JP3976694B2 - Power supply - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷に直流電力を供給する電源に関するものであり、例えば、オーディオパワーアンプに用いられる電源に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来は、図2に示すように、特にオーディオパワーアンプに用いられる電源においては、単に電源1が負荷10に電力を供給するように構成していたため、例えば、大音量を要する際に、負荷10が何の前触れも無く急激に変動する場合があるため、その変動に追従するために、常にスイッチング周波数を高くしていたり、常にエラーアンプのゲインを上げていたり、出力コンデンサを大型化するなどの対策が取られていた。
【0003】
しかし、このような対策が取られても、単にスイッチング周波数を高くしても効率の無駄が発生したり、単にエラーアンプのゲインを上げただけでは、動作が不安定になったり、出力コンデンサを大型化すると、電源の小型化や低コスト化が不可能であるという課題が生じた。
【0004】
また、電源出力の急激に変動に対処するために幾つか発明されている(例えば、特許文献1)。
【特許文献1】
特開2000−252983号公報(第5−7頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような電源は、コンデンサを用いて、このコンデンサを充放電して電源出力の急激な変動に対処するようにしており、電源の小型化や低コスト化を図ることが困難である。
【0006】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、必要なときだけ高速応答する無駄の無い高効率、小型で安価な電源を提供する。
【0007】
【課題を解決しようとする手段】
上記目的を達成するためになされた本発明は、必要なときだけより高速に応答するように構成してあるため、効率の無駄を解消し、動作の安定化を図ることができる。また、出力コンデンサは通常の大きさでよいため、電源の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明電源に係る実施例を説明する。本発明に係る電源の実施例を図1に示す。1は電源、10は負荷である。
【0009】
この実施例に係る電源1は、インターフェース2と制御部3と主回路4とを備えてある。インターフェース2は負荷10から要求信号を入力し、その信号を制御部3に出力するように構成してある。制御部3は電力制御手段を備え、この電力制御手段はインターフェース2で入力した要求信号により要求を受けた際に、例えば、負荷10から大音量が流れる情報を受けた際に、負荷10の電力量変化に対して、より高速に応答するように制御する構成にしてある。
【0010】
電力制御手段において、インターフェース2で入力した要求信号に合わせてスイッチング周波数を大きくするようにしたり、或いは、要求信号に合わせてエラーアンプのゲインを大きくすることにより、必要なとき、例えば大音量が流れる時だけより高速に応答するようにしてある。ただし、ここにある方法だけではなく電力量変化により高速に応答できるように電源1の動作状態を変更できるのであればその手段は問わない。
【0011】
また、電源1は自動復帰手段を備えてある。この自動復帰手段は、一定期間を設定し、負荷10からの要求信号から要求がなくなった時点から一定期間経過した際もしくは負荷10からの要求信号から要求がなくなったとほぼ同時に、電力制御手段による高速応答を自動的に解除し、動作状態を元に復帰させる手段である。なお、動作状態を高速応答に変更した時点からこの一定期間経過した際に動作状態をもとに復帰させるようにしても良い。
【0012】
また、本実施例では自動復帰手段とともに、強制復帰手段を設けてある。この強制復帰手段は、負荷10側から負荷10の電力量がほぼ安定したと認識することにより、負荷10からインターフェイス2に復帰要求信号を出力し、自動復帰手段で設定した一定期間に関係なく、電力制御手段による高速応答を強制的に解除し、動作状態を元に復帰させる手段である。これにより、より高効率で必要なときだけ高速応答することができる。
【0013】
なお、本実施例では、自動復帰手段と強制復帰手段とを設け、負荷10からの要求で動作状態を元に復帰させたい場合は強制復帰手段が働き、負荷10からの復帰要求信号がなく、動作状態を高速応答に変更した時点から一定期間経過した場合に、自動復帰手段が働くようにしてあるが、これらの手段はいずれか一つ備えてあればよい。
【0014】
実施例は以上のように構成し、以下のような作用をする。負荷10から出力された要求信号がインターフェース2へ入力されており、その要求信号による要求がない場合は、通常の動作状態にあり、電源1は主回路4より負荷10へ電力を供給する。
【0015】
本実施例においては急激に大音量になる際に、高速応答が必要になり、このとき大電力が必要になる。このとき、大電力が必要になる一定時間前に負荷10から電源1に出力される要求信号による要求を電源1のインターフェース2で入力する。この信号は制御部3に送信され、制御部3に設けた電力制御手段により、負荷10の電力量変化により高速に応答して予め動作状態を変更する。これとほぼ同時に負荷10にレディ信号を出力する。電力制御手段により、インターフェース2で入力した要求信号に合わせてスイッチング周波数を大きくするようにしたり、或いは、要求信号に合わせてエラーアンプのゲインを大きくして負荷10に主回路4から大電力を供給する。
【0016】
大電力が必要なくなり、要求信号による要求がなくなったとほぼ同時もしくは要求がなくなってから一定時間経過した後、自動復帰手段により、電力制御手段による高速応答を自動的に解除し、動作状態を元に復帰させる。これにより、高効率になり、必要なときだけ高速応答することができる。さらに、本実施例では強制復帰手段を設けてあり、負荷10からの復帰要求信号が出力されると、出力要求信号がほぼ安定している期間が自動復帰手段で設定した期間より短い場合であっても、強制復帰手段が電力制御手段による高速応答を強制的に解除し、動作状態を元に復帰させる。これにより、より高効率で必要なときだけ高速応答することができる。
【0017】
【発明の効果】
本発明によれば、必要なときだけより高速に応答するように構成してあるため、効率の無駄を解消し、動作の安定化を図ることができる。また、出力コンデンサは通常の大きさでよいため、電源の小型化及び低コスト化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明電源に係る実施例の概略図である。
【図2】 従来の電源の概略図である。
【符号の説明】
1 電源
2 インターフェース
3 制御部
4 主回路
10 負荷
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power source that supplies DC power to a load, and relates to a power source used for an audio power amplifier, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 2, in particular, in a power source used for an audio power amplifier, the power source 1 is simply configured to supply power to the load 10. For example, when a large volume is required, the load 10 However, there is a case where the frequency fluctuates suddenly without any prior notice. To keep up with the fluctuation, the switching frequency is constantly increased, the error amplifier gain is always increased, the output capacitor is enlarged, etc. Measures were taken.
