JP3688448B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3688448B2 JP3688448B2 JP27005697A JP27005697A JP3688448B2 JP 3688448 B2 JP3688448 B2 JP 3688448B2 JP 27005697 A JP27005697 A JP 27005697A JP 27005697 A JP27005697 A JP 27005697A JP 3688448 B2 JP3688448 B2 JP 3688448B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching
- power supply
- supply device
- output
- voltage
- 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 - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/157—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators with digital control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0016—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
- H02M1/0022—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters the disturbance parameters being input voltage fluctuations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング電源装置に関し、特に入力電圧（Ｖin）、出力電流（Ｖout ）および周囲温度（Ｔa ）に対するスイッチング素子のオン／オフ時間の関係を記憶したテーブルに基づいて出力電圧を一定に制御するようにしたディジタル制御方式の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０には従来のスイッチング電源装置の構成が示されている。同図に示すように、このスイッチング電源装置１は、外部に接続された入力電源２１からの入力電圧をスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）１１のオン／オフの切替えにより所望の電圧に変換し、フィルタ用チョークコイル（Ｌ1 ）１２およびコンデンサ（Ｃ1 ）１３によりフィルタリングして外部に出力し、外部に接続されたコンピュータ本体等の負荷２２に所定の電圧を供給するものである。そして、このスイッチング電源装置１では、出力電圧が一定となるようにフィードバック制御が行なわれている。
【０００３】
すなわち、このスイッチング電源装置１には誤差電圧検出アンプ１４およびパルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）１５が設けられており、スイッチング電源装置１の出力電圧（Ｖout ）と予め設定されてなる基準電圧（Ｖref ）との差分に基づく誤差信号を誤差電圧検出アンプ１４により生成し、それを変調信号としてパルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）１５によりスイッチングトランジスタ１１のオン状態の時間に相当するパルス幅の制御信号を生成し、バッファー１６を介してスイッチングトランジスタ１１のオン／オフを制御している。図中、符号１７で示したものは回生用ダイオード、符号１８ａ，１８ｂで示したものは入力端子、および符号１９ａ，１９ｂで示したものは出力端子である。
【０００４】
また、特開平２−１３１３５８号公開公報に開示されたスイッチング電源装置は、基準となる出力電圧の２値データと実際の出力電圧の２値データとを比較してスイッチングトランジスタの動作を制御するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスイッチング電源装置では、電源装置の実際の出力電圧に基づいてスイッチングトランジスタのオン／オフに対してフィードバック制御を行っているため、例えば図１１に示すように出力電流が変動して実際の出力電圧が基準電圧からずれた時に、それに対応してフィードバック制御によりスイッチングトランジスタのオン／オフを制御しているパルス信号のパルス幅が変化するのに時間を要し、実際の出力電圧が基準電圧に一致するまでに時間がかかり、制御性が悪いという問題点があった。
【０００６】
特に、近時のように電源装置に接続された負荷装置がＣＭＯＳ回路で構成される場合にはそのＣＭＯＳ回路の動作時にのみ負荷に電流が流れるため、出力電流の変化が激しく、従って出力電圧の変動も激しく、フィードバック制御による出力電圧の制御が有効に機能しないという問題点があった。
【０００７】
また、図１０に示す構成のスイッチング電源装置では、Ｌ1 およびＣ1 よりなるフィルタ回路で位相が１８０°遅れ、さらにその遅れに対して誤差検出アンプ１４による位相の遅れが重なる。周知のように位相が１８０°遅れた時点でゲインが０dB以上あるとフィードバックループが発振するという現象が起こるのを回避するため、図１０に示す構成のスイッチング電源装置では、誤差検出アンプ１４の高周波特性を下げなければならず、高速応答を実現することは不可能であった。また、フィードバックループの安定性を保つため、誤差検出アンプ１４のゲインを低い周波数から低下させているので、入力電圧や出力電流の変化に対する出力電圧の変動が大きくなってしまい、それに対処するために電源装置の出力側に付けるコンデンサの数が多くなってしまい、大型化してしまうという欠点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、小型で高速応答が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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るスイッチング電源装置は、入力端子および出力端子と、入力電圧をスイッチングするスイッチング手段と、出力電流の電流値を検出する出力電流検出手段と、出力電流値に対する前記スイッチング手段の制御情報を格納したテーブルが予め記憶されてなる記憶手段と、前記出力電流検出手段により検出された出力電流値および前記テーブルに基づいて前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御して定電圧出力を実現する制御手段と、を具備することを特徴とする。
。
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、出力電流検出手段により検出された出力電流および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された出力電流に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まる。
【００１１】
また、請求項１に係る発明によれば、フィードバックループを設けずに済む。
【００１２】
請求項２に係るスイッチング電源装置は、入力端子および出力端子と、入力電圧の電圧値を検出する入力電圧検出手段と、出力電流の電流値を検出する出力電流検出手段と、入力電圧をスイッチングするスイッチング手段と、入力電圧値および出力電流値に対する前記スイッチング手段の制御情報を格納したテーブルが予め記憶されてなる記憶手段と、前記入力電圧検出手段により検出された入力電圧値、前記出力電流検出手段により検出された出力電流値および前記テーブルに基づいて前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、入力電圧検出手段により検出された入力電圧、出力電流検出手段により検出された出力電流および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された入力電圧および出力電流に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、フィードバックループを設けずに済む。
【００１５】
請求項３に係るスイッチング電源装置は、請求項１または２に記載の発明において、周囲の温度を検出する周囲温度検出手段を具備し、前記記憶手段に記憶された前記テーブルには、周囲温度に対する前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間の関係も格納されており、前記制御手段は、前記周囲温度検出手段により検出された周囲温度にも基づいて前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御するようになっていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、入力電圧検出手段により検出された入力電圧、出力電流検出手段により検出された出力電流、周囲温度検出手段により検出された周囲温度および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された入力電圧、出力電流および周囲温度に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まる。
【００１７】
請求項４に係るスイッチング電源装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記出力端子における電圧値を検出する出力電圧検出手段と、出力電圧の基準となる基準電圧値が記憶された記憶手段と、前記出力電圧検出手段により検出された出力電圧値および前記基準電圧値に基づいて前記テーブルの更新を行うテーブル更新手段と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、出力電圧検出手段により検出された、電源の出力端子における実際の出力電圧値と基準電圧値とを比較することにより、テーブルの更新が行える。
【００１９】
請求項５に係るスイッチング電源装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記出力端子に接続された外部負荷の入力端子における電圧値を検出する出力電圧検出手段と、出力電圧の基準となる基準電圧値が記憶された記憶手段と、前記出力電圧検出手段により検出された出力電圧値および前記基準電圧値に基づいて前記テーブルの更新を行うテーブル更新手段と、を具備することを特徴とする。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、出力電圧検出手段により検出された、外部負荷の入力端子における実際の出力電圧値と基準電圧値とを比較することにより、電源装置の出力端子から外部負荷までの配線等による電圧降下分を含めてテーブルの更新が行える。
【００２１】
請求項６に係るスイッチング電源装置は、請求項４または５に記載の発明において、時間を計数する時計手段を有し、前記テーブル更新手段は所定時刻ごとに前記テーブルを更新することを特徴とする。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、所定時刻ごとにテーブルの更新が行える。
【００２３】
請求項７に係るスイッチング電源装置は、請求項６に記載の発明において、前記テーブルが読出し専用メモリに記憶されており、前記テーブル更新手段が前記テーブルに対する補正式または補正テーブルを生成し、該補正式または補正テーブルにしたがって前記制御手段が前記テーブルの値に対して補正処理を行うようになっていることを特徴とする。
【００２４】
請求項７に係る発明によれば、読出し専用メモリに記憶された当初のテーブルと補正テーブルを併せて用いることにより、テーブルに格納された値を補正した値でもってスイッチング手段の制御が行える。
【００２５】
請求項８に係るスイッチング電源装置は、請求項６に記載の発明において、前記テーブルが不揮発性メモリまたは電気的消去再書込み可能な読出し専用メモリに記憶されており、前記テーブル更新手段が前記テーブルに格納された各値を新しい値に更新するようになっていることを特徴とする。
【００２６】
請求項８に係る発明によれば、常に更新された最新のテーブルを用いてスイッチング手段の制御が行える。
【００２７】
請求項９に係るスイッチング電源装置は、請求項１〜８のいずれか一つに記載の発明において、前記スイッチング手段がスイッチングトランジスタで構成されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項９に係る発明によれば、スイッチングトランジスタのオン／オフにより入力電圧がスイッチングされる。
【００２９】
請求項１０に係るスイッチング電源装置は、請求項９に記載の発明において、前記制御手段が、前記テーブルから前記スイッチング手段の制御情報を選択し、該選択された前記スイッチング手段の制御情報に基づいて前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御するためのパルス信号を生成することを特徴とする。
【００３０】
請求項１０に係る発明によれば、処理手段により、テーブルから該当するオン時間またはオフ時間を選択する処理が行われ、パルス生成手段により、選択されたオン時間またはオフ時間に基づいてスイッチング手段を制御するパルス信号が生成される。
【００３１】
請求項１１に係るスイッチング電源装置は、請求項１０に記載の発明において、前記制御手段が、前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御するためのパルス信号のパルス幅を変化させることを特徴とする。
【００３２】
請求項１１に係る発明によれば、パルス信号のパルス幅を変化させることにより、スイッチング手段のスイッチング動作が制御される。
【００３３】
請求項１２に係るスイッチング電源装置は、請求項１０に記載の発明において、前記制御手段は、前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御するためのパルス信号の周波数を変化させることを特徴とする。
【００３４】
請求項１２に係る発明によれば、パルス信号の周波数を変化させることにより、スイッチング手段のスイッチング動作が制御される。
【００３５】
請求項１３に係るスイッチング電源装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、入力電圧、出力電流および周囲温度の、少なくとも一つを所定の値に設定し、オン時間を変化させながら前記スイッチング手段を駆動させ、出力電圧が所定の値になるときのオン時間に対応する制御情報を前記テーブルに格納するテーブル作成手段を有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１３に係る発明によれば、外部制御装置により自動的にテーブルが作成される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１には本発明に係るスイッチング電源装置の構成が示されている。同図に示すように、このスイッチング電源装置３は、入力電源２１に接続される入力端子３８ａ，３８ｂ、外部の負荷２２に接続される出力端子３９ａ，３９ｂ、入力電圧をスイッチングするスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１、そのスイッチングトランジスタ３１をオン／オフするための制御信号を生成してスイッチングトランジスタ３１に出力するパルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）３５、パルス幅変調器３５に変調信号を出力する中央処理装置（ＣＰＵ1 ）４１を備えている。
【００３９】
