JP4351770B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラレコーダ等の電子機器に使用される電源装置、特に降圧型電源回路が構成された電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７はこの種の従来の電源装置の回路構成を示すブロック図である。同図中、１はフィードバック制御用の誤差増幅回路、２はスイッチング電源を制御するスイッチング制御回路、４は入力電源、５は負荷である。
【０００３】
上記の回路では、入力電源４の非安定な電力がスイッチング制御回路２に入力され、スイッチング電源の出力が負荷５に加えられるとともに、誤差増幅回路１によって誤差成分が検出・増幅されてスイッチング制御回路２にフィードバックされる。そして、スイッチング制御回路２は、負荷５に印可されている出力電圧が規定値よりも増加あるいは低下した場合に、誤差増幅回路１からその情報がフィードバックされると、スイッチングのデューティーを可変させることにより出力電圧を一定に保つようにする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の電源装置にあっては、出力電圧の制御にスイッチング回路のデューティーを可変する方法を採用していたため、応答に時間がかかり、過渡特性が悪化していた。
【０００５】
例えば、負荷がモータのような負荷電流が大きく変化するような機器である場合、従来の回路では図８に示すような特性を示す。図８において、破線で示しているのは負荷電流波形であり、実線で示しているのはスイッチング電源の出力電圧波形である。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、負荷電流が大きく変動するような負荷が接続された場合においても安定した出力電圧を供給することである。
【０００７】
また、本発明の目的は、負荷電流が大きく変動するような負荷が接続された場合における安定した出力電圧の供給を少ない回路素子で実現することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電源装置は、次のように構成したものである。
【０００９】
（１）スイッチング電源の制御を行うスイッチング制御回路と、シリーズ電源の制御を行うシリーズ制御回路と、前記スイッチング電源及び前記シリーズ電源のフィードバック制御用の誤差増幅回路と、前記スイッチング電源と前記シリーズ電源とで共用の電力制御素子を有する電力制御回路と、を備え、前記誤差増幅回路は、第１のしきい値と前記第１のしきい値より低い第２のしきい値を有し、前記第１のしきい値に応じた第１の出力を前記スイッチング制御回路に入力することにより前記スイッチング制御回路から出力されるスイッチング制御信号と、前記第２のしきい値に応じた第２の出力を前記シリーズ制御回路に入力することにより前記シリーズ制御回路から出力されるシリーズ制御信号とを前記電力制御回路に入力し、前記電力制御回路に入力された前記スイッチング制御信号と前記シリーズ制御信号とを合成して前記電力制御素子を制御することにより、前記電力制御回路からの出力を負荷に供給することを特徴とする電源装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例１の構成を示すブロック図であり、スイッチング電源とシリーズ電源を有した電源装置の回路構成を示している。
【００１５】
図１において、１はスイッチング電源とシリーズ電源のフィードバック制御用の誤差増幅回路、２はスイッチング電源の制御を行うスイッチング制御回路、３はシリーズ電源の制御を行うシリーズ制御回路、４は入力電源、５は負荷である。
【００１６】
図２は上記誤差増幅回路１の詳細構成を示す図である。同図中、６ａは第１の基準電圧源７の第１の基準電圧Ｖｒ１とフィードバック入力電圧とを比較する比較器、６ｂは第２の基準電圧源８の第２の基準電圧Ｖｒ２とフィードバック入力電圧とを比較する比較器である。
【００１７】
この誤差増幅回路１は、入力電圧を比較する第１のしきい値（第１の基準電圧Ｖｒ１）と第２のしきい値（第２の基準電圧Ｖｒ２）を持っており、第２のしきい値は第１のしきい値より低く（Ｖｒ１＞Ｖｒ２）設定されている。また、第１のしきい値に応じた比較器６ａからの第１の出力（制御信号）がスイッチング制御回路２に入力され、第２のしきい値に応じた比較器６ｂからの第２の出力（制御信号）がシリーズ制御回路３に入力される。そして、スイッチング電源とシリーズ電源の出力が合成されて負荷５に供給されるようになっている。
【００１８】