[0003]
However, even if such measures are taken, efficiency is wasted even if the switching frequency is simply increased, or if the error amplifier gain is simply increased, the operation becomes unstable or the output capacitor is not connected. When the size is increased, there is a problem that it is impossible to reduce the size and cost of the power source.
[0004]
In addition, some inventions have been invented in order to cope with rapid fluctuations in power output (for example, Patent Document 1).
[Patent Document 1]
JP 2000-252983 A (page 5-7, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a power supply uses a capacitor to charge and discharge the capacitor to cope with rapid fluctuations in the power supply output, and it is difficult to reduce the size and cost of the power supply.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a highly efficient, small, and inexpensive power source that is fast and responds only when necessary.
[0007]
[Means to solve the problem]
The present invention made to achieve the above object is configured to respond at a higher speed only when necessary, so that waste of efficiency can be eliminated and operation can be stabilized. Further, since the output capacitor may have a normal size, the power supply can be reduced in size and cost.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. An embodiment of a power source according to the present invention is shown in FIG. Reference numeral 1 is a power source, and 10 is a load.
[0009]
A power source 1 according to this embodiment includes an interface 2, a control unit 3, and a main circuit 4. The interface 2 is configured to receive a request signal from the load 10 and output the signal to the control unit 3. The control unit 3 includes power control means. When the power control means receives a request from a request signal input through the interface 2, for example, when receiving information on a large volume from the load 10, It is configured to control so as to respond more rapidly to a change in quantity.
[0010]
In the power control means, the switching frequency is increased in accordance with the request signal input through the interface 2 or the gain of the error amplifier is increased in accordance with the request signal. It responds faster than only time. However, as long as the operation state of the power supply 1 can be changed so that it can respond at high speed not only by the method here but also by the change in the amount of power, that means is not limited.
[0011]
Further, the power source 1 is provided with an automatic return means. The automatic return means sets a fixed period, and when the fixed period elapses after the request from the request signal from the load 10 disappears or at the same time as the request from the request signal from the load 10 disappears, It is means for automatically canceling the response and restoring the operating state. In addition, you may make it return based on an operation state, when this fixed period passes from the time of changing an operation state to a high-speed response.
