JP4378530B2 - DC power supply controller - Google Patents

DC power supply controller Download PDF

Info

Publication number
JP4378530B2
JP4378530B2 JP2005132290A JP2005132290A JP4378530B2 JP 4378530 B2 JP4378530 B2 JP 4378530B2 JP 2005132290 A JP2005132290 A JP 2005132290A JP 2005132290 A JP2005132290 A JP 2005132290A JP 4378530 B2 JP4378530 B2 JP 4378530B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
input
voltage
output voltage
resistor
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.)
Active
Application number
JP2005132290A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006311728A (en
Inventor
輝被 佐藤
Original Assignee
国立大学法人 大分大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人 大分大学 filed Critical 国立大学法人 大分大学
Priority to JP2005132290A priority Critical patent/JP4378530B2/en
Publication of JP2006311728A publication Critical patent/JP2006311728A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4378530B2 publication Critical patent/JP4378530B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、簡単な回路構成で、負荷変動や入力変動およびノイズに強い直流電源制御装置に関するものである。 The present invention relates to a DC power supply control device that has a simple circuit configuration and is resistant to load fluctuations, input fluctuations, and noise.

近年、待機モードを有する電子機器が増えている。これらの電子機器は、通常モードから待機モードに移行する時あるいはその逆の動作時に、負荷電流が急変し、これによって出力電圧が変動し、機器の誤動作を招くおそれがある。このため、負荷変動に強いスイッチング電源が要求されている。これを解決するための従来の技術には、 次に示す特許文献１〜３にあるように、ヒステリシスコンパレータを用いて負荷変動に対する応答を改善するものがある。
米国特許第6、147、478 特開2004−208440 特開2004−64994 In recent years, electronic devices having a standby mode are increasing. In these electronic devices, the load current changes suddenly when shifting from the normal mode to the standby mode or vice versa, which may cause the output voltage to fluctuate and cause malfunction of the device. For this reason, a switching power supply resistant to load fluctuation is required. As a conventional technique for solving this problem, as disclosed in Patent Documents 1 to 3 shown below, there is a technique that uses a hysteresis comparator to improve the response to load fluctuations.
U.S. Patent No. 6,147,478 JP2004-208440 JP2004-64994

前記文献の回路は、次の(1)〜(5)に示す欠点を持っている。
(1)、発振周波数（スイッチング周波数）が入力電源電圧に強く依存するので広い入力電圧に対応できない（前記特許文献１および前記特許文献２）。
(2)、スイッチング周波数を高周波化し、かつ、負荷変動に対する応答をよくするためにはヒステリシスコンパレータのヒステリシスの幅を小さくする必要があり、このため、ノイズに敏感となって回路設計が容易ではない（前記特許文献１および前記特許文献２）。
(3)、負荷電流のフィードフォワードや入力電圧のフィードフォワードがないので負荷変動に対する過渡応答がよくない（前記特許文献３）。
(4)、負荷電流が増加すると出力電圧が上昇するという特性を示し、直流レギュレーションがよくない（前記特許文献３）。 The circuit of the above document has the following drawbacks (1) to (5).
(1) Since the oscillation frequency (switching frequency) strongly depends on the input power supply voltage, it cannot cope with a wide input voltage (Patent Document 1 and Patent Document 2).
(2) In order to increase the switching frequency and improve the response to load fluctuations, it is necessary to reduce the hysteresis width of the hysteresis comparator. Therefore, it is sensitive to noise and circuit design is not easy. (Patent Document 1 and Patent Document 2).
(3) Since there is no feedforward of load current or feedforward of input voltage, transient response to load fluctuation is not good (Patent Document 3).
(4) The characteristic that the output voltage rises when the load current increases and the DC regulation is not good (Patent Document 3).