さらに、電源装置３に入力された入力電圧（Ｖin）の電圧値を検出する電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２、電源装置３から出力される出力電流の電流値（Ｉout ）を検出する電流センサー（ＤＥＴ2 ）４３、電源装置３が置かれている雰囲気の温度（Ｔa ）を検出する温度センサー（ＤＥＴ3 ）４４、電圧センサー４２と電流センサー４３と温度センサー４４の各検出値（アナログ値）をディジタル変換する第１、第２および第３のアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ1 ，Ａ／Ｄ2 ，Ａ／Ｄ3 ）４５，４６，４７、各センサー４２，４３，４４の検出値とスイッチングトランジスタ３１のオン時間との関係を格納したテーブル（ＴＡＢＬＥ）４８および中央処理装置４１により実行されるプログラムが記憶されたメモリ（ＭＥＭ1 ）４９、回生用ダイオード３７、並びにフィルタ回路を構成するチョークコイル（Ｌ1 ）３２およびコンデンサ（Ｃ1 ）３３を備えている。
【００４０】
そして、このスイッチング電源装置３では、電圧センサー４２、電流センサー４３および温度センサー４４の各検出値に基づいて、中央処理装置４１がメモリ４９内のテーブル４８からスイッチングトランジスタ３１のオン時間に対応した値（各検出値の組合せに関連して予め設定されている）を選択し、その選択したオン時間の値に基づく変調信号を生成してパルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）３５に出力する。パルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）３５は、中央処理装置４１から送られてきた変調信号に基づいて、所望のパルス幅を有する信号を生成してスイッチングトランジスタ３１をオンまたはオフするようになっている。それによって、出力電圧を監視することなく、入力電圧や出力電流や周囲温度の変化に対応して入力電圧のスイッチングが制御され、出力電圧が所望の電圧値に安定して保たれる。
【００４１】
ここで、上記各構成要素のうち、スイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１はスイッチング手段としての機能を有し、パルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）３５はパルス生成手段としての機能を有し、中央処理装置（ＣＰＵ1 ）４１は処理手段としての機能を有し、そしてパルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）３５と中央処理装置（ＣＰＵ1 ）４１とで制御手段が構成されており、また電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２、電流センサー（ＤＥＴ2 ）４３および温度センサー（ＤＥＴ3 ）４４はそれぞれ入力電圧検出手段、出力電流検出手段および周囲温度検出手段としての機能を有し、メモリ（ＭＥＭ1 ）４９は記憶手段としての機能を有している。
【００４２】
図２にはテーブル４８の内容の一例が示されている。図２に示した例は、例えば、周囲温度（Ｔa ）が２５℃の時のテーブルの一例であり、入力電圧（Ｖin）は８．００Ｖから１２．０Ｖまで０．１Ｖ間隔になっており、出力電流（Ｉout ）は０Ａから１０．０Ａまで０．１Ａ間隔になっている。テーブル４８内の各欄の値は、例えばスイッチングトランジスタ３１に供給されるオン／オフ信号の所定周期に対するオン時間の比率（時比率）である。この時比率の値は、実際にはメモリ４９内の所定のアドレスにより指定される記憶素子に記憶されている。なお、２５℃以外の周囲温度についても、例えば０．１℃おきに同様のテーブルが用意される。
【００４３】
ある時刻の周囲温度（Ｔa ）が例えば２５℃であり、入力電圧（Ｖin）が１１．９Ｖであり、出力電流（Ｉout ）が９．８Ａであったとすると、図２のテーブル４８より、その時のスイッチングトランジスタ３１のオン／オフ信号の時比率は０．５００となる。そして、周囲温度（Ｔa ）および出力電流（Ｉout ）が同じであるにもかかわらず、何らかの事情により入力電圧（Ｖin）が８．２０Ｖに下がった場合には、図２よりスイッチングトランジスタ３１のオン／オフ信号の時比率を０．８９４に変えればよいことがわかる。
【００４４】
また、周囲温度（Ｔa ）、入力電圧（Ｖin）および出力電流（Ｉout ）がそれぞれ２５℃、１１．９Ｖおよび９．８Ａであり、その時の時比率が０．５００である場合に、周囲温度（Ｔa ）および入力電圧（Ｖin）が同じであるにもかかわらず、出力電流（Ｉout ）が０．２Ａに変化した場合には、図２より時比率を０．４３３に変えればよいことがわかる。
【００４５】
また、周囲温度（Ｔa ）、入力電圧（Ｖin）および出力電流（Ｉout ）がそれぞれ２５℃、１１．９Ｖおよび９．８Ａであり、その時の時比率が０．５００である場合に、周囲温度（Ｔa ）が同じ状態で入力電圧（Ｖin）および出力電流（Ｉout ）がそれぞれ８．２０Ｖおよび０．２Ａに変化した場合には、図２より時比率を０．６４７に変えればよいことがわかる。
【００４６】
同様に、周囲温度（Ｔa ）が変わった場合には、図示省略した他の温度に関するテーブルを参照して入力電圧（Ｖin）および出力電流（Ｉout ）の各値に該当する時比率を選択すればよい。
【００４７】
図３には、スイッチング電源装置３の上記テーブル４８を作成するシステムの一例が示されている。このテーブル作成システムでは、電源装置３内の中央処理装置４１に外部制御装置として例えばパーソナルコンピュータ５１が接続され、電源装置３の入力端子３８ａ，３８ｂに、電源装置３に供給する電圧の電圧値（入力電圧Ｖin）を任意に制御可能な外部入力電源２３が接続され、電源装置３の出力端子３９ａ，３９ｂに、電源装置３から出力された電流の電流値（出力電流Ｉout1）を任意に制御可能な外部負荷２４が接続され、さらに電源装置３の周囲温度を任意の温度に制御可能な恒温槽５２内に電源装置３が設置される。ここで、出力電流Ｉout1は、外部負荷２４を流れる負荷電流であるので、以後負荷電流Ｉout1とする。
【００４８】
また、スイッチング電源装置３の出力端子３９ａには電源装置３の出力電圧（Ｖout ）を検出する電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３が設けられる。外部負荷２４の入力端子には外部負荷２４を流れる負荷電流（Ｉout1）を検出する電流センサー（ＤＥＴ5 ）５４が設けられる。また、スイッチング電源装置３の入力端子３８ａには電源装置３に入力される入力電圧（Ｖin）を検出する電圧センサー（ＤＥＴ6 ）５５が設けられる。この電圧センサー（ＤＥＴ6 ）５５を、電源装置３に設けられた電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２で代用するようにしてもよい。さらに、スイッチング電源装置３の周囲温度を検出する温度センサー（ＤＥＴ7 ）５６が設けられる。この温度センサー（ＤＥＴ7 ）５６も、電源装置３に設けられた温度センサー（ＤＥＴ3 ）４４で代用してもよい。
【００４９】
パーソナルコンピュータ５１には、スイッチング電源装置３の入力電圧（Ｖin）、出力電圧（Ｖout ）、外部負荷２４を流れる負荷電流（Ｉout1）および周囲温度（Ｔa ）の各検出値がアナログ・ディジタル変換器（図示省略）を介して入力される。また、パーソナルコンピュータ５１は、外部入力電源２３、外部負荷２４および恒温槽５２に対して、入力電圧値、負荷電流値および周囲温度の設定値を指示するようになっている。外部入力電源２３、外部負荷２４および恒温槽５２は、パーソナルコンピュータ５１から送られてきた各設定値の指示に従って、入力電圧、負荷電流および周囲温度を設定するようになっている。
【００５０】
図４には、テーブル作成システムの他の例が示されている。図４に示すテーブル作成システムが図３に示すシステムと異なるのは、スイッチング電源装置３のの出力端子３９ａ，３９ｂに、単なる負荷２４（図３参照）の代わりにノート型パーソナルコンピュータ等の実際の負荷装置２５を接続するとともに、図３においてスイッチング電源装置３の出力端子３９ａに設けていた電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３を、負荷装置２５の入力端子に設けて電源装置３と負荷装置２５との間の配線等による電圧降下分を補償するようにした点である。その他の構成については図３に示すシステムと同じであるので、重複する説明を省略する。
【００５１】
図３または図４に示すテーブル作成システムを用いたテーブル作成処理の流れについて図５を参照しながら説明する。まず、テーブル作成処理プログラムがパーソナルコンピュータ５１の図示しない記憶装置から読み出されて起動されると、パーソナルコンピュータ５１は、外部入力電源２３に入力電圧（Ｖin）の例えば最小値min Ｖin を出力するように指示を送る（ステップＳ１）。また、パーソナルコンピュータ５１は、恒温槽５２に周囲温度（Ｔa ）の例えば最小値min Ｔa を出力するように指示を送る（ステップＳ２）。また、パーソナルコンピュータ５１は、外部負荷２４または外部負荷装置２５に負荷電流（Ｉout1）の例えば最小値min Ｉout1 を出力するように指示を送る（ステップＳ３）。
【００５２】
そして、パーソナルコンピュータ５１は、電圧センサー（ＤＥＴ6 ）５５、温度センサー（ＤＥＴ7 ）５６および電流センサー（ＤＥＴ5 ）５４からそれぞれ入力電圧（Ｖin）、周囲温度（Ｔa ）および負荷電流（Ｉout1）を読み込み、それらの検出値がステップＳ１〜ステップＳ３において指示した値に一致していることを確認する（ステップＳ４）。
【００５３】
つぎに、パーソナルコンピュータ５１は、スイッチングトランジスタ（Ｑ１）３１のオンとなる時間が例えば最小となるようにパルス信号のオン幅Ｗonを最小に設定し（ステップＳ５）、その最小オン幅min Ｗon に対応する時比率の値を電源装置３の中央処理装置４１に出力する（ステップＳ６）。その際、中央処理装置４１は、パーソナルコンピュータ５１から受け取ったパルス信号をパルス幅変調器３５に出力し、スイッチングトランジスタ３１を動作させる。そして、パーソナルコンピュータ５１は、電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３から出力電圧（Ｖout ）を読み込み、その検出値が目標値、例えばノート型パーソナルコンピュータ等の実際の装置の駆動電圧に一致しているか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００５４】
電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が目標値に達していなければ、パーソナルコンピュータ５１は、パルス信号のオン幅Ｗonを段階的に徐々に長くして（ステップＳ８）、それに対応する時比率の値を電源装置３の中央処理装置４１に出力する（ステップＳ６）。パーソナルコンピュータ５１は、以上のステップＳ６〜ステップＳ８の処理を、電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が目標値に達するまで繰り返し行い、目標値に達した時点でその時のパルス信号のオン幅Ｗonに対応する時比率の値をテーブル４８に格納する（ステップＳ９）。
【００５５】
つぎに、パーソナルコンピュータ５１は、負荷電流（Ｉout1）が予め設定されてなる最大値max Ｉout1 に一致するか否か判断する（ステップＳ１０）。一致していない場合にはパーソナルコンピュータ５１は負荷電流（Ｉout1）を少し大きくし（ステップＳ１１）、その状態で再びパルス信号のオン幅Ｗonを最小オン幅min Ｗon から徐々に長くしていき、電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が目標値に一致する時の時比率を求め、それをテーブル４８に格納するという処理を行う（ステップＳ４〜ステップＳ１０）。パーソナルコンピュータ５１は、この一連の処理を、負荷電流（Ｉout1）が最大値max Ｉou t1 に達するまで負荷電流（Ｉout1）を段階的に徐々に大きくしながら繰り返し行う（ステップＳ４〜ステップＳ１１）。
【００５６】
ステップＳ１０で負荷電流（Ｉout1）が最大値max Ｉout1 に一致した場合には、パーソナルコンピュータ５１は周囲温度（Ｔa ）が予め設定されてなる最大値max Ｔa に一致するか否か判断する（ステップＳ１２）。一致していない場合にはパーソナルコンピュータ５１は周囲温度（Ｔa ）を少し高くし（ステップＳ１３）、負荷電流（Ｉout1）を最小値min Ｉout1 に戻して再びパルス信号のオン幅Ｗonを最小オン幅min Ｗon から徐々に長くしていき、電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が目標値に一致する時の時比率を求め、それをテーブル４８に格納するという処理を、負荷電流（Ｉout1）が最大値max Ｉout1 に達するまで負荷電流（Ｉout1）を段階的に徐々に大きくしながら繰り返し行う（ステップＳ３〜ステップＳ１１）。
【００５７】
パーソナルコンピュータ５１は、この一連の処理を、周囲温度（Ｔa ）が最大値max Ｔa に達するまで周囲温度（Ｔa ）を段階的に徐々に高くしながら繰り返し行う（ステップＳ３〜ステップＳ１３）。
【００５８】
ステップＳ１２で周囲温度（Ｔa ）が最大値max Ｔa に一致した場合には、パーソナルコンピュータ５１は入力電圧（Ｖin）が予め設定されてなる最大値maxＶin に一致するか否か判断する（ステップＳ１４）。一致していない場合にはパーソナルコンピュータ５１は入力電圧（Ｖin）を少し大きくし（ステップＳ１５）、周囲温度（Ｔa ）および負荷電流（Ｉout1）を最小値min Ｔa およびmin Ｉout1に戻して再びパルス信号のオン幅Ｗonを最小オン幅min Ｗon から徐々に長くしていき、電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が目標値に一致する時の時比率を求め、それをテーブル４８に格納するという処理を、負荷電流（Ｉout1）が最大値max Ｉout1 に達するまで負荷電流（Ｉout1）を段階的に徐々に大きくしながら繰り返し行い、さらにその一連の処理を、周囲温度（Ｔa ）が最大値max Ｔa に達するまで周囲温度（Ｔa ）を段階的に徐々に高くしながら繰り返し行う（ステップＳ２〜ステップＳ１３）。
【００５９】
パーソナルコンピュータ５１は、以上の一連の処理を、入力電圧（Ｖin）が最大値max Ｖin に達するまで入力電圧（Ｖin）を段階的に徐々に大きくしながら繰り返し行う（ステップＳ２〜ステップＳ１５）。
【００６０】
ステップＳ１４で入力電圧（Ｖin）が最大値max Ｖinに一致した場合には、テーブル４８の全ての時比率の値が求まったことになるので、パーソナルコンピュータ５１はそのテーブル４８をメモリ４９に記憶させ、テーブル作成処理を終了する。
【００６１】
図６には、上記構成のスイッチング電源装置３の動作タイミングを示すタイミングチャートが示されている。同図に示すように、例えば負荷２２を構成するＣＭＯＳ回路（図示省略）が動作していない時には電源装置３の出力電流（Ｉout ）はＩo1であり、一方そのＣＭＯＳ回路（図示省略）が動作している時には出力電流（Ｉout ）は増大してＩo2となる。
【００６２】
この場合、出力電流（Ｉout ）がＩo1からＩo2に変化した瞬間およびＩo2からＩo1に戻った瞬間に、それぞれ電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が変化する。本実施の形態に係るスイッチング電源装置３は、例えば出力電流（Ｉout ）の変化に基づいて、スイッチングトランジスタ３１のオン時間の時比率をテーブル４８から選択してスイッチングトランジスタ３１をオン／オフさせるため、例えば出力電流（Ｉout ）がＩo1からＩo2に増大した場合、パルス幅変調器３５から出力される、出力電流（Ｉout ）が変化した瞬間から数えて第１番目のパルスＰ1 のパルス幅は出力電流（Ｉout ）の増大分に見合うほどには十分に大きくなっていないが、第２番目のパルスＰ2 においては出力電流（Ｉout ）の増大分に対して十分にパルス幅が大きくなっていることがわかる。
【００６３】
それに対して、図１０に示す従来のスイッチング電源装置１の場合には、出力電圧（Ｖout ）の変化を検出してフィードバック制御しているため、応答性が悪く、図１１に示すように出力電流（Ｉout ）が変化した瞬間から数えて第５番目のパルスＰ5 でようやく出力電流（Ｉout ）の増大分に見合うパルス幅になっている。すなわち、本実施の形態に係るスイッチング電源装置３は出力電圧（Ｖout ）が変化した場合に、従来に比べて高速で出力電圧（Ｖout ）を規定値に戻すことができる。しかも、本実施の形態に係るスイッチング電源装置３の出力電圧（Ｖout ）の変動量はΔＶo-2 であり、図１１に示す従来のスイッチング電源装置１の出力電圧（Ｖout ）の変動量はΔＶo-1 よりも著しく小さい。