[0012]
In this embodiment, a forced return means is provided together with the automatic return means. This forcible return means outputs a return request signal from the load 10 to the interface 2 by recognizing that the amount of power of the load 10 is almost stable from the load 10 side, regardless of the fixed period set by the automatic return means, This is a means for forcibly canceling the high-speed response by the power control means and returning the operation state to the original state. This makes it possible to respond at high speed only when necessary with higher efficiency.
[0013]
In this embodiment, an automatic return means and a forced return means are provided, and the forced return means works when there is a request from the load 10 to return based on the operation state, and there is no return request signal from the load 10, The automatic return means works when a certain period of time has elapsed from when the operating state is changed to the high-speed response, but any one of these means may be provided.
[0014]
The embodiment is configured as described above and operates as follows. When the request signal output from the load 10 is input to the interface 2 and there is no request based on the request signal, the power supply 1 is in a normal operation state and supplies power to the load 10 from the main circuit 4.
[0015]
In this embodiment, when the volume is suddenly increased, a high-speed response is required, and at this time, a large amount of power is required. At this time, a request based on a request signal output from the load 10 to the power source 1 is input through the interface 2 of the power source 1 a certain time before large power is required. This signal is transmitted to the control unit 3, and the operation state is changed in advance in response to a change in the power amount of the load 10 at high speed by the power control means provided in the control unit 3. At almost the same time, a ready signal is output to the load 10. The power control means increases the switching frequency according to the request signal input at the interface 2 or increases the gain of the error amplifier according to the request signal to supply large power from the main circuit 4 to the load 10. To do.
[0016]
When a large amount of power is no longer needed, and when there is no request by the request signal, it is almost the same time or after a certain time has passed since the request disappears, the automatic return means automatically cancels the high-speed response by the power control means, Return. Thereby, it becomes highly efficient and can respond quickly only when necessary. Further, in this embodiment, a forced return means is provided, and when the return request signal is output from the load 10, the period when the output request signal is almost stable is shorter than the period set by the automatic return means. However, the forcible return means forcibly cancels the high-speed response by the power control means and returns based on the operating state. This makes it possible to respond at high speed only when necessary with higher efficiency.
[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention, since it is configured to respond faster when necessary, it is possible to eliminate waste of efficiency and stabilize the operation. Further, since the output capacitor may be of a normal size, there is an effect that the power supply can be reduced in size and cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an embodiment according to the power source of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional power source.
[Explanation of symbols]
1 Power supply 2 Interface 3 Control unit 4 Main circuit 10 Load

Claims (3)

負荷から要求信号を入力し、その要求信号により要求を受けた場合において、スイッチング手段を用いて前記負荷の消費電力量変化により高速に追従できるよう予め動作状態を変更するように制御する電力制御手段を設けてあると共に、前記要求信号による要求がなくなったとほぼ同時に動作状態をもとに復帰させる若しくは、設定した一定期間が過ぎた際に動作状態をもとに復帰させる自動復帰手段と、前記負荷からの復帰要求信号で動作状態をもとに復帰させる強制復帰手段の少なくともどちらか一方を設けてあり、前記電力制御手段において、前記負荷の要求信号により要求を受けた場合に、スイッチング周波数を大きくするように構成してあることを特徴とする電源。When a request signal is input from a load and a request is received by the request signal, power control means for controlling the operation state to be changed in advance so as to be able to quickly follow the change in the power consumption amount of the load using a switching means And an automatic return means for returning based on the operating state almost simultaneously with the absence of the request by the request signal, or returning based on the operating state when a set fixed period has passed, and the load At least one of forced return means for returning based on the operating state by a return request signal from the power supply, and when the power control means receives a request from the load request signal, the switching frequency is increased. A power supply characterized by being configured to do so . 前記電力制御手段において、前記負荷の要求信号により要求を受けた場合に、エラーアンプのゲインを大きくするように構成してあることを特徴とする請求項記載の電源。In the power control unit, when receiving a request by the request signal of the load, the power supply of claim 1, wherein the is arranged to increase the gain of the error amplifier. 前記負荷に電力量変化に追従する用意ができたことを負荷に通知するように構成してあることを特徴とする請求項1又は2記載の電源。The power supply according to claim 1 or 2, wherein the load is configured to notify the load that the load is ready to follow a change in electric energy.
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