本発明は、前記した課題を解決するためになされた直流電源制御装置であり、その特徴は、次の(1)〜(4)とおりである。
(1)、スイッチング制御により出力電圧を制御する直流電源装置であって、スイッチング手段と、前記スイッチング手段を駆動する駆動手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、ヒステリシス特性を有する比較手段と、前記出力電圧検出手段の出力と前記比較手段の出力とを加算する加算手段と、前記加算手段の出力を積分する積分手段と、第一の抵抗と第一のキャパシタンスの直列接続からなる位相補償手段と、第二の抵抗と第二のキャパシタンスの並列接続からなる結合手段とを備え、前記基準電圧設定手段の出力を前記比較手段の第一の入力に接続し、前記積分手段の出力を前記結合手段を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を第三の抵抗を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を前記位相補償手段を介して前記結合手段の入力に接続し、前記比較手段の出力を前記駆動手段の入力に接続することを特徴とする直流電源制御装置。
(2)、スイッチング制御により出力電圧を制御する直流電源装置であって、スイッチング手段と、前記スイッチング手段を駆動する駆動手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、ヒステリシス特性を有する比較手段と、前記出力電圧検出手段の出力と前記比較手段の出力とを加算する加算手段と、前記加算手段の出力を積分する積分手段と、第一の抵抗と第一のキャパシタンスの直列接続からなる位相補償手段と、第二の抵抗と第二のキャパシタンスの並列接続からなる結合手段とを備え、前記基準電圧設定手段の出力を前記比較手段の第一の入力に接続し、前記積分手段の出力を前記結合手段を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を第三の抵抗を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を前記位相補償手段を介して前記結合手段の出力に接続し、前記比較手段の出力を前記駆動手段の入力に接続することを特徴とする直流電源制御装置。
(3)、スイッチング制御により出力電圧を制御する直流電源装置であって、スイッチング手段と、前記スイッチング手段を駆動する駆動手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、入力電圧を検出する入力電圧検出手段と、ヒステリシス特性を有する比較手段と、前記出力電圧検出手段の出力と前記比較手段の出力と前記入力電圧検出手段とを加算する加算手段と、前記加算手段の出力を積分する積分手段と、第一の抵抗と第一のキャパシタンスの直列接続からなる位相補償手段と、第二の抵抗と第二のキャパシタンスの並列接続からなる結合手段とを備え、前記基準電圧設定手段の出力を前記比較手段の第一の入力に接続し、前記積分手段の出力を前記結合手段を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を第三の抵抗を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を前記位相補償手段を介して前記結合手段の入力に接続し、前記比較手段の出力を前記駆動手段の入力に接続することを特徴とする直流電源制御装置。
(4)、スイッチング制御により出力電圧を制御する直流電源装置であって、スイッチング手段と、前記スイッチング手段を駆動する駆動手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、入力電圧を検出する入力電圧検出手段と、ヒステリシス特性を有する比較手段と、前記出力電圧検出手段の出力と前記比較手段の出力と前記入力電圧検出手段とを加算する加算手段と、前記加算手段の出力を積分する積分手段と、第一の抵抗と第一のキャパシタンスの直列接続からなる位相補償手段と、第二の抵抗と第二のキャパシタンスの並列接続からなる結合手段とを備え、前記基準電圧設定手段の出力を前記比較手段の第一の入力に接続し、前記積分手段の出力を前記結合手段を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を第三の抵抗を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を前記位相補償手段を介して前記結合手段の出力に接続し、前記比較手段の出力を前記駆動手段の入力に接続することを特徴とする直流電源制御装置。 The present invention is a DC power supply control device made to solve the above-described problems, and features thereof are as follows (1) to (4).
(1) A DC power supply device for controlling an output voltage by switching control, wherein the switching means, a driving means for driving the switching means, a reference voltage setting means for setting a reference voltage, and an output for detecting the output voltage A voltage detecting means; a comparing means having hysteresis characteristics; an adding means for adding the output of the output voltage detecting means and the output of the comparing means; an integrating means for integrating the output of the adding means; and a first resistor And a phase compensation means comprising a series connection of a first capacitance and a coupling means comprising a parallel connection of a second resistor and a second capacitance, the output of the reference voltage setting means being the first of the comparison means Connected to the input, the output of the integration means is connected to the second input of the comparison means via the coupling means, and the output of the output voltage detection means is connected via a third resistor. The output of the output voltage detecting means is connected to the input of the coupling means via the phase compensating means, and the output of the comparing means is connected to the input of the driving means. DC power supply control device characterized by the above.
(2) A DC power supply apparatus for controlling an output voltage by switching control, wherein the switching means, a driving means for driving the switching means, a reference voltage setting means for setting a reference voltage, and an output for detecting the output voltage A voltage detecting means; a comparing means having hysteresis characteristics; an adding means for adding the output of the output voltage detecting means and the output of the comparing means; an integrating means for integrating the output of the adding means; and a first resistor And a phase compensation means comprising a series connection of a first capacitance and a coupling means comprising a parallel connection of a second resistor and a second capacitance, the output of the reference voltage setting means being the first of the comparison means Connected to the input, the output of the integration means is connected to the second input of the comparison means via the coupling means, and the output of the output voltage detection means is connected via a third resistor. Connected to the second input of the comparing means, the output of the output voltage detecting means is connected to the output of the coupling means via the phase compensating means, and the output of the comparing means is connected to the input of the driving means. DC power supply control device characterized by the above.
(3) A DC power supply apparatus for controlling an output voltage by switching control, wherein the switching means, a driving means for driving the switching means, a reference voltage setting means for setting a reference voltage, and an output for detecting the output voltage Voltage detection means; input voltage detection means for detecting an input voltage; comparison means having hysteresis characteristics; output of the output voltage detection means; output of the comparison means; and addition means for adding the input voltage detection means. Integrating means for integrating the output of the adding means; phase compensation means comprising a series connection of a first resistor and a first capacitance; and coupling means comprising a parallel connection of a second resistor and a second capacitance. The output of the reference voltage setting means is connected to the first input of the comparison means, and the output of the integration means is connected to the second input of the comparison means via the coupling means. And connecting the output of the output voltage detection means to a second input of the comparison means via a third resistor, and connecting the output of the output voltage detection means via the phase compensation means to the coupling means The DC power supply control apparatus is characterized in that the output of the comparison means is connected to the input of the drive means.
(4) A DC power supply apparatus for controlling an output voltage by switching control, wherein the switching means, a driving means for driving the switching means, a reference voltage setting means for setting a reference voltage, and an output for detecting the output voltage Voltage detection means; input voltage detection means for detecting an input voltage; comparison means having hysteresis characteristics; output of the output voltage detection means; output of the comparison means; and addition means for adding the input voltage detection means. Integrating means for integrating the output of the adding means; phase compensation means comprising a series connection of a first resistor and a first capacitance; and coupling means comprising a parallel connection of a second resistor and a second capacitance. The output of the reference voltage setting means is connected to the first input of the comparison means, and the output of the integration means is connected to the second input of the comparison means via the coupling means. And connecting the output of the output voltage detection means to a second input of the comparison means via a third resistor, and connecting the output of the output voltage detection means via the phase compensation means to the coupling means The output of the comparison means is connected to the input of the drive means.