【００６４】
この実施の形態１のスイッチング電源装置３によれば、入力電圧検出用の電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２により検出された入力電圧（Ｖin）、出力電流検出用の電流センサー（ＤＥＴ2 ）４３により検出された出力電流（Ｉout ）、周囲温度検出用の温度センサー（ＤＥＴ3 ）４４により検出された周囲温度（Ｔa ）、およびそれら各検出値とスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）のオン時間の時比率との関係を格納したテーブル４８に基づいて、検出された入力電圧（Ｖin）、出力電流（Ｉout ）および周囲温度（Ｔa ）に対応する、スイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）のオン時間が一義的に決まるため、出力電圧（Ｖout ）が変化する前にスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）のオン時間を正確に制御することができるので、出力電圧（Ｖout ）の変動を最小に抑えることができるとともに出力電圧（Ｖout ）を所定値に保つことができる。
【００６５】
また、実施の形態１のスイッチング電源装置３によれば、フィードバックループを設けずに済むため、入力電圧検出用の電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２による入力電圧（Ｖin）および出力電流検出用の電流センサー（ＤＥＴ2 ）４３による出力電流（Ｉout ）のサンプリング周期を早めることによりフィルタ回路の応答速度まで出力電圧制御の高速化を達成することができるので、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器や演算器等の高速化とともにスイッチング電源装置３の出力電圧制御の高速応答が実現でき、また従来のフィードバック制御を用いた場合のようにコンデンサを多く設けずに済むため、電源装置３の小型軽量化を図ることができる。
【００６６】
さらに、実施の形態１のテーブル作成システムおよびテーブル作成方法によれば、外部に接続したパーソナルコンピュータ５１により自動的にテーブル４８が作成されるため、テーブル作成に要する労力および時間が軽減される。
【００６７】
（実施の形態２）
図７には本発明に係るスイッチング電源装置の他の構成が示されている。図７に示すスイッチング電源装置１０３が図１に示すスイッチング電源装置３と異なる点は、中央処理装置（ＣＰＵ1 ）４１の不揮発性の内部メモリ６１に電源装置１０３の出力電圧の基準となる基準電圧値（Ｖref ）が記憶されていることと、中央処理装置４１が、メモリ４９内のテーブル４８を更新するテーブル更新部６２を具えていることと、電源装置１０３の出力電圧（Ｖout ）を検出する電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３が設けられていることと、その電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３の検出値（アナログデータ）をディジタルデータに変換するアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ4 ）６３が設けられていることと、所定時間おきに中央処理装置に割込み信号を送出する時計部６４が設けられていることである。
【００６８】
そして、図７に示すスイッチング電源装置１０３では、中央処理装置４１のテーブル更新部６２は、時計部６４から送出された割込み信号を受け取るとテーブル更新の割込みプログラムを実行するようになっている。このテーブル更新プログラムは、中央処理装置４１内の内部メモリ（例えば内部メモリ６１）または中央処理装置４１に接続された外部メモリ（例えばメモリ４９）に格納されている。
【００６９】
テーブル更新部６２は、テーブル更新プログラムを起動すると、入力電圧検出用の電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２、出力電流検出用の電流センサー（ＤＥＴ2 ）４３および周囲温度検出用の温度センサー（ＤＥＴ3 ）４４から入力電圧値（Ｖin）、出力電流（Ｉout ）および周囲温度（Ｔa ）の各検出値を読み込み、テーブル４８からそれら検出値の組合わせに合致した時比率を選択し、その時比率に基づいてスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１のオン／オフを制御する。
【００７０】
そして、テーブル更新部６２は、出力電圧検出用の電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３から実際の出力電圧（Ｖout ）の検出値を読み込み、その検出値と基準電圧値とを比較し、両者の間に相違がある場合にはスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１の時比率を変化させて両者の差分がゼロになるようにする。その時の時比率の補正量に基づいてテーブル４８の更新を行う。なお、このフィードバック制御は、例えば１時間に１回、１日１回または１月に１回などの割合で行われればよいので、スイッチング電源装置１０３の高速応答性を損なうことはない。
【００７１】
その際、テーブル４８がＥＥＰＲＯＭやいわゆるフラッシュメモリ等の電気的消去再書込み可能な読出し専用メモリや、バッテリによりバックアップされたＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）等の不揮発性メモリに記憶されている場合には、テーブル更新部６２の割込みプログラムの実行により得られた時比率の補正量を用いて、テーブル４８自体を新しい時比率でもって書き換えてもよい。
【００７２】
あるいは、テーブル４８がマスクＲＯＭ等の書換えが不可能なメモリに記憶されている場合には、テーブル更新部６２の割込みプログラムの実行により得られた時比率の補正量を用いて、当初のテーブル４８に格納された各時比率に対する補正量を演算して求め、その求めた各時比率に対する補正量を格納した補正テーブルを新たに作成したり、補正するための式を導出し、それら補正テーブルや補正式を不揮発性のメモリ等に記憶させるようにしてもよい。
【００７３】
なお、この実施の形態２のスイッチング電源装置１０３のその他の構成、機能および動作タイミング等は上記実施の形態１と同じであるので詳細な説明を省略する。
【００７４】
この実施の形態２のスイッチング電源装置１０３によれば、図１に示す上記実施の形態１と同様に、出力電圧（Ｖout ）が変化する前にスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）のオン時間を正確に制御することができるので、出力電圧（Ｖout ）の変動を最小に抑えることができるとともに出力電圧（Ｖout ）を所定値に保つことができ、またスイッチング電源装置１０３の出力電圧制御の高速応答が実現でき、さらにスイッチング電源装置１０３の小型軽量化を図ることができる。
【００７５】
また、実施の形態２のスイッチング電源装置１０３によれば、テーブル４８の更新が行えるため、電源装置１０３の製造バラツキや経年変化により電源装置１０３の特性がテーブル４８と合わなくなるのを防ぐことができ、常に最適な制御を行うことができる。
【００７６】
なお、図８に示す例のように、出力電圧検出用の電圧センサ（ＤＥＴ4 ）５３を外部の負荷２２の入力端子に設け、その電圧センサ（ＤＥＴ4 ）５３による検出値を第３の入力端子３８ｃを介してスイッチング電源装置２０３内に取り込むようにしてもよい。そうすれば、スイッチング電源装置２０３と負荷２２との間の配線等による電圧降下分を含めてテーブル４８が更新されるので、電源装置２０３および負荷２２の製造バラツキや経年変化により電源装置２０３の特性がテーブル４８と合わなくなるのを防ぐことができ、常に最適な制御を行うことができる。
【００７７】
（実施の形態３）
図９には本発明に係るスイッチング電源装置の他の構成が示されている。図９に示すスイッチング電源装置３０３が図１に示すスイッチング電源装置３と異なる点は、入力電源２６が交流電源であり、その入力された交流電源を所定の電圧の直流電源に変換して出力するようになっている点である。このスイッチング電源装置３０３は比較的大型の電源に適用される。
【００７８】
図中、符号７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７で示したものはそれぞれダイオードであり、また符号７８，７９で示したものはコンデンサであり、符号８０で示したものはトランスである。なお、このスイッチング電源装置３０３のその他の構成、機能および動作タイミング等は上記実施の形態１と同じであるので詳細な説明を省略する。
【００７９】
この実施の形態３のスイッチング電源装置３０３によれば、図１に示す上記実施の形態１と同様に、出力電圧（Ｖout ）が変化する前にスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）のオン時間を正確に制御することができるので、出力電圧（Ｖout ）の変動を最小に抑えることができるとともに出力電圧（Ｖout ）を所定値に保つことができ、またスイッチング電源装置１０３の出力電圧制御の高速応答が実現できる。
【００８０】
なお、本発明は上記各実施の形態に限らず、種々設計変更可能であるのはいうまでもない。例えば、上記実施の形態においては、スイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１のオン／オフ制御をパルス幅変調方式により行うとしたが、これに限らず、例えば周波数変調方式によりオン／オフ制御を行うようにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態においては、スイッチング手段としてスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１を用いたが、これに限らず、他のスイッチ素子でもよい。スイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１を用いた場合には、スイッチ手段の小型軽量化が図れ、従って電源装置全体の小型軽量化が図れ、また無接点式スイッチによる信頼性の向上を図ることができるので、好ましい。
【００８２】
さらに、上記実施の形態においては、テーブル４８は外部メモリ４９に記憶されているとしたが、これに限らず、テーブル４８を中央処理装置（ＣＰＵ1 ）の内部メモリに記憶させてもよい。
【００８３】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、請求項１に係る発明によれば、出力電流検出手段により検出された出力電流および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された出力電流に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まるため、出力電圧が変化する前にスイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御することができるので、出力電圧の変動を最小に抑えることができる。
【００８４】
また、請求項１に係る発明によれば、フィードバックループを設けずに済むため、出力電流検出手段による出力電流のサンプリング周期を早めることによりフィルタ回路の応答速度まで出力電圧制御の高速化を達成することができるので、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器や演算器等の高速化とともに電源装置の出力電圧制御の高速応答が実現でき、またコンデンサを多く設けずに済むため、電源装置の小型軽量化を図ることができる。
【００８５】
請求項２に係る発明によれば、入力電圧検出手段により検出された入力電圧、出力電流検出手段により検出された出力電流および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された入力電圧および出力電流に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まるため、出力電圧が変化する前にスイッチング手段のオン時間またはオフ時間をより正確に制御することができるので、出力電圧の変動を最小に抑えることができるとともに出力電圧を所定値に保つことができる。
【００８６】
また、請求項２に係る発明によれば、フィードバックループを設けずに済むため、入力電圧検出手段による入力電圧および出力電流検出手段による出力電流のサンプリング周期を早めることによりフィルタ回路の応答速度まで出力電圧制御の高速化を達成することができるので、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器や演算器等の高速化とともに電源装置の出力電圧制御の高速応答が実現でき、またコンデンサを多く設けずに済むため、電源装置の小型軽量化を図ることができる。
【００８７】
請求項３に係る発明によれば、入力電圧検出手段により検出された入力電圧、出力電流検出手段により検出された出力電流、周囲温度検出手段により検出された周囲温度および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された入力電圧、出力電流および周囲温度に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まるため、出力電圧が変化する前にスイッチング手段のオン時間またはオフ時間をさらにより正確に制御することができるので、出力電圧の変動を最小に抑えることができるとともに出力電圧を所定値に保つことができる。
【００８８】
請求項４に係る発明によれば、出力電圧検出手段により検出された、電源の出力端子における実際の出力電圧値と基準電圧値とを比較することにより、テーブルの更新が行えるため、電源装置の製造バラツキや経年変化により電源装置の特性がテーブルと合わなくなるのを防ぐことができる。
【００８９】
請求項５に係る発明によれば、出力電圧検出手段により検出された、外部負荷の入力端子における実際の出力電圧値と基準電圧値とを比較することにより、電源装置の出力端子から外部負荷までの配線等による電圧降下分を含めてテーブルの更新が行えるため、電源装置および外部負荷の製造バラツキや経年変化により電源装置の特性がテーブルと合わなくなるのを防ぐことができる。
【００９０】
請求項６に係る発明によれば、時間を計数し、所定時刻ごとにテーブルを更新するため、電源装置および外部負荷の製造バラツキや経年変化により電源装置の特性がテーブルと合わなくなるのを防ぐことができる。
【００９１】
請求項７に係る発明によれば、読出し専用メモリに記憶された当初のテーブルと補正テーブルを併せて用いることにより、テーブルに格納された値を補正した値でもってスイッチング手段の制御が行えるため、常に最適な制御を行うことができる。
【００９２】
請求項８に係る発明によれば、常に更新された最新のテーブルを用いてスイッチング手段の制御が行えるため、常に最適な制御を行うことができる。
【００９３】
請求項９に係る発明によれば、スイッチングトランジスタのオン／オフにより入力電圧がスイッチングされるため、スイッチ手段の小型軽量化による電源装置全体の小型軽量化および無接点式スイッチによる信頼性の向上を図ることができる。
【００９４】
請求項１０に係る発明によれば、処理手段により、テーブルから該当するオン時間またはオフ時間を選択する処理が行われ、パルス生成手段により、選択されたオン時間またはオフ時間に基づいてスイッチング手段を制御するパルス信号が生成されるため、例えばＣＰＵ（中央処理装置）からなる処理手段はテーブルから該当するオン時間またはオフ時間を高速で選択することができ、スイッチング手段を高速で制御することができる。
【００９５】
請求項１１に係る発明によれば、パルス信号のパルス幅を変化させることにより、スイッチング手段のスイッチング動作が制御されるため、周知のパルス幅変調方式によりスイッチング動作を制御することができる。
【００９６】
請求項１２に係る発明によれば、パルス信号の周波数を変化させることにより、スイッチング手段のスイッチング動作が制御されるため、周知の周波数変調方式によりスイッチング動作を制御することができる。