上記構成の回路において、誤差増幅回路１は第１のしきい値とこれより設定電圧の低い第２のしきい値を持っており、図３に示すように、入力電圧が下がった場合、最初に第１の出力が発生して次に第２の出力が発生する。図３は誤差増幅回路１の入力電圧と二つの出力との関係を示したものであり、実線は第１の出力、破線は第２の出力をそれぞれ示している。
【００１９】
通常の動作状態では、負荷５に印可されている電圧が低下した場合、誤差増幅回路１の第１の出力のみが発生し、スイッチング制御回路２のデューティーが調整されて負荷５に印可される電圧を安定させる。しかし、負荷５の電流が急激に増加した場合、応答の遅いスイッチング制御回路２では制御しきれないため、負荷５の印可電圧は瞬時的に低下する。そして、この電圧が第２の基準電圧Ｖｒ２まで低下すると、比較器６ｂが動作し、シリーズ制御回路３が動作を開始する。このとき、シリーズ制御回路３の出力とスイッチング制御回路２の出力は合成されているため、負荷５の印可電圧はシリーズ制御回路３から供給された電流により安定する。
【００２０】
図４は本発明の実施例２の構成を示すブロック図であり、図１と同一符号は同一構成要素を示している。図４中、９はスイッチング電源とシリーズ電源とで共用の電力制御素子を持つ電力制御回路である。
【００２１】
図５は電力制御回路９の一例を示す図である。同図中、１０は上記の電力制御素子であるＮＰＮ型のパワートランジスタ、１１ａ，１１ｂはダイオード、１２は波形安定用の抵抗である。
【００２２】
この回路は、誤差増幅回路１の第１の出力をスイッチング制御回路２に入力し第２の出力をシリーズ制御回路３に入力し、スイッチング制御信号とシリーズ制御信号をダイオード１１ａ，１１ｂを通して合成し、その合成出力（制御信号）により共用のパワートランジスタ１０を制御するようにしている。
【００２３】
図６はパワートランジスタ１０の電力制御波形を示したものであり、通常制御時は実線、瞬時負荷が発生してシリーズ制御回路３が動作している場合は破線で示している。図６に示すように、シリーズ制御時はスイッチング制御がＯＦＦの時間にシリーズ制御回路３からの電圧が発生している。この電圧は、瞬時負荷が大きく出力電圧の低下が激しいほど高くなる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、負荷電流が大きく変動するような負荷が接続された場合においても安定した出力電圧の供給が実現される。
【００２５】
また、負荷電流が大きく変動するような負荷が接続された場合における安定した出力電圧の供給を少ない回路素子で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の構成を示すブロック図
【図２】 誤差増幅回路の詳細を示す図
【図３】 誤差増幅回路の動作特性を示す図
【図４】 本発明の実施例２の構成を示すブロック図
【図５】 電力制御回路の一例を示す図
【図６】 電力制御波形を示す図
【図７】 従来例の構成を示すブロック図
【図８】 従来例の電圧・電流波形を示す図
【符号の説明】
１ 誤差増幅回路
２ スイッチング制御回路
３ シリーズ制御回路
４ 入力電源
５ 負荷
６ａ 比較器
６ｂ 比較器
７ 第１の基準電圧源
８ 第２の基準電圧源
９ 電力制御回路
１０ パワートランジスタ（電力制御素子）
１１ａ ダイオード
１１ｂ ダイオード
１２ 抵抗
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラレコーダ等の電子機器に使用される電源装置、特に降圧型電源回路が構成された電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７はこの種の従来の電源装置の回路構成を示すブロック図である。同図中、１はフィードバック制御用の誤差増幅回路、２はスイッチング電源を制御するスイッチング制御回路、４は入力電源、５は負荷である。
【０００３】
上記の回路では、入力電源４の非安定な電力がスイッチング制御回路２に入力され、スイッチング電源の出力が負荷５に加えられるとともに、誤差増幅回路１によって誤差成分が検出・増幅されてスイッチング制御回路２にフィードバックされる。そして、スイッチング制御回路２は、負荷５に印可されている出力電圧が規定値よりも増加あるいは低下した場合に、誤差増幅回路１からその情報がフィードバックされると、スイッチングのデューティーを可変させることにより出力電圧を一定に保つようにする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の電源装置にあっては、出力電圧の制御にスイッチング回路のデューティーを可変する方法を採用していたため、応答に時間がかかり、過渡特性が悪化していた。
【０００５】