本発明は上記した各手段により、次に示す効果を得ることが可能となる。
三角波を生成する回路である前記積分手段（以下三角波生成回路とも言う）の入力に、スイッチング手段の出力やインダクタンスの電圧を使用せず、比較器の出力を使用しているので、スイッチング周波数が入力電圧の影響を受けにくくなる。この点は前記特許文献３と同様であるが、前記特許文献３との相違点は、三角波電圧に出力電圧成分を含むように構成し、これによって、出力電圧からのフィードバックを二重にかけ、帰還の効果を増加し、出力電圧の過渡変動や定常偏差を小さく抑えることを可能としたこと、および、三角波電圧と出力電圧を加算する際に直流カット回路を採用せず、キャパシタンスと抵抗の並列回路による結合回路を採用し、直流成分と交流成分の両方を含んだ電圧を用いることで、直流レギュレーションの改善を達成していること、さらに、位相補償回路を付加することで、出力電圧の過渡応答の改善を図っていることの３点である。また、本発明の回路は、比較手段のヒステリシス幅を大きくとることができ、ノイズに強い直流電源制御装置となる。
即ち本発明の直流電源制御装置は、上記の簡単な回路構成と信号処理により、負荷変動や入力電圧変動およびノイズに強いスイッチング直流電源の直流電源制御装置を実現したものである。 The present invention can obtain the following effects by the above-described means.
The input of the integration means (hereinafter also referred to as a triangular wave generation circuit), which is a circuit that generates a triangular wave, does not use the output of the switching means or the voltage of the inductance, but uses the output of the comparator, so the switching frequency is input. Less susceptible to voltage. Although this point is the same as that of Patent Document 3, the difference from Patent Document 3 is that the output voltage component is included in the triangular wave voltage, thereby multiplying the feedback from the output voltage, and the feedback. It is possible to suppress the transient fluctuation and steady-state deviation of the output voltage, and to use the parallel circuit of capacitance and resistance without using the DC cut circuit when adding the triangular wave voltage and the output voltage. By adopting a coupling circuit by using a voltage that includes both DC and AC components, DC regulation has been improved, and by adding a phase compensation circuit, transient response of the output voltage is achieved. It is three points of trying to improve. Further, the circuit of the present invention can increase the hysteresis width of the comparison means, and becomes a DC power supply control device that is resistant to noise.
That is, the DC power supply control device of the present invention realizes a DC power supply control device for a switching DC power supply that is resistant to load fluctuations, input voltage fluctuations, and noises, by the above simple circuit configuration and signal processing.