【００９７】
請求項１３に係る発明によれば、外部制御装置により自動的にテーブルが作成されるため、テーブル作成に要する労力および時間が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【図２】本発明に係るスイッチング電源装置におけるテーブルの一例を説明する説明図である。
【図３】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態１におけるテーブル作成システムを示すブロック構成図である。
【図４】本発明に係るスイッチング電源装置のテーブル作成システムの他の例を示すブロック構成図である。
【図５】本発明に係るスイッチング電源装置におけるテーブル作成方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態１における動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態２を示すブロック構成図である。
【図８】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態２の他の例を示すブロック構成図である。
【図９】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態３を示すブロック構成図である。
【図１０】従来におけるスイッチング電源装置を示すブロック構成図である。
【図１１】従来におけるスイッチング電源装置における動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
３，１０３，２０３，３０３ スイッチング電源装置
２１，２３ 入力電源
２２，２４ 負荷
３１ スイッチング手段（スイッチングトランジスタＱ1 ）
３５ 制御手段，パルス生成手段（パルス幅変調器ＰＷＭ1 ）
４１ 制御手段，処理手段（中央処理装置ＣＰＵ1 ）
４２ 入力電圧検出手段（電圧センサーＤＥＴ1 ）
４３ 出力電流検出手段（電流センサーＤＥＴ2 ）
４４ 周囲温度検出手段（温度センサーＤＥＴ3 ）
４５，４６，４７ アナログ・ディジタル変換器
４８ テーブル
４９ 記憶手段（メモリＭＥＭ1 ）
５１ 外部制御装置（パーソナルコンピュータ）
５２ 恒温槽
５３ 出力電圧検出手段（電圧センサーＤＥＴ4 ）
６１ 基準電圧値が記憶された記憶手段（内部メモリ）
６２ テーブル更新手段（テーブル更新部）
６３ アナログ・ディジタル変換器
６４ 時計手段（時計部）
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング電源装置に関し、特に入力電圧（Ｖin）、出力電流（Ｖout ）および周囲温度（Ｔa ）に対するスイッチング素子のオン／オフ時間の関係を記憶したテーブルに基づいて出力電圧を一定に制御するようにしたディジタル制御方式の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０には従来のスイッチング電源装置の構成が示されている。同図に示すように、このスイッチング電源装置１は、外部に接続された入力電源２１からの入力電圧をスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）１１のオン／オフの切替えにより所望の電圧に変換し、フィルタ用チョークコイル（Ｌ1 ）１２およびコンデンサ（Ｃ1 ）１３によりフィルタリングして外部に出力し、外部に接続されたコンピュータ本体等の負荷２２に所定の電圧を供給するものである。そして、このスイッチング電源装置１では、出力電圧が一定となるようにフィードバック制御が行なわれている。
【０００３】
すなわち、このスイッチング電源装置１には誤差電圧検出アンプ１４およびパルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）１５が設けられており、スイッチング電源装置１の出力電圧（Ｖout ）と予め設定されてなる基準電圧（Ｖref ）との差分に基づく誤差信号を誤差電圧検出アンプ１４により生成し、それを変調信号としてパルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）１５によりスイッチングトランジスタ１１のオン状態の時間に相当するパルス幅の制御信号を生成し、バッファー１６を介してスイッチングトランジスタ１１のオン／オフを制御している。図中、符号１７で示したものは回生用ダイオード、符号１８ａ，１８ｂで示したものは入力端子、および符号１９ａ，１９ｂで示したものは出力端子である。
【０００４】
また、特開平２−１３１３５８号公開公報に開示されたスイッチング電源装置は、基準となる出力電圧の２値データと実際の出力電圧の２値データとを比較してスイッチングトランジスタの動作を制御するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスイッチング電源装置では、電源装置の実際の出力電圧に基づいてスイッチングトランジスタのオン／オフに対してフィードバック制御を行っているため、例えば図１１に示すように出力電流が変動して実際の出力電圧が基準電圧からずれた時に、それに対応してフィードバック制御によりスイッチングトランジスタのオン／オフを制御しているパルス信号のパルス幅が変化するのに時間を要し、実際の出力電圧が基準電圧に一致するまでに時間がかかり、制御性が悪いという問題点があった。
【０００６】
特に、近時のように電源装置に接続された負荷装置がＣＭＯＳ回路で構成される場合にはそのＣＭＯＳ回路の動作時にのみ負荷に電流が流れるため、出力電流の変化が激しく、従って出力電圧の変動も激しく、フィードバック制御による出力電圧の制御が有効に機能しないという問題点があった。
【０００７】
また、図１０に示す構成のスイッチング電源装置では、Ｌ1 およびＣ1 よりなるフィルタ回路で位相が１８０°遅れ、さらにその遅れに対して誤差検出アンプ１４による位相の遅れが重なる。周知のように位相が１８０°遅れた時点でゲインが０dB以上あるとフィードバックループが発振するという現象が起こるのを回避するため、図１０に示す構成のスイッチング電源装置では、誤差検出アンプ１４の高周波特性を下げなければならず、高速応答を実現することは不可能であった。また、フィードバックループの安定性を保つため、誤差検出アンプ１４のゲインを低い周波数から低下させているので、入力電圧や出力電流の変化に対する出力電圧の変動が大きくなってしまい、それに対処するために電源装置の出力側に付けるコンデンサの数が多くなってしまい、大型化してしまうという欠点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、小型で高速応答が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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るスイッチング電源装置は、入力端子および出力端子と、入力電圧をスイッチングするスイッチング手段と、出力電流の電流値を検出する出力電流検出手段と、出力電流値に対する前記スイッチング手段の制御情報を格納したテーブルが予め記憶されてなる記憶手段と、前記出力電流検出手段により検出された出力電流値および前記テーブルに基づいて前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御して定電圧出力を実現する制御手段と、を具備することを特徴とする。
。
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、出力電流検出手段により検出された出力電流および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された出力電流に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まる。
【００１１】
また、請求項１に係る発明によれば、フィードバックループを設けずに済む。
【００１２】
請求項２に係るスイッチング電源装置は、入力端子および出力端子と、入力電圧の電圧値を検出する入力電圧検出手段と、出力電流の電流値を検出する出力電流検出手段と、入力電圧をスイッチングするスイッチング手段と、入力電圧値および出力電流値に対する前記スイッチング手段の制御情報を格納したテーブルが予め記憶されてなる記憶手段と、前記入力電圧検出手段により検出された入力電圧値、前記出力電流検出手段により検出された出力電流値および前記テーブルに基づいて前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、入力電圧検出手段により検出された入力電圧、出力電流検出手段により検出された出力電流および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された入力電圧および出力電流に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、フィードバックループを設けずに済む。
【００１５】
請求項３に係るスイッチング電源装置は、請求項１または２に記載の発明において、周囲の温度を検出する周囲温度検出手段を具備し、前記記憶手段に記憶された前記テーブルには、周囲温度に対する前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間の関係も格納されており、前記制御手段は、前記周囲温度検出手段により検出された周囲温度にも基づいて前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御するようになっていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、入力電圧検出手段により検出された入力電圧、出力電流検出手段により検出された出力電流、周囲温度検出手段により検出された周囲温度および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された入力電圧、出力電流および周囲温度に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まる。
【００１７】
請求項４に係るスイッチング電源装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記出力端子における電圧値を検出する出力電圧検出手段と、出力電圧の基準となる基準電圧値が記憶された記憶手段と、前記出力電圧検出手段により検出された出力電圧値および前記基準電圧値に基づいて前記テーブルの更新を行うテーブル更新手段と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、出力電圧検出手段により検出された、電源の出力端子における実際の出力電圧値と基準電圧値とを比較することにより、テーブルの更新が行える。
【００１９】
請求項５に係るスイッチング電源装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記出力端子に接続された外部負荷の入力端子における電圧値を検出する出力電圧検出手段と、出力電圧の基準となる基準電圧値が記憶された記憶手段と、前記出力電圧検出手段により検出された出力電圧値および前記基準電圧値に基づいて前記テーブルの更新を行うテーブル更新手段と、を具備することを特徴とする。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、出力電圧検出手段により検出された、外部負荷の入力端子における実際の出力電圧値と基準電圧値とを比較することにより、電源装置の出力端子から外部負荷までの配線等による電圧降下分を含めてテーブルの更新が行える。
【００２１】
請求項６に係るスイッチング電源装置は、請求項４または５に記載の発明において、時間を計数する時計手段を有し、前記テーブル更新手段は所定時刻ごとに前記テーブルを更新することを特徴とする。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、所定時刻ごとにテーブルの更新が行える。
【００２３】
請求項７に係るスイッチング電源装置は、請求項６に記載の発明において、前記テーブルが読出し専用メモリに記憶されており、前記テーブル更新手段が前記テーブルに対する補正式または補正テーブルを生成し、該補正式または補正テーブルにしたがって前記制御手段が前記テーブルの値に対して補正処理を行うようになっていることを特徴とする。
【００２４】
請求項７に係る発明によれば、読出し専用メモリに記憶された当初のテーブルと補正テーブルを併せて用いることにより、テーブルに格納された値を補正した値でもってスイッチング手段の制御が行える。
【００２５】
請求項８に係るスイッチング電源装置は、請求項６に記載の発明において、前記テーブルが不揮発性メモリまたは電気的消去再書込み可能な読出し専用メモリに記憶されており、前記テーブル更新手段が前記テーブルに格納された各値を新しい値に更新するようになっていることを特徴とする。
【００２６】
請求項８に係る発明によれば、常に更新された最新のテーブルを用いてスイッチング手段の制御が行える。
【００２７】
請求項９に係るスイッチング電源装置は、請求項１〜８のいずれか一つに記載の発明において、前記スイッチング手段がスイッチングトランジスタで構成されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項９に係る発明によれば、スイッチングトランジスタのオン／オフにより入力電圧がスイッチングされる。
【００２９】
請求項１０に係るスイッチング電源装置は、請求項９に記載の発明において、前記制御手段が、前記テーブルから前記スイッチング手段の制御情報を選択し、該選択された前記スイッチング手段の制御情報に基づいて前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御するためのパルス信号を生成することを特徴とする。
【００３０】
請求項１０に係る発明によれば、処理手段により、テーブルから該当するオン時間またはオフ時間を選択する処理が行われ、パルス生成手段により、選択されたオン時間またはオフ時間に基づいてスイッチング手段を制御するパルス信号が生成される。
【００３１】
請求項１１に係るスイッチング電源装置は、請求項１０に記載の発明において、前記制御手段が、前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御するためのパルス信号のパルス幅を変化させることを特徴とする。
【００３２】
請求項１１に係る発明によれば、パルス信号のパルス幅を変化させることにより、スイッチング手段のスイッチング動作が制御される。
【００３３】
請求項１２に係るスイッチング電源装置は、請求項１０に記載の発明において、前記制御手段は、前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御するためのパルス信号の周波数を変化させることを特徴とする。
【００３４】
請求項１２に係る発明によれば、パルス信号の周波数を変化させることにより、スイッチング手段のスイッチング動作が制御される。
【００３５】
請求項１３に係るスイッチング電源装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、入力電圧、出力電流および周囲温度の、少なくとも一つを所定の値に設定し、オン時間を変化させながら前記スイッチング手段を駆動させ、出力電圧が所定の値になるときのオン時間に対応する制御情報を前記テーブルに格納するテーブル作成手段を有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１３に係る発明によれば、外部制御装置により自動的にテーブルが作成される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１には本発明に係るスイッチング電源装置の構成が示されている。同図に示すように、このスイッチング電源装置３は、入力電源２１に接続される入力端子３８ａ，３８ｂ、外部の負荷２２に接続される出力端子３９ａ，３９ｂ、入力電圧をスイッチングするスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１、そのスイッチングトランジスタ３１をオン／オフするための制御信号を生成してスイッチングトランジスタ３１に出力するパルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）３５、パルス幅変調器３５に変調信号を出力する中央処理装置（ＣＰＵ1 ）４１を備えている。