例えば、負荷がモータのような負荷電流が大きく変化するような機器である場合、従来の回路では図８に示すような特性を示す。図８において、破線で示しているのは負荷電流波形であり、実線で示しているのはスイッチング電源の出力電圧波形である。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、負荷電流が大きく変動するような負荷が接続された場合においても安定した出力電圧を供給することである。
【０００７】
また、本発明の目的は、負荷電流が大きく変動するような負荷が接続された場合における安定した出力電圧の供給を少ない回路素子で実現することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電源装置は、次のように構成したものである。
【０００９】
（１）スイッチング電源の制御を行うスイッチング制御回路と、シリーズ電源の制御を行うシリーズ制御回路と、前記スイッチング電源及び前記シリーズ電源のフィードバック制御用の誤差増幅回路と、前記スイッチング電源と前記シリーズ電源とで共用の電力制御素子を有する電力制御回路と、を備え、前記誤差増幅回路は、第１のしきい値と前記第１のしきい値より低い第２のしきい値を有し、前記第１のしきい値に応じた第１の出力を前記スイッチング制御回路に入力することにより前記スイッチング制御回路から出力されるスイッチング制御信号と、前記第２のしきい値に応じた第２の出力を前記シリーズ制御回路に入力することにより前記シリーズ制御回路から出力されるシリーズ制御信号とを前記電力制御回路に入力し、前記電力制御回路に入力された前記スイッチング制御信号と前記シリーズ制御信号とを合成して前記電力制御素子を制御することにより、前記電力制御回路からの出力を負荷に供給することを特徴とする電源装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例１の構成を示すブロック図であり、スイッチング電源とシリーズ電源を有した電源装置の回路構成を示している。
【００１５】
図１において、１はスイッチング電源とシリーズ電源のフィードバック制御用の誤差増幅回路、２はスイッチング電源の制御を行うスイッチング制御回路、３はシリーズ電源の制御を行うシリーズ制御回路、４は入力電源、５は負荷である。
【００１６】
図２は上記誤差増幅回路１の詳細構成を示す図である。同図中、６ａは第１の基準電圧源７の第１の基準電圧Ｖｒ１とフィードバック入力電圧とを比較する比較器、６ｂは第２の基準電圧源８の第２の基準電圧Ｖｒ２とフィードバック入力電圧とを比較する比較器である。
【００１７】
この誤差増幅回路１は、入力電圧を比較する第１のしきい値（第１の基準電圧Ｖｒ１）と第２のしきい値（第２の基準電圧Ｖｒ２）を持っており、第２のしきい値は第１のしきい値より低く（Ｖｒ１＞Ｖｒ２）設定されている。また、第１のしきい値に応じた比較器６ａからの第１の出力（制御信号）がスイッチング制御回路２に入力され、第２のしきい値に応じた比較器６ｂからの第２の出力（制御信号）がシリーズ制御回路３に入力される。そして、スイッチング電源とシリーズ電源の出力が合成されて負荷５に供給されるようになっている。
【００１８】
上記構成の回路において、誤差増幅回路１は第１のしきい値とこれより設定電圧の低い第２のしきい値を持っており、図３に示すように、入力電圧が下がった場合、最初に第１の出力が発生して次に第２の出力が発生する。図３は誤差増幅回路１の入力電圧と二つの出力との関係を示したものであり、実線は第１の出力、破線は第２の出力をそれぞれ示している。
【００１９】
通常の動作状態では、負荷５に印可されている電圧が低下した場合、誤差増幅回路１の第１の出力のみが発生し、スイッチング制御回路２のデューティーが調整されて負荷５に印可される電圧を安定させる。しかし、負荷５の電流が急激に増加した場合、応答の遅いスイッチング制御回路２では制御しきれないため、負荷５の印可電圧は瞬時的に低下する。そして、この電圧が第２の基準電圧Ｖｒ２まで低下すると、比較器６ｂが動作し、シリーズ制御回路３が動作を開始する。このとき、シリーズ制御回路３の出力とスイッチング制御回路２の出力は合成されているため、負荷５の印可電圧はシリーズ制御回路３から供給された電流により安定する。
【００２０】
図４は本発明の実施例２の構成を示すブロック図であり、図１と同一符号は同一構成要素を示している。図４中、９はスイッチング電源とシリーズ電源とで共用の電力制御素子を持つ電力制御回路である。
【００２１】
図５は電力制御回路９の一例を示す図である。同図中、１０は上記の電力制御素子であるＮＰＮ型のパワートランジスタ、１１ａ，１１ｂはダイオード、１２は波形安定用の抵抗である。
【００２２】