本発明の実施上好ましい構成は、
スイッチング制御により出力電圧を制御する直流電源装置であって、スイッチング手段と、前記スイッチング手段を駆動する駆動手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、ヒステリシス特性を有する比較手段と、前記出力電圧検出手段の出力と前記比較手段の出力とを加算する加算手段と、前記加算手段の出力を積分する積分手段と、第一の抵抗と第一のキャパシタンスの直列接続からなる位相補償手段と、第二の抵抗と第二のキャパシタンスの並列接続からなる結合手段とを備え、前記基準電圧設定手段の出力を前記比較手段の第一の入力に接続し、前記積分手段の出力を前記結合手段を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を第三の抵抗を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を前記位相補償手段を介して前記結合手段の入力に接続し、前記比較手段の出力を前記駆動手段の入力に接続することを特徴とする直流電源制御装置である。
本発明において、対象とする前提条件の「スイッチング制御により出力電圧を調整する直流電源装置」とは、一般に広く用いられている公知の各種直流電源装置であり、実施例にその一例を紹介する。 A preferred configuration for the implementation of the present invention is:
A DC power supply apparatus that controls an output voltage by switching control, wherein the switching means, a drive means that drives the switching means, a reference voltage setting means that sets a reference voltage, and an output voltage detection means that detects an output voltage A comparing means having hysteresis characteristics; an adding means for adding the output of the output voltage detecting means and the output of the comparing means; an integrating means for integrating the output of the adding means; a first resistor and a first resistor A phase compensation means comprising a series connection of capacitances, and a coupling means comprising a parallel connection of a second resistor and a second capacitance, wherein the output of the reference voltage setting means is connected to the first input of the comparison means. The output of the integrating means is connected to the second input of the comparing means via the coupling means, and the output of the output voltage detecting means is connected to the second resistance via the third resistor. Connecting to the second input of the comparison means, connecting the output of the output voltage detection means to the input of the coupling means via the phase compensation means, and connecting the output of the comparison means to the input of the drive means. The DC power supply control device characterized by the above.
In the present invention, “DC power supply apparatus that adjusts the output voltage by switching control”, which is a target precondition, is a variety of known DC power supply apparatuses that are widely used in general, and examples thereof will be introduced in the embodiments.