【００３９】
さらに、電源装置３に入力された入力電圧（Ｖin）の電圧値を検出する電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２、電源装置３から出力される出力電流の電流値（Ｉout ）を検出する電流センサー（ＤＥＴ2 ）４３、電源装置３が置かれている雰囲気の温度（Ｔa ）を検出する温度センサー（ＤＥＴ3 ）４４、電圧センサー４２と電流センサー４３と温度センサー４４の各検出値（アナログ値）をディジタル変換する第１、第２および第３のアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ1 ，Ａ／Ｄ2 ，Ａ／Ｄ3 ）４５，４６，４７、各センサー４２，４３，４４の検出値とスイッチングトランジスタ３１のオン時間との関係を格納したテーブル（ＴＡＢＬＥ）４８および中央処理装置４１により実行されるプログラムが記憶されたメモリ（ＭＥＭ1 ）４９、回生用ダイオード３７、並びにフィルタ回路を構成するチョークコイル（Ｌ1 ）３２およびコンデンサ（Ｃ1 ）３３を備えている。
【００４０】
そして、このスイッチング電源装置３では、電圧センサー４２、電流センサー４３および温度センサー４４の各検出値に基づいて、中央処理装置４１がメモリ４９内のテーブル４８からスイッチングトランジスタ３１のオン時間に対応した値（各検出値の組合せに関連して予め設定されている）を選択し、その選択したオン時間の値に基づく変調信号を生成してパルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）３５に出力する。パルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）３５は、中央処理装置４１から送られてきた変調信号に基づいて、所望のパルス幅を有する信号を生成してスイッチングトランジスタ３１をオンまたはオフするようになっている。それによって、出力電圧を監視することなく、入力電圧や出力電流や周囲温度の変化に対応して入力電圧のスイッチングが制御され、出力電圧が所望の電圧値に安定して保たれる。
【００４１】
ここで、上記各構成要素のうち、スイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１はスイッチング手段としての機能を有し、パルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）３５はパルス生成手段としての機能を有し、中央処理装置（ＣＰＵ1 ）４１は処理手段としての機能を有し、そしてパルス幅変調器（ＰＷＭ1 ）３５と中央処理装置（ＣＰＵ1 ）４１とで制御手段が構成されており、また電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２、電流センサー（ＤＥＴ2 ）４３および温度センサー（ＤＥＴ3 ）４４はそれぞれ入力電圧検出手段、出力電流検出手段および周囲温度検出手段としての機能を有し、メモリ（ＭＥＭ1 ）４９は記憶手段としての機能を有している。
【００４２】
図２にはテーブル４８の内容の一例が示されている。図２に示した例は、例えば、周囲温度（Ｔa ）が２５℃の時のテーブルの一例であり、入力電圧（Ｖin）は８．００Ｖから１２．０Ｖまで０．１Ｖ間隔になっており、出力電流（Ｉout ）は０Ａから１０．０Ａまで０．１Ａ間隔になっている。テーブル４８内の各欄の値は、例えばスイッチングトランジスタ３１に供給されるオン／オフ信号の所定周期に対するオン時間の比率（時比率）である。この時比率の値は、実際にはメモリ４９内の所定のアドレスにより指定される記憶素子に記憶されている。なお、２５℃以外の周囲温度についても、例えば０．１℃おきに同様のテーブルが用意される。
【００４３】
ある時刻の周囲温度（Ｔa ）が例えば２５℃であり、入力電圧（Ｖin）が１１．９Ｖであり、出力電流（Ｉout ）が９．８Ａであったとすると、図２のテーブル４８より、その時のスイッチングトランジスタ３１のオン／オフ信号の時比率は０．５００となる。そして、周囲温度（Ｔa ）および出力電流（Ｉout ）が同じであるにもかかわらず、何らかの事情により入力電圧（Ｖin）が８．２０Ｖに下がった場合には、図２よりスイッチングトランジスタ３１のオン／オフ信号の時比率を０．８９４に変えればよいことがわかる。
【００４４】
また、周囲温度（Ｔa ）、入力電圧（Ｖin）および出力電流（Ｉout ）がそれぞれ２５℃、１１．９Ｖおよび９．８Ａであり、その時の時比率が０．５００である場合に、周囲温度（Ｔa ）および入力電圧（Ｖin）が同じであるにもかかわらず、出力電流（Ｉout ）が０．２Ａに変化した場合には、図２より時比率を０．４３３に変えればよいことがわかる。
【００４５】
また、周囲温度（Ｔa ）、入力電圧（Ｖin）および出力電流（Ｉout ）がそれぞれ２５℃、１１．９Ｖおよび９．８Ａであり、その時の時比率が０．５００である場合に、周囲温度（Ｔa ）が同じ状態で入力電圧（Ｖin）および出力電流（Ｉout ）がそれぞれ８．２０Ｖおよび０．２Ａに変化した場合には、図２より時比率を０．６４７に変えればよいことがわかる。
【００４６】
同様に、周囲温度（Ｔa ）が変わった場合には、図示省略した他の温度に関するテーブルを参照して入力電圧（Ｖin）および出力電流（Ｉout ）の各値に該当する時比率を選択すればよい。
【００４７】
図３には、スイッチング電源装置３の上記テーブル４８を作成するシステムの一例が示されている。このテーブル作成システムでは、電源装置３内の中央処理装置４１に外部制御装置として例えばパーソナルコンピュータ５１が接続され、電源装置３の入力端子３８ａ，３８ｂに、電源装置３に供給する電圧の電圧値（入力電圧Ｖin）を任意に制御可能な外部入力電源２３が接続され、電源装置３の出力端子３９ａ，３９ｂに、電源装置３から出力された電流の電流値（出力電流Ｉout1）を任意に制御可能な外部負荷２４が接続され、さらに電源装置３の周囲温度を任意の温度に制御可能な恒温槽５２内に電源装置３が設置される。ここで、出力電流Ｉout1は、外部負荷２４を流れる負荷電流であるので、以後負荷電流Ｉout1とする。
【００４８】
また、スイッチング電源装置３の出力端子３９ａには電源装置３の出力電圧（Ｖout ）を検出する電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３が設けられる。外部負荷２４の入力端子には外部負荷２４を流れる負荷電流（Ｉout1）を検出する電流センサー（ＤＥＴ5 ）５４が設けられる。また、スイッチング電源装置３の入力端子３８ａには電源装置３に入力される入力電圧（Ｖin）を検出する電圧センサー（ＤＥＴ6 ）５５が設けられる。この電圧センサー（ＤＥＴ6 ）５５を、電源装置３に設けられた電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２で代用するようにしてもよい。さらに、スイッチング電源装置３の周囲温度を検出する温度センサー（ＤＥＴ7 ）５６が設けられる。この温度センサー（ＤＥＴ7 ）５６も、電源装置３に設けられた温度センサー（ＤＥＴ3 ）４４で代用してもよい。
【００４９】
パーソナルコンピュータ５１には、スイッチング電源装置３の入力電圧（Ｖin）、出力電圧（Ｖout ）、外部負荷２４を流れる負荷電流（Ｉout1）および周囲温度（Ｔa ）の各検出値がアナログ・ディジタル変換器（図示省略）を介して入力される。また、パーソナルコンピュータ５１は、外部入力電源２３、外部負荷２４および恒温槽５２に対して、入力電圧値、負荷電流値および周囲温度の設定値を指示するようになっている。外部入力電源２３、外部負荷２４および恒温槽５２は、パーソナルコンピュータ５１から送られてきた各設定値の指示に従って、入力電圧、負荷電流および周囲温度を設定するようになっている。
【００５０】
図４には、テーブル作成システムの他の例が示されている。図４に示すテーブル作成システムが図３に示すシステムと異なるのは、スイッチング電源装置３のの出力端子３９ａ，３９ｂに、単なる負荷２４（図３参照）の代わりにノート型パーソナルコンピュータ等の実際の負荷装置２５を接続するとともに、図３においてスイッチング電源装置３の出力端子３９ａに設けていた電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３を、負荷装置２５の入力端子に設けて電源装置３と負荷装置２５との間の配線等による電圧降下分を補償するようにした点である。その他の構成については図３に示すシステムと同じであるので、重複する説明を省略する。
【００５１】
図３または図４に示すテーブル作成システムを用いたテーブル作成処理の流れについて図５を参照しながら説明する。まず、テーブル作成処理プログラムがパーソナルコンピュータ５１の図示しない記憶装置から読み出されて起動されると、パーソナルコンピュータ５１は、外部入力電源２３に入力電圧（Ｖin）の例えば最小値min Ｖin を出力するように指示を送る（ステップＳ１）。また、パーソナルコンピュータ５１は、恒温槽５２に周囲温度（Ｔa ）の例えば最小値min Ｔa を出力するように指示を送る（ステップＳ２）。また、パーソナルコンピュータ５１は、外部負荷２４または外部負荷装置２５に負荷電流（Ｉout1）の例えば最小値min Ｉout1 を出力するように指示を送る（ステップＳ３）。
【００５２】
そして、パーソナルコンピュータ５１は、電圧センサー（ＤＥＴ6 ）５５、温度センサー（ＤＥＴ7 ）５６および電流センサー（ＤＥＴ5 ）５４からそれぞれ入力電圧（Ｖin）、周囲温度（Ｔa ）および負荷電流（Ｉout1）を読み込み、それらの検出値がステップＳ１〜ステップＳ３において指示した値に一致していることを確認する（ステップＳ４）。
【００５３】
つぎに、パーソナルコンピュータ５１は、スイッチングトランジスタ（Ｑ１）３１のオンとなる時間が例えば最小となるようにパルス信号のオン幅Ｗonを最小に設定し（ステップＳ５）、その最小オン幅min Ｗon に対応する時比率の値を電源装置３の中央処理装置４１に出力する（ステップＳ６）。その際、中央処理装置４１は、パーソナルコンピュータ５１から受け取ったパルス信号をパルス幅変調器３５に出力し、スイッチングトランジスタ３１を動作させる。そして、パーソナルコンピュータ５１は、電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３から出力電圧（Ｖout ）を読み込み、その検出値が目標値、例えばノート型パーソナルコンピュータ等の実際の装置の駆動電圧に一致しているか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００５４】
電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が目標値に達していなければ、パーソナルコンピュータ５１は、パルス信号のオン幅Ｗonを段階的に徐々に長くして（ステップＳ８）、それに対応する時比率の値を電源装置３の中央処理装置４１に出力する（ステップＳ６）。パーソナルコンピュータ５１は、以上のステップＳ６〜ステップＳ８の処理を、電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が目標値に達するまで繰り返し行い、目標値に達した時点でその時のパルス信号のオン幅Ｗonに対応する時比率の値をテーブル４８に格納する（ステップＳ９）。
【００５５】
つぎに、パーソナルコンピュータ５１は、負荷電流（Ｉout1）が予め設定されてなる最大値max Ｉout1 に一致するか否か判断する（ステップＳ１０）。一致していない場合にはパーソナルコンピュータ５１は負荷電流（Ｉout1）を少し大きくし（ステップＳ１１）、その状態で再びパルス信号のオン幅Ｗonを最小オン幅min Ｗon から徐々に長くしていき、電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が目標値に一致する時の時比率を求め、それをテーブル４８に格納するという処理を行う（ステップＳ４〜ステップＳ１０）。パーソナルコンピュータ５１は、この一連の処理を、負荷電流（Ｉout1）が最大値max Ｉou t1 に達するまで負荷電流（Ｉout1）を段階的に徐々に大きくしながら繰り返し行う（ステップＳ４〜ステップＳ１１）。
【００５６】
ステップＳ１０で負荷電流（Ｉout1）が最大値max Ｉout1 に一致した場合には、パーソナルコンピュータ５１は周囲温度（Ｔa ）が予め設定されてなる最大値max Ｔa に一致するか否か判断する（ステップＳ１２）。一致していない場合にはパーソナルコンピュータ５１は周囲温度（Ｔa ）を少し高くし（ステップＳ１３）、負荷電流（Ｉout1）を最小値min Ｉout1 に戻して再びパルス信号のオン幅Ｗonを最小オン幅min Ｗon から徐々に長くしていき、電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が目標値に一致する時の時比率を求め、それをテーブル４８に格納するという処理を、負荷電流（Ｉout1）が最大値max Ｉout1 に達するまで負荷電流（Ｉout1）を段階的に徐々に大きくしながら繰り返し行う（ステップＳ３〜ステップＳ１１）。
【００５７】
パーソナルコンピュータ５１は、この一連の処理を、周囲温度（Ｔa ）が最大値max Ｔa に達するまで周囲温度（Ｔa ）を段階的に徐々に高くしながら繰り返し行う（ステップＳ３〜ステップＳ１３）。
【００５８】
ステップＳ１２で周囲温度（Ｔa ）が最大値max Ｔa に一致した場合には、パーソナルコンピュータ５１は入力電圧（Ｖin）が予め設定されてなる最大値maxＶin に一致するか否か判断する（ステップＳ１４）。一致していない場合にはパーソナルコンピュータ５１は入力電圧（Ｖin）を少し大きくし（ステップＳ１５）、周囲温度（Ｔa ）および負荷電流（Ｉout1）を最小値min Ｔa およびmin Ｉout1に戻して再びパルス信号のオン幅Ｗonを最小オン幅min Ｗon から徐々に長くしていき、電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が目標値に一致する時の時比率を求め、それをテーブル４８に格納するという処理を、負荷電流（Ｉout1）が最大値max Ｉout1 に達するまで負荷電流（Ｉout1）を段階的に徐々に大きくしながら繰り返し行い、さらにその一連の処理を、周囲温度（Ｔa ）が最大値max Ｔa に達するまで周囲温度（Ｔa ）を段階的に徐々に高くしながら繰り返し行う（ステップＳ２〜ステップＳ１３）。
【００５９】
パーソナルコンピュータ５１は、以上の一連の処理を、入力電圧（Ｖin）が最大値max Ｖin に達するまで入力電圧（Ｖin）を段階的に徐々に大きくしながら繰り返し行う（ステップＳ２〜ステップＳ１５）。
【００６０】
ステップＳ１４で入力電圧（Ｖin）が最大値max Ｖinに一致した場合には、テーブル４８の全ての時比率の値が求まったことになるので、パーソナルコンピュータ５１はそのテーブル４８をメモリ４９に記憶させ、テーブル作成処理を終了する。
【００６１】
図６には、上記構成のスイッチング電源装置３の動作タイミングを示すタイミングチャートが示されている。同図に示すように、例えば負荷２２を構成するＣＭＯＳ回路（図示省略）が動作していない時には電源装置３の出力電流（Ｉout ）はＩo1であり、一方そのＣＭＯＳ回路（図示省略）が動作している時には出力電流（Ｉout ）は増大してＩo2となる。
【００６２】
この場合、出力電流（Ｉout ）がＩo1からＩo2に変化した瞬間およびＩo2からＩo1に戻った瞬間に、それぞれ電源装置３の出力電圧（Ｖout ）が変化する。本実施の形態に係るスイッチング電源装置３は、例えば出力電流（Ｉout ）の変化に基づいて、スイッチングトランジスタ３１のオン時間の時比率をテーブル４８から選択してスイッチングトランジスタ３１をオン／オフさせるため、例えば出力電流（Ｉout ）がＩo1からＩo2に増大した場合、パルス幅変調器３５から出力される、出力電流（Ｉout ）が変化した瞬間から数えて第１番目のパルスＰ1 のパルス幅は出力電流（Ｉout ）の増大分に見合うほどには十分に大きくなっていないが、第２番目のパルスＰ2 においては出力電流（Ｉout ）の増大分に対して十分にパルス幅が大きくなっていることがわかる。
【００６３】