この回路は、誤差増幅回路１の第１の出力をスイッチング制御回路２に入力し第２の出力をシリーズ制御回路３に入力し、スイッチング制御信号とシリーズ制御信号をダイオード１１ａ，１１ｂを通して合成し、その合成出力（制御信号）により共用のパワートランジスタ１０を制御するようにしている。
【００２３】
図６はパワートランジスタ１０の電力制御波形を示したものであり、通常制御時は実線、瞬時負荷が発生してシリーズ制御回路３が動作している場合は破線で示している。図６に示すように、シリーズ制御時はスイッチング制御がＯＦＦの時間にシリーズ制御回路３からの電圧が発生している。この電圧は、瞬時負荷が大きく出力電圧の低下が激しいほど高くなる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、負荷電流が大きく変動するような負荷が接続された場合においても安定した出力電圧の供給が実現される。
【００２５】
また、負荷電流が大きく変動するような負荷が接続された場合における安定した出力電圧の供給を少ない回路素子で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の構成を示すブロック図
【図２】 誤差増幅回路の詳細を示す図
【図３】 誤差増幅回路の動作特性を示す図
【図４】 本発明の実施例２の構成を示すブロック図
【図５】 電力制御回路の一例を示す図
【図６】 電力制御波形を示す図
【図７】 従来例の構成を示すブロック図
【図８】 従来例の電圧・電流波形を示す図
【符号の説明】
１ 誤差増幅回路
２ スイッチング制御回路
３ シリーズ制御回路
４ 入力電源
５ 負荷
６ａ 比較器
６ｂ 比較器
７ 第１の基準電圧源
８ 第２の基準電圧源
９ 電力制御回路
１０ パワートランジスタ（電力制御素子）
１１ａ ダイオード
１１ｂ ダイオード
１２ 抵抗
Claims (1)
- スイッチング電源の制御を行うスイッチング制御回路と、
シリーズ電源の制御を行うシリーズ制御回路と、
前記スイッチング電源及び前記シリーズ電源のフィードバック制御用の誤差増幅回路と、
前記スイッチング電源と前記シリーズ電源とで共用の電力制御素子を有する電力制御回路と、
を備え、
前記誤差増幅回路は、第１のしきい値と前記第１のしきい値より低い第２のしきい値を有し、前記第１のしきい値に応じた第１の出力を前記スイッチング制御回路に入力することにより前記スイッチング制御回路から出力されるスイッチング制御信号と、前記第２のしきい値に応じた第２の出力を前記シリーズ制御回路に入力することにより前記シリーズ制御回路から出力されるシリーズ制御信号とを前記電力制御回路に入力し、前記電力制御回路に入力された前記スイッチング制御信号と前記シリーズ制御信号とを合成して前記電力制御素子を制御することにより、前記電力制御回路からの出力を負荷に供給することを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25154599A JP4351770B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25154599A JP4351770B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001078436A JP2001078436A (ja) | 2001-03-23 |
| JP4351770B2 true JP4351770B2 (ja) | 2009-10-28 |
Family
ID=17224432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25154599A Expired - Fee Related JP4351770B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4351770B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102045780B1 (ko) * | 2013-03-05 | 2019-11-18 | 삼성전자주식회사 | 양방향 전압 배치 회로, 이를 포함하는 전압 컨버터 및 전력 공급 장치 |
-
1999
- 1999-09-06 JP JP25154599A patent/JP4351770B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001078436A (ja) | 2001-03-23 |
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