図１は、本発明の直流電源制御装置の第１の実施例である。
まず、回路構成について説明する。図１において、端子３、４に直流電源１が接続される。抵抗１８、１９による分圧回路により出力電圧を検出する。端子５、６に負荷２が接続される。駆動回路１１はスイッチ素子７、８を駆動する。比較器１２、基準電圧１３、抵抗１４および抵抗１５はヒステリシス電圧生成回路である。抵抗２４およびキャパシタンス２５は位相補償回路であり、抵抗１６、２０は第一の加算回路である。この出力はキャパシタンス１７によって積分される。この積分回路の結合手段である抵抗２２とキャパシタンス２３によって比較器の第二の入力に接続される。出力電圧検出回路の出力は抵抗２１によって比較器の第二の入力に接続される。 FIG. 1 shows a first embodiment of a DC power supply control apparatus according to the present invention.
First, the circuit configuration will be described. In FIG. 1, a DC power source 1 is connected to terminals 3 and 4. The output voltage is detected by a voltage dividing circuit using resistors 18 and 19. A load 2 is connected to the terminals 5 and 6. The drive circuit 11 drives the switch elements 7 and 8. The comparator 12, the reference voltage 13, the resistor 14 and the resistor 15 are hysteresis voltage generation circuits. The resistor 24 and the capacitance 25 are phase compensation circuits, and the resistors 16 and 20 are first addition circuits. This output is integrated by a capacitance 17. The integrator 22 is connected to the second input of the comparator by a resistor 22 and a capacitance 23 which are coupling means. The output of the output voltage detection circuit is connected by a resistor 21 to the second input of the comparator.

次に、この回路の動作を波形図２を参照して説明する。
図２において各電圧は負側出力端子を基準とする。 Next, the operation of this circuit will be described with reference to the waveform diagram 2. FIG.
In FIG. 2, each voltage is based on the negative output terminal.

コンパレータの出力電圧が高レベルのとき、コンパレータの反転入力端子電圧は上昇する。この電圧がコンパレータの非反転入力端子の高レベルしきい値に達するとコンパレータの出力は低レベルとなる。コンパレータの出力電圧が低レベルになると、コンパレータの反転入力端子電圧は下降する。この電圧がコンパレータの非反転入力端子の低レベルしきい値に達するとコンパレータの出力は再び高レベル反転する。このようにしてスイッチ駆動信号を生成する。 When the output voltage of the comparator is high, the inverting input terminal voltage of the comparator rises. When this voltage reaches the high level threshold of the non-inverting input terminal of the comparator, the output of the comparator goes low. When the output voltage of the comparator becomes low level, the inverting input terminal voltage of the comparator decreases. When this voltage reaches the low level threshold of the non-inverting input terminal of the comparator, the output of the comparator is inverted again to the high level. In this way, the switch drive signal is generated.

この際、出力電圧を第三の抵抗２１を介してコンパレータの比較器の第二の入力である反転入力端子に入力することで帰還回路が構成され、出力電圧を安定化することが可能となる。また、結合回路に用いられる第二の抵抗２２を調整することで、出力電圧の定常偏差を小さくすることが可能となる。この様子を図８に示している。図８は図１に示す回路において、抵抗２２の値を変えて測定したもので、抵抗値を調整することで、直流レギュレーションが改善されることが確認できる。
さらに、三角波生成回路のキャパシタの充電電流に抵抗２０、２４およびキャパシタンス２５で構成されたフィードバック回路を介して出力電圧を帰還することにより、より安定化された出力電圧を得ることができる。このとき、抵抗２４およびキャパシタ２５からなる回路は位相進み補償回路であり、これにより、出力電圧の過渡応答の行き過ぎ量を低減することが可能となる。この様子を図９および図１０に示している。図９は図１の回路で位相補償素子である抵抗２４およびキャパシタンス２５がない場合で、図１０はある場合である。図９および図１０に示されるように、本発明の効果により、出力電圧の振動成分のピーク値が減少し、セトリングタイムも短くなっていることが分かる。
このように、出力電圧からの直接の帰還と、出力電圧成分を含んだ三角波電圧の出力とからの二重の帰還により、より安定な出力電圧を供給することができるので、比較器のヒステリシス電圧幅を大きく設定することが可能となり、ノイズに強い直流電源制御装置となる。 At this time, a feedback circuit is configured by inputting the output voltage to the inverting input terminal, which is the second input of the comparator of the comparator, via the third resistor 21, and the output voltage can be stabilized. . Further, by adjusting the second resistor 22 used in the coupling circuit, it is possible to reduce the steady-state deviation of the output voltage. This is shown in FIG. FIG. 8 shows the measurement of the circuit shown in FIG. 1 with the value of the resistor 22 changed. It can be confirmed that the DC regulation is improved by adjusting the resistance value.
Furthermore, a more stabilized output voltage can be obtained by feeding back the output voltage to the charging current of the capacitor of the triangular wave generating circuit via a feedback circuit composed of the resistors 20 and 24 and the capacitance 25. At this time, the circuit composed of the resistor 24 and the capacitor 25 is a phase advance compensation circuit, and this makes it possible to reduce an excessive amount of transient response of the output voltage. This is shown in FIGS. 9 and 10. FIG. FIG. 9 shows the case where the circuit 24 of FIG. 1 does not have the resistor 24 and the capacitance 25 which are phase compensation elements, and FIG. As shown in FIGS. 9 and 10, it can be seen that the peak value of the oscillation component of the output voltage is reduced and the settling time is shortened by the effect of the present invention.
In this way, a more stable output voltage can be supplied by the direct feedback from the output voltage and the double feedback from the output of the triangular wave voltage including the output voltage component. The width can be set large, and the DC power supply control device resistant to noise is obtained.

