 does not malfunction.
【0019】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形
実施が可能である。例えば、装置の安定度を向上させる
ために、制御回路が判別する検出信号のパルス数をさら
に多くするように構成してもよい。また、リップルノイ
ズ電圧の値をより正確に測定する場合、制御回路からの
制御信号によって基準電圧値の切換えをさらに細かくす
ればよく、さらに、この基準電圧の電圧ステップ時間を
変化させることにより、各種周期のノイズ電圧の測定に
も対応できる。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, in order to improve the stability of the device, the number of pulses of the detection signal determined by the control circuit may be further increased. In order to measure the value of the ripple noise voltage more accurately, the switching of the reference voltage value may be further finely controlled by a control signal from the control circuit. It can also be used to measure periodic noise voltage.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明はスイッチング電源装置のスイッ
チング基本波に同期したスパイク状のリップルノイズ電
圧を測定するリップルノイズ電圧測定装置において、異
なるレベルの基準電圧を出力する基準電圧発生回路と、
前記基準電圧が前記リップルノイズ電圧のピーク値より
も低くなった場合に、前記スイッチング基本波の周期毎
にパルス状の検出信号を出力する電圧コンパレータと、
この電圧コンパレータの検出信号が所定パルス数出力さ
れたときに分周信号の電圧レベルを切換える分周 回路
と、前記分周信号の電圧レベルが切換わるまでは、前記
基準電圧の電圧レベルを所定時間毎に順次変化させる制
御信号を前記基準電圧発生回路に出力し、前記分周信号
の電圧レベルが切換わると、前記基準電圧の電圧レベル
を前記リップルノイズ電圧の電圧レベルとして読み込む
制御回路とを具備したものであり、被測定入力電圧のス
パイク状パルスの周期に左右されることなく、正確な測
定を行うことが可能であり、しかも単発的にパルスが出
力されても誤動作を起こすことがないリップルノイズ電
圧測定装置を提供できる。According to the present invention, the switching power supply device
Spike-like ripple noise power synchronized with the fundamental
In a ripple noise voltage measuring device for measuring pressure, a reference voltage generating circuit for outputting reference voltages of different levels,
The reference voltage is higher than the peak value of the ripple noise voltage.
Also becomes lower, every cycle of the switching fundamental wave
A voltage comparator that outputs a pulse-like detection signal to the
The detection signal of this voltage comparator outputs a predetermined number of pulses.
Frequency divider for switching the voltage level of the divided signal when it is
Until the voltage level of the frequency-divided signal is switched.
A system for sequentially changing the voltage level of the reference voltage every predetermined time
Output the control signal to the reference voltage generating circuit, and
Is switched, the voltage level of the reference voltage
Is read as the voltage level of the ripple noise voltage.
Is obtained by and a control circuit, without being influenced by the period of the spike pulse of the measured input voltage, it is possible to make accurate measurements, moreover sporadically out pulse
It is possible to provide a ripple noise voltage measuring device which does not cause a malfunction even when it is input .
【図1】本発明の一実施例を示す回路構成図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】同上各部の波形図である。FIG. 2 is a waveform chart of each part of the above.
【図3】スイッチング電源の出力電圧を示す波形図であ
る。FIG. 3 is a waveform diagram showing an output voltage of a switching power supply.
【図4】図3の一部拡大波形図である。FIG. 4 is a partially enlarged waveform diagram of FIG. 3;
4,5 電圧コンパレータ 6 基準電圧発生回路 7 制御回路 11 分周回路 4,5 Voltage comparator 6 Reference voltage generation circuit 7 Control circuit 11 Divider circuit
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 19/00 - 19/32 G01R 29/00 G01R 31/00 Continuation of the front page (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 19/00-19/32 G01R 29/00 G01R 31/00
Claims (1)
本波に同期したスパイク状のリップルノイズ電圧を測定
するリップルノイズ電圧測定装置において、異なるレベ
ルの基準電圧を出力する基準電圧発生回路と、前記基準
電圧が前記リップルノイズ電圧のピーク値よりも低くな
った場合に、前記スイッチング基本波の周期毎にパルス
状の検出信号を出力する電圧コンパレータと、この電圧
コンパレータの検出信号が所定パルス数出力されたとき
に分周信号の電圧レベルを切換える分周回路と、前記分
周信号の電圧レベルが切換わるまでは、前記基準電圧の
電圧レベルを所定時間毎に順次変化させる制御信号を前
記基準電圧発生回路に出力し、前記分周信号の電圧レベ
ルが切換わると、前記基準電圧の電圧レベルを前記リッ
プルノイズ電圧の電圧レベルとして読み込む制御回路と
を具備したことを特徴とするリップルノイズ電圧測定装
置。1. A switching base of a switching power supply device.
Measures spike-shaped ripple noise voltage synchronized with the main wave
In Ripple noise voltage measuring device for a reference voltage generating circuit for outputting a different level of the reference voltage, the reference
Voltage is lower than the peak value of the ripple noise voltage.
In this case, a pulse is generated every period of the switching fundamental wave.
A voltage comparator that outputs a detection signal
When a predetermined number of pulses are output from the comparator detection signal
A frequency divider for switching the voltage level of the frequency-divided signal;
Until the voltage level of the frequency signal changes, the reference voltage
A control signal for sequentially changing the voltage level every predetermined time
Output to the reference voltage generation circuit, and outputs the voltage level of the divided signal.
Is switched, the voltage level of the reference voltage is reset to the reset level.
A ripple noise voltage measuring device, comprising: a control circuit for reading as a voltage level of a pull noise voltage.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP00501992A JP3239338B2 (en) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | Ripple noise voltage measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JPH05188093A JPH05188093A (en) | 1993-07-27 |
JP3239338B2 true JP3239338B2 (en) | 2001-12-17 |
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CN108008174A (en) * | 2017-06-30 | 2018-05-08 | 宁波方太厨具有限公司 | A kind of power supply ripple voltage check device |
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