それに対して、図１０に示す従来のスイッチング電源装置１の場合には、出力電圧（Ｖout ）の変化を検出してフィードバック制御しているため、応答性が悪く、図１１に示すように出力電流（Ｉout ）が変化した瞬間から数えて第５番目のパルスＰ5 でようやく出力電流（Ｉout ）の増大分に見合うパルス幅になっている。すなわち、本実施の形態に係るスイッチング電源装置３は出力電圧（Ｖout ）が変化した場合に、従来に比べて高速で出力電圧（Ｖout ）を規定値に戻すことができる。しかも、本実施の形態に係るスイッチング電源装置３の出力電圧（Ｖout ）の変動量はΔＶo-2 であり、図１１に示す従来のスイッチング電源装置１の出力電圧（Ｖout ）の変動量はΔＶo-1 よりも著しく小さい。
【００６４】
この実施の形態１のスイッチング電源装置３によれば、入力電圧検出用の電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２により検出された入力電圧（Ｖin）、出力電流検出用の電流センサー（ＤＥＴ2 ）４３により検出された出力電流（Ｉout ）、周囲温度検出用の温度センサー（ＤＥＴ3 ）４４により検出された周囲温度（Ｔa ）、およびそれら各検出値とスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）のオン時間の時比率との関係を格納したテーブル４８に基づいて、検出された入力電圧（Ｖin）、出力電流（Ｉout ）および周囲温度（Ｔa ）に対応する、スイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）のオン時間が一義的に決まるため、出力電圧（Ｖout ）が変化する前にスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）のオン時間を正確に制御することができるので、出力電圧（Ｖout ）の変動を最小に抑えることができるとともに出力電圧（Ｖout ）を所定値に保つことができる。
【００６５】
また、実施の形態１のスイッチング電源装置３によれば、フィードバックループを設けずに済むため、入力電圧検出用の電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２による入力電圧（Ｖin）および出力電流検出用の電流センサー（ＤＥＴ2 ）４３による出力電流（Ｉout ）のサンプリング周期を早めることによりフィルタ回路の応答速度まで出力電圧制御の高速化を達成することができるので、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器や演算器等の高速化とともにスイッチング電源装置３の出力電圧制御の高速応答が実現でき、また従来のフィードバック制御を用いた場合のようにコンデンサを多く設けずに済むため、電源装置３の小型軽量化を図ることができる。
【００６６】
さらに、実施の形態１のテーブル作成システムおよびテーブル作成方法によれば、外部に接続したパーソナルコンピュータ５１により自動的にテーブル４８が作成されるため、テーブル作成に要する労力および時間が軽減される。
【００６７】
（実施の形態２）
図７には本発明に係るスイッチング電源装置の他の構成が示されている。図７に示すスイッチング電源装置１０３が図１に示すスイッチング電源装置３と異なる点は、中央処理装置（ＣＰＵ1 ）４１の不揮発性の内部メモリ６１に電源装置１０３の出力電圧の基準となる基準電圧値（Ｖref ）が記憶されていることと、中央処理装置４１が、メモリ４９内のテーブル４８を更新するテーブル更新部６２を具えていることと、電源装置１０３の出力電圧（Ｖout ）を検出する電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３が設けられていることと、その電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３の検出値（アナログデータ）をディジタルデータに変換するアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ4 ）６３が設けられていることと、所定時間おきに中央処理装置に割込み信号を送出する時計部６４が設けられていることである。
【００６８】
そして、図７に示すスイッチング電源装置１０３では、中央処理装置４１のテーブル更新部６２は、時計部６４から送出された割込み信号を受け取るとテーブル更新の割込みプログラムを実行するようになっている。このテーブル更新プログラムは、中央処理装置４１内の内部メモリ（例えば内部メモリ６１）または中央処理装置４１に接続された外部メモリ（例えばメモリ４９）に格納されている。
【００６９】
テーブル更新部６２は、テーブル更新プログラムを起動すると、入力電圧検出用の電圧センサー（ＤＥＴ1 ）４２、出力電流検出用の電流センサー（ＤＥＴ2 ）４３および周囲温度検出用の温度センサー（ＤＥＴ3 ）４４から入力電圧値（Ｖin）、出力電流（Ｉout ）および周囲温度（Ｔa ）の各検出値を読み込み、テーブル４８からそれら検出値の組合わせに合致した時比率を選択し、その時比率に基づいてスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１のオン／オフを制御する。
【００７０】
そして、テーブル更新部６２は、出力電圧検出用の電圧センサー（ＤＥＴ4 ）５３から実際の出力電圧（Ｖout ）の検出値を読み込み、その検出値と基準電圧値とを比較し、両者の間に相違がある場合にはスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１の時比率を変化させて両者の差分がゼロになるようにする。その時の時比率の補正量に基づいてテーブル４８の更新を行う。なお、このフィードバック制御は、例えば１時間に１回、１日１回または１月に１回などの割合で行われればよいので、スイッチング電源装置１０３の高速応答性を損なうことはない。
【００７１】
その際、テーブル４８がＥＥＰＲＯＭやいわゆるフラッシュメモリ等の電気的消去再書込み可能な読出し専用メモリや、バッテリによりバックアップされたＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）等の不揮発性メモリに記憶されている場合には、テーブル更新部６２の割込みプログラムの実行により得られた時比率の補正量を用いて、テーブル４８自体を新しい時比率でもって書き換えてもよい。
【００７２】
あるいは、テーブル４８がマスクＲＯＭ等の書換えが不可能なメモリに記憶されている場合には、テーブル更新部６２の割込みプログラムの実行により得られた時比率の補正量を用いて、当初のテーブル４８に格納された各時比率に対する補正量を演算して求め、その求めた各時比率に対する補正量を格納した補正テーブルを新たに作成したり、補正するための式を導出し、それら補正テーブルや補正式を不揮発性のメモリ等に記憶させるようにしてもよい。
【００７３】
なお、この実施の形態２のスイッチング電源装置１０３のその他の構成、機能および動作タイミング等は上記実施の形態１と同じであるので詳細な説明を省略する。
【００７４】
この実施の形態２のスイッチング電源装置１０３によれば、図１に示す上記実施の形態１と同様に、出力電圧（Ｖout ）が変化する前にスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）のオン時間を正確に制御することができるので、出力電圧（Ｖout ）の変動を最小に抑えることができるとともに出力電圧（Ｖout ）を所定値に保つことができ、またスイッチング電源装置１０３の出力電圧制御の高速応答が実現でき、さらにスイッチング電源装置１０３の小型軽量化を図ることができる。
【００７５】
また、実施の形態２のスイッチング電源装置１０３によれば、テーブル４８の更新が行えるため、電源装置１０３の製造バラツキや経年変化により電源装置１０３の特性がテーブル４８と合わなくなるのを防ぐことができ、常に最適な制御を行うことができる。
【００７６】
なお、図８に示す例のように、出力電圧検出用の電圧センサ（ＤＥＴ4 ）５３を外部の負荷２２の入力端子に設け、その電圧センサ（ＤＥＴ4 ）５３による検出値を第３の入力端子３８ｃを介してスイッチング電源装置２０３内に取り込むようにしてもよい。そうすれば、スイッチング電源装置２０３と負荷２２との間の配線等による電圧降下分を含めてテーブル４８が更新されるので、電源装置２０３および負荷２２の製造バラツキや経年変化により電源装置２０３の特性がテーブル４８と合わなくなるのを防ぐことができ、常に最適な制御を行うことができる。
【００７７】
（実施の形態３）
図９には本発明に係るスイッチング電源装置の他の構成が示されている。図９に示すスイッチング電源装置３０３が図１に示すスイッチング電源装置３と異なる点は、入力電源２６が交流電源であり、その入力された交流電源を所定の電圧の直流電源に変換して出力するようになっている点である。このスイッチング電源装置３０３は比較的大型の電源に適用される。
【００７８】
図中、符号７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７で示したものはそれぞれダイオードであり、また符号７８，７９で示したものはコンデンサであり、符号８０で示したものはトランスである。なお、このスイッチング電源装置３０３のその他の構成、機能および動作タイミング等は上記実施の形態１と同じであるので詳細な説明を省略する。
【００７９】
この実施の形態３のスイッチング電源装置３０３によれば、図１に示す上記実施の形態１と同様に、出力電圧（Ｖout ）が変化する前にスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）のオン時間を正確に制御することができるので、出力電圧（Ｖout ）の変動を最小に抑えることができるとともに出力電圧（Ｖout ）を所定値に保つことができ、またスイッチング電源装置１０３の出力電圧制御の高速応答が実現できる。
【００８０】
なお、本発明は上記各実施の形態に限らず、種々設計変更可能であるのはいうまでもない。例えば、上記実施の形態においては、スイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１のオン／オフ制御をパルス幅変調方式により行うとしたが、これに限らず、例えば周波数変調方式によりオン／オフ制御を行うようにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態においては、スイッチング手段としてスイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１を用いたが、これに限らず、他のスイッチ素子でもよい。スイッチングトランジスタ（Ｑ1 ）３１を用いた場合には、スイッチ手段の小型軽量化が図れ、従って電源装置全体の小型軽量化が図れ、また無接点式スイッチによる信頼性の向上を図ることができるので、好ましい。
【００８２】
さらに、上記実施の形態においては、テーブル４８は外部メモリ４９に記憶されているとしたが、これに限らず、テーブル４８を中央処理装置（ＣＰＵ1 ）の内部メモリに記憶させてもよい。
【００８３】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、請求項１に係る発明によれば、出力電流検出手段により検出された出力電流および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された出力電流に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まるため、出力電圧が変化する前にスイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御することができるので、出力電圧の変動を最小に抑えることができる。
【００８４】
また、請求項１に係る発明によれば、フィードバックループを設けずに済むため、出力電流検出手段による出力電流のサンプリング周期を早めることによりフィルタ回路の応答速度まで出力電圧制御の高速化を達成することができるので、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器や演算器等の高速化とともに電源装置の出力電圧制御の高速応答が実現でき、またコンデンサを多く設けずに済むため、電源装置の小型軽量化を図ることができる。
【００８５】
請求項２に係る発明によれば、入力電圧検出手段により検出された入力電圧、出力電流検出手段により検出された出力電流および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された入力電圧および出力電流に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まるため、出力電圧が変化する前にスイッチング手段のオン時間またはオフ時間をより正確に制御することができるので、出力電圧の変動を最小に抑えることができるとともに出力電圧を所定値に保つことができる。
【００８６】
また、請求項２に係る発明によれば、フィードバックループを設けずに済むため、入力電圧検出手段による入力電圧および出力電流検出手段による出力電流のサンプリング周期を早めることによりフィルタ回路の応答速度まで出力電圧制御の高速化を達成することができるので、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器や演算器等の高速化とともに電源装置の出力電圧制御の高速応答が実現でき、またコンデンサを多く設けずに済むため、電源装置の小型軽量化を図ることができる。
【００８７】
請求項３に係る発明によれば、入力電圧検出手段により検出された入力電圧、出力電流検出手段により検出された出力電流、周囲温度検出手段により検出された周囲温度および予め作成されたテーブルに基づいて、検出された入力電圧、出力電流および周囲温度に対応する、スイッチング手段のオン時間またはオフ時間が一義的に決まるため、出力電圧が変化する前にスイッチング手段のオン時間またはオフ時間をさらにより正確に制御することができるので、出力電圧の変動を最小に抑えることができるとともに出力電圧を所定値に保つことができる。
【００８８】
請求項４に係る発明によれば、出力電圧検出手段により検出された、電源の出力端子における実際の出力電圧値と基準電圧値とを比較することにより、テーブルの更新が行えるため、電源装置の製造バラツキや経年変化により電源装置の特性がテーブルと合わなくなるのを防ぐことができる。
【００８９】
請求項５に係る発明によれば、出力電圧検出手段により検出された、外部負荷の入力端子における実際の出力電圧値と基準電圧値とを比較することにより、電源装置の出力端子から外部負荷までの配線等による電圧降下分を含めてテーブルの更新が行えるため、電源装置および外部負荷の製造バラツキや経年変化により電源装置の特性がテーブルと合わなくなるのを防ぐことができる。
【００９０】
請求項６に係る発明によれば、時間を計数し、所定時刻ごとにテーブルを更新するため、電源装置および外部負荷の製造バラツキや経年変化により電源装置の特性がテーブルと合わなくなるのを防ぐことができる。
【００９１】
請求項７に係る発明によれば、読出し専用メモリに記憶された当初のテーブルと補正テーブルを併せて用いることにより、テーブルに格納された値を補正した値でもってスイッチング手段の制御が行えるため、常に最適な制御を行うことができる。
【００９２】
請求項８に係る発明によれば、常に更新された最新のテーブルを用いてスイッチング手段の制御が行えるため、常に最適な制御を行うことができる。
【００９３】
請求項９に係る発明によれば、スイッチングトランジスタのオン／オフにより入力電圧がスイッチングされるため、スイッチ手段の小型軽量化による電源装置全体の小型軽量化および無接点式スイッチによる信頼性の向上を図ることができる。
【００９４】
請求項１０に係る発明によれば、処理手段により、テーブルから該当するオン時間またはオフ時間を選択する処理が行われ、パルス生成手段により、選択されたオン時間またはオフ時間に基づいてスイッチング手段を制御するパルス信号が生成されるため、例えばＣＰＵ（中央処理装置）からなる処理手段はテーブルから該当するオン時間またはオフ時間を高速で選択することができ、スイッチング手段を高速で制御することができる。
【００９５】
請求項１１に係る発明によれば、パルス信号のパルス幅を変化させることにより、スイッチング手段のスイッチング動作が制御されるため、周知のパルス幅変調方式によりスイッチング動作を制御することができる。
【００９６】