図３は、本発明の直流電源制御装置の第２の実施例である。
位相補償回路の出力を結合回路の出力に接続した場合で、第一の実施例と同等の効果が得られる。 FIG. 3 shows a second embodiment of the DC power supply control device of the present invention.
When the output of the phase compensation circuit is connected to the output of the coupling circuit, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

図４は、本発明の直流電源制御装置の第３の実施例である。
前記実施例１に入力電圧を検出抵抗２６、２７と帰還抵抗２８によるフィードフォワード補償回路を施したもので、これにより、入力電圧変動の出力電圧への影響を低減することが可能となる。 FIG. 4 shows a third embodiment of the DC power supply control device of the present invention.
In the first embodiment, the input voltage is subjected to a feedforward compensation circuit using the detection resistors 26 and 27 and the feedback resistor 28, whereby the influence of the input voltage fluctuation on the output voltage can be reduced.

図５は、本発明の直流電源制御装置の第４の実施例である。
前記実施例１の電力変換部に昇圧形コンバータを適用した例で、入力電圧を昇圧する回路となる。実施例１と同様に、出力電圧からの直接の帰還と、出力電圧成分を含んだ三角波電圧の出力とからの二重の帰還により、より安定な出力電圧を供給することができるので、比較器のヒステリシス電圧幅を大きく設定することが可能となり、ノイズに強い直流電源制御装置である。 FIG. 5 shows a fourth embodiment of the DC power supply control apparatus of the present invention.
This is an example in which a boost converter is applied to the power conversion unit of the first embodiment, and a circuit for boosting an input voltage is obtained. As in the first embodiment, a more stable output voltage can be supplied by direct feedback from the output voltage and double feedback from the output of the triangular wave voltage including the output voltage component. It is possible to set a large hysteresis voltage width, and this is a DC power supply control device that is resistant to noise.

図６は、本発明の直流電源制御装置の第５の実施例である。
前記実施例１の電力変換部にフライバックコンバータを適用した例で、入力電圧を昇降圧する回路となる。実施例１と同様に、出力電圧からの直接の帰還と、出力電圧成分を含んだ三角波電圧の出力とからの二重の帰還により、より安定な出力電圧を供給することができるので、比較器のヒステリシス電圧幅を大きく設定することが可能となり、ノイズに強い直流電源制御装置となる。 FIG. 6 shows a fifth embodiment of the DC power supply controller of the present invention.
This is an example in which a flyback converter is applied to the power conversion unit of the first embodiment, which is a circuit for stepping up and down the input voltage. As in the first embodiment, a more stable output voltage can be supplied by direct feedback from the output voltage and double feedback from the output of the triangular wave voltage including the output voltage component. The hysteresis voltage width can be set large, and the DC power supply control device resistant to noise can be obtained.

図７は、本発明の直流電源制御装置の第６の実施例である。
前記実施例１の電力変換部に絶縁型降圧形コンバータを適用した例で、入力電圧を昇降圧する回路となる。実施例１と同様に、出力電圧からの直接の帰還と、出力電圧成分を含んだ三角波電圧の出力とからの二重の帰還により、より安定な出力電圧を供給することができるので、比較器のヒステリシス電圧幅を大きく設定することが可能となり、ノイズに強い直流電源制御装置となる。 FIG. 7 shows a sixth embodiment of the DC power supply controller of the present invention.
This is an example in which an isolated step-down converter is applied to the power conversion unit of the first embodiment, which is a circuit for stepping up and down the input voltage. As in the first embodiment, a more stable output voltage can be supplied by direct feedback from the output voltage and double feedback from the output of the triangular wave voltage including the output voltage component. The hysteresis voltage width can be set large, and the DC power supply control device resistant to noise can be obtained.

電力変換部には、この他、Cuk回路、Zeta回路、SEPIC回路あるいはそれらの絶縁回路等、スイッチング制御されたDC-DCコンバータであればすべて使用可能である。それらの構成においても、実施例１と同様に、出力電圧からの直接の帰還と、出力電圧成分を含んだ三角波電圧の出力とからの二重の帰還により、より安定な出力電圧を供給することができるので、比較器のヒステリシス電圧幅を大きく設定することが可能となり、ノイズに強い直流電源制御装置となる。 In addition, any DC-DC converter that is switching-controlled such as a Cuk circuit, a Zeta circuit, a SEPIC circuit, or an insulating circuit thereof can be used for the power conversion unit. Even in those configurations, as in the first embodiment, a more stable output voltage is supplied by direct feedback from the output voltage and double feedback from the output of the triangular wave voltage including the output voltage component. Therefore, the hysteresis voltage width of the comparator can be set large, and the DC power supply control device resistant to noise can be obtained.

本発明の直流電源制御装置は、前記したように、簡単な回路構成で安定化された電圧を供給する直流電源制御装置であり、このためスイッチング電源を利用した電子機器などに活用されるなど産業上広く利用されるものである。 As described above, the DC power supply control device of the present invention is a DC power supply control device that supplies a stabilized voltage with a simple circuit configuration. For this reason, the DC power supply control device is used in electronic devices using a switching power supply. It is widely used.

本発明の第１の実施例を示す。1 shows a first embodiment of the present invention. 図１に示す実施例の動作を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating operation | movement of the Example shown in FIG. 本発明の第２の実施例を示す。2 shows a second embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施例を示す。3 shows a third embodiment of the present invention. 本発明の第４の実施例を示す。4 shows a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第５の実施例を示す。5 shows a fifth embodiment of the present invention. 本発明の第６の実施例を示す。6 shows a sixth embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施例の定常特性の実験結果を示す。The experimental result of the steady-state characteristic of 1st Example of this invention is shown. 本発明の第１の実施例の過渡特性の実験結果を示す。The experimental result of the transient characteristic of 1st Example of this invention is shown. 本発明の第１の実施例の過渡特性の実験結果を示す。The experimental result of the transient characteristic of 1st Example of this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

１…入力電源 ２…負荷
３、４…入力端子 ５、６…出力端子
７、８…スイッチ素子 ９…フィルタインダクタ
１０…フィルタキャパシタ １１…駆動回路
１２…比較器 １３…基準電圧
１４、１５、１６…抵抗 １７…キャパシタ
１８、１９、２０…抵抗 ２１、２２…抵抗
２３…キャパシタ ２４…抵抗
２５…キャパシタ ２６、２７、２８…抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input power source 2 ... Load 3, 4 ... Input terminal 5, 6 ... Output terminal 7, 8 ... Switch element 9 ... Filter inductor 10 ... Filter capacitor 11 ... Drive circuit 12 ... Comparator 13 ... Reference voltage 14, 15, 16 ... Resistor 17 ... Capacitors 18, 19, 20 ... Resistance 21, 22 ... Resistance 23 ... Capacitor 