請求項１２に係る発明によれば、パルス信号の周波数を変化させることにより、スイッチング手段のスイッチング動作が制御されるため、周知の周波数変調方式によりスイッチング動作を制御することができる。
【００９７】
請求項１３に係る発明によれば、外部制御装置により自動的にテーブルが作成されるため、テーブル作成に要する労力および時間が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【図２】本発明に係るスイッチング電源装置におけるテーブルの一例を説明する説明図である。
【図３】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態１におけるテーブル作成システムを示すブロック構成図である。
【図４】本発明に係るスイッチング電源装置のテーブル作成システムの他の例を示すブロック構成図である。
【図５】本発明に係るスイッチング電源装置におけるテーブル作成方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態１における動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態２を示すブロック構成図である。
【図８】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態２の他の例を示すブロック構成図である。
【図９】本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態３を示すブロック構成図である。
【図１０】従来におけるスイッチング電源装置を示すブロック構成図である。
【図１１】従来におけるスイッチング電源装置における動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
３，１０３，２０３，３０３ スイッチング電源装置
２１，２３ 入力電源
２２，２４ 負荷
３１ スイッチング手段（スイッチングトランジスタＱ1 ）
３５ 制御手段，パルス生成手段（パルス幅変調器ＰＷＭ1 ）
４１ 制御手段，処理手段（中央処理装置ＣＰＵ1 ）
４２ 入力電圧検出手段（電圧センサーＤＥＴ1 ）
４３ 出力電流検出手段（電流センサーＤＥＴ2 ）
４４ 周囲温度検出手段（温度センサーＤＥＴ3 ）
４５，４６，４７ アナログ・ディジタル変換器
４８ テーブル
４９ 記憶手段（メモリＭＥＭ1 ）
５１ 外部制御装置（パーソナルコンピュータ）
５２ 恒温槽
５３ 出力電圧検出手段（電圧センサーＤＥＴ4 ）
６１ 基準電圧値が記憶された記憶手段（内部メモリ）
６２ テーブル更新手段（テーブル更新部）
６３ アナログ・ディジタル変換器
６４ 時計手段（時計部）
Claims (13)
- 入力端子および出力端子と、
入力電圧をスイッチングするスイッチング手段と、
出力電流の電流値を検出する出力電流検出手段と、
出力電流値に対する前記スイッチング手段の制御情報を格納したテーブルが予め記憶されてなる記憶手段と、
前記出力電流検出手段により検出された出力電流値および前記テーブルに基づいて前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御して定電圧出力を実現する制御手段と、
を具備することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 入力端子および出力端子と、
入力電圧の電圧値を検出する入力電圧検出手段と、
出力電流の電流値を検出する出力電流検出手段と、
入力電圧をスイッチングするスイッチング手段と、
入力電圧値および出力電流値に対する前記スイッチング手段の制御情報を格納したテーブルが予め記憶されてなる記憶手段と、
前記入力電圧検出手段により検出された入力電圧値、前記出力電流検出手段により検出された出力電流値および前記テーブルに基づいて前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 周囲の温度を検出する周囲温度検出手段を具備し、
前記記憶手段に記憶された前記テーブルには、周囲温度に対する前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間の関係も格納されており、
前記制御手段は、前記周囲温度検出手段により検出された周囲温度にも基づいて前記スイッチング手段のオン時間またはオフ時間を制御するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチング電源装置。 - 前記出力端子における電圧値を検出する出力電圧検出手段と、
出力電圧の基準となる基準電圧値が記憶された記憶手段と、
前記出力電圧検出手段により検出された出力電圧値および前記基準電圧値に基づいて前記テーブルの更新を行うテーブル更新手段と、
を具備することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のスイッチング電源装置。 - 前記出力端子に接続された外部負荷の入力端子における電圧値を検出する出力電圧検出手段と、
出力電圧の基準となる基準電圧値が記憶された記憶手段と、
前記出力電圧検出手段により検出された出力電圧値および前記基準電圧値に基づいて前記テーブルの更新を行うテーブル更新手段と、
を具備することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のスイッチング電源装置。 - 時間を計数する時計手段を有し、前記テーブル更新手段は所定時刻ごとに前記テーブルを更新することを特徴とする請求項４または５に記載のスイッチング電源装置。
- 前記テーブルは読出し専用メモリに記憶されており、前記テーブル更新手段は前記テーブルに対する補正式または補正テーブルを生成し、該補正式または補正テーブルにしたがって前記制御手段は前記テーブルの値に対して補正処理を行うようになっていることを特徴とする請求項６に記載のスイッチング電源装置。
- 前記テーブルは不揮発性メモリまたは電気的消去再書込み可能な読出し専用メモリに記憶されており、前記テーブル更新手段は前記テーブルに格納された各値を新しい値に更新するようになっていることを特徴とする請求項６に記載のスイッチング電源装置。
- 前記スイッチング手段はスイッチングトランジスタで構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のスイッチング電源装置。
- 前記制御手段は、
前記テーブルから前記スイッチング手段の制御情報を選択し、該選択された前記スイッチング手段の制御情報に基づいて前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御するためのパルス信号を生成することを特徴とする請求項９に記載のスイッチング電源装置。 - 前記制御手段は、前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御するためのパルス信号のパルス幅を変化させることを特徴とする請求項１０に記載のスイッチング電源装置。
- 前記制御手段は、前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御するためのパルス信号の周波数を変化させることを特徴とする請求項１０に記載のスイッチング電源装置。
- 入力電圧、出力電流および周囲温度の、少なくとも一つを所定の値に設定し、オン時間を変化させながら前記スイッチング手段を駆動させ、出力電圧が所定の値になるときのオン時間に対応する制御情報を前記テーブルに格納するテーブル作成手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のスイッチング電源装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27005697A JP3688448B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | スイッチング電源装置 |
| US09/046,678 US5932938A (en) | 1997-10-02 | 1998-03-24 | Switching power supply unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27005697A JP3688448B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11113252A JPH11113252A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3688448B2 true JP3688448B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=17480914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27005697A Expired - Fee Related JP3688448B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | スイッチング電源装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5932938A (ja) |
| JP (1) | JP3688448B2 (ja) |
Families Citing this family (55)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2767933A1 (fr) * | 1997-08-27 | 1999-02-26 | Philips Electronics Nv | Circuit adaptateur de tension d'alimentation |
| JP3744680B2 (ja) * | 1998-03-31 | 2006-02-15 | 富士通株式会社 | 電源装置、および電源回路の制御方法 |
| US6300750B1 (en) * | 2000-04-07 | 2001-10-09 | National Semiconductor Corporation | Shunt voltage regulator with self-contained thermal crowbar safety protection |
| EP1159729A1 (en) | 1999-12-13 | 2001-12-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Switched-mode power supply and display |
| US6304473B1 (en) * | 2000-06-02 | 2001-10-16 | Iwatt | Operating a power converter at optimal efficiency |
| US6894911B2 (en) * | 2000-06-02 | 2005-05-17 | Iwatt, Inc. | Method of driving a power converter by using a power pulse and a sense pulse |
| US6882552B2 (en) * | 2000-06-02 | 2005-04-19 | Iwatt, Inc. | Power converter driven by power pulse and sense pulse |
| US6862198B2 (en) | 2001-11-29 | 2005-03-01 | Iwatt, Inc. | PWM power converter with digital sampling control circuitry |
| JP3632657B2 (ja) * | 2001-12-20 | 2005-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 電圧変換装置 |
| KR100732353B1 (ko) * | 2002-12-18 | 2007-06-27 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 자동 버스트모드 동작을 갖는 스위칭 파워서플라이의제어모듈회로 |
| US6791304B2 (en) * | 2003-01-24 | 2004-09-14 | Intersil Americas Inc. | Electronic device including multiphase switching regulator and related methods |
| JP3983695B2 (ja) * | 2003-03-10 | 2007-09-26 | 三菱電機株式会社 | コンバータ装置 |
| US20070069695A1 (en) * | 2003-07-16 | 2007-03-29 | Cheol-Seob Lee | Power controller for vehicle |
| US6940189B2 (en) | 2003-07-31 | 2005-09-06 | Andrew Roman Gizara | System and method for integrating a digital core with a switch mode power supply |
| US7091707B2 (en) | 2003-09-29 | 2006-08-15 | Xantrex Technology, Inc. | Method and apparatus for controlling power drawn from an energy converter |
| US7057907B2 (en) * | 2003-11-21 | 2006-06-06 | Fairchild Semiconductor Corporation | Power converter having improved control |
| US7327275B2 (en) * | 2004-02-02 | 2008-02-05 | Gecko Alliance Group Inc. | Bathing system controller having abnormal operational condition identification capabilities |
| TWI259424B (en) * | 2004-09-27 | 2006-08-01 | Au Optronics Corp | Method and device for adjusting driving voltage of microelectromechanical optical device and display using the same |
| US7365453B2 (en) * | 2004-09-30 | 2008-04-29 | The Water Company Llc | Aqueous solution plate control system and method |
| EP1825340A4 (en) * | 2004-12-08 | 2008-10-08 | Forest Llc Kiawe | DIGITAL ADAPTIVE VOLTAGE REGULATOR |
| US7839201B2 (en) * | 2005-04-01 | 2010-11-23 | Raytheon Company | Integrated smart power switch |
| JP2007068349A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Tdk Corp | スイッチング電源装置 |
| US8415928B2 (en) * | 2006-06-30 | 2013-04-09 | System General Corp. | Power circuit |
| EP1882997A1 (en) * | 2006-07-27 | 2008-01-30 | STMicroelectronics Limited | Battery charger with temperature-dependent power control |
| US7889019B2 (en) * | 2006-10-13 | 2011-02-15 | Andrew Roman Gizara | Pulse width modulation sequence generating a near critical damped step response |
| US7719336B2 (en) * | 2006-10-31 | 2010-05-18 | Andrew Roman Gizara | Pulse width modulation sequence maintaining maximally flat voltage during current transients |
| US20090168573A1 (en) * | 2007-12-31 | 2009-07-02 | Ming Zhang | Adaptive memory array voltage adjustment |
| JP5194299B2 (ja) * | 2008-01-29 | 2013-05-08 | ギガフォトン株式会社 | パルスレーザ用高圧電源の充電器の制御方法および制御装置 |
| US7888917B2 (en) * | 2008-04-23 | 2011-02-15 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for producing a substantially constant output voltage in a power source boost system |
| US7940034B2 (en) * | 2008-05-19 | 2011-05-10 | Infineon Technologies Austria Ag | Apparatus for detecting a state of operation of a power semiconductor device |
| 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 |
| US8461820B2 (en) * | 2009-01-15 | 2013-06-11 | Schneider Electric USA, Inc. | Perturb voltage as a decreasing non-linear function of converter power |
| US7872527B2 (en) * | 2009-03-31 | 2011-01-18 | Qualcomm, Incorporated | Power supply control system and method with variable post-regulation |
| JP5278817B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2013-09-04 | 富士電機株式会社 | スイッチング電源装置 |
| TW201125253A (en) * | 2009-07-29 | 2011-07-16 | Delta Electronics Inc | Method and apparatus for providing power conversion with parallel function |
| JP5298045B2 (ja) * | 2010-02-22 | 2013-09-25 | 三菱電機株式会社 | 電源制御装置 |
| JP5786368B2 (ja) | 2010-03-05 | 2015-09-30 | 富士電機株式会社 | 入力電圧検出回路を備えたデジタル制御スイッチング電源装置 |
| US9570985B2 (en) * | 2010-07-02 | 2017-02-14 | Renesas Electronics America Inc. | Intelligent gate drive voltage generator |
| KR101143880B1 (ko) | 2010-11-29 | 2012-05-09 | 주식회사 티엘아이 | 레벨 범위를 확대하는 구동 전압을 발생하는 발광 다이오드 구동회로 |
| US9454197B2 (en) | 2011-01-28 | 2016-09-27 | Renesas Electronics Corporation | Controller and semiconductor system |
| US9030054B2 (en) | 2012-03-27 | 2015-05-12 | Raytheon Company | Adaptive gate drive control method and circuit for composite power switch |
| JP6004772B2 (ja) * | 2012-06-20 | 2016-10-12 | キヤノン株式会社 | 充電回路及びその制御方法 |
| WO2014009773A1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-16 | Roal Electronics S.P.A. | Control circuit for reducing of total harmonic distortion (thd) in the power supply to an electric load |
| US9698684B2 (en) * | 2012-08-27 | 2017-07-04 | Bombardier Transportation Gmbh | Adaptive soft switching control for power converter |
| US9086707B2 (en) * | 2013-01-09 | 2015-07-21 | Nvidia Corporation | System and method for modulating a duty cycle of a switching mode power supply |
| JP5904964B2 (ja) * | 2013-03-21 | 2016-04-20 | 株式会社東芝 | 電源回路 |
| DE102013206567A1 (de) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Leistungssteuerung oder Spannungssteuerung |
| JP5958431B2 (ja) * | 2013-07-19 | 2016-08-02 | 株式会社村田製作所 | スイッチング電源装置 |
| US10381926B2 (en) * | 2015-09-24 | 2019-08-13 | Osram Sylvania Inc. | Digitally compensated hysteretic power supply with enhanced resolution |
| KR101822280B1 (ko) | 2016-05-04 | 2018-01-26 | 현대자동차주식회사 | 저전압 직류 변환기의 출력전압 센싱 오차 보정 방법 |
| CN108063426A (zh) * | 2016-11-09 | 2018-05-22 | 株式会社自动网络技术研究所 | 供电控制装置 |
| CN112088481A (zh) * | 2018-05-15 | 2020-12-15 | 三菱电机株式会社 | 功率器件驱动装置及其制造方法 |
| US10579082B2 (en) * | 2018-07-06 | 2020-03-03 | Texas Instruments Incorporated | Temperature dependent current limit control for fast-charging and safe operating area (SOA) protection |
| JP7096792B2 (ja) * | 2019-07-19 | 2022-07-06 | 株式会社日立製作所 | 電流計測器および電力変換装置 |
| IT202000000859A1 (it) * | 2020-01-17 | 2021-07-17 | St Microelectronics Srl | Circuito di controllo per un semi-ponte, relativo circuito integrato e circuito a semi-ponte |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3310380A1 (de) * | 1983-03-22 | 1984-10-04 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Anlaufschaltung fuer ein schaltnetzteil |
| JPH02131358A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-21 | Toshiba Corp | スイッチング電源装置 |
| FR2642237B1 (fr) * | 1989-01-20 | 1996-06-21 | Thomson Csf | Dispositif de commande pour alimentation a decoupage et alimentation a decoupage munie d'un tel dispositif |
| US5457621A (en) * | 1992-02-21 | 1995-10-10 | Abb Power T&D Company Inc. | Switching power supply having voltage blocking clamp |
| US5345376A (en) * | 1993-02-19 | 1994-09-06 | Tescom Corporation | Switching power supply with electronic isolation |
| US5530879A (en) * | 1994-09-07 | 1996-06-25 | International Business Machines Corporation | Computer system having power management processor for switching power supply from one state to another responsive to a closure of a switch, a detected ring or an expiration of a timer |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP27005697A patent/JP3688448B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-24 US US09/046,678 patent/US5932938A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11113252A (ja) | 1999-04-23 |
| US5932938A (en) | 1999-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3688448B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| US10348204B2 (en) | Enhanced power mode transistions in buck-boost converters | |
| US7239115B2 (en) | Digital pulse width modulation controller with preset filter coefficients | |
| US20050007167A1 (en) | PWM switching regulator control circuit | |
| TWI431913B (zh) | Current detection circuit and current mode switch regulator | |
| JP2007509593A (ja) | 全体的フィードフォワードスイッチング電源制御 | |
| US10749438B2 (en) | Power supply voltage stabilizing method, semiconductor device, and power supply system | |
| US20130271195A1 (en) | Configurable Power Supply Integrated Circuit | |
| JPH11289754A (ja) | 電源装置、および電源回路の制御方法 | |
| US6885177B2 (en) | Switching regulator and slope correcting circuit | |
| JP2004120940A (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| KR20150113900A (ko) | 복수 구성을 갖는 디지털 전압 조정기 제어기 | |
| US20040240238A1 (en) | Active voltage positioning implementation for microprocessor power supplies or the like | |
| JPH09103068A (ja) | 電源装置 | |
| JP2004289993A (ja) | スイッチ・モード電源の制御方法 | |
| US10720839B1 (en) | System and method for operating a switching converter in light load | |
| JP4426807B2 (ja) | 昇降圧スイッチングレギュレータ制御回路及び昇降圧スイッチングレギュレータ | |
| JP4749049B2 (ja) | 定電流回路および電子機器 | |
| JP3897942B2 (ja) | 電圧供給回路 | |
| JP3337211B2 (ja) | スイッチングレギュレータ | |
| US6919649B2 (en) | Power supply device | |
| JP2003219636A (ja) | スイッチング電源及び安定化電源 | |
| JP2002320379A (ja) | 電源回路 | |
| JP2005117786A (ja) | スイッチングレギュレータ回路 | |
| JPH07114424A (ja) | 電源電圧制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041214 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041221 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050315 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050512 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050607 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050608 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090617 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100617 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110617 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120617 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120617 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130617 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140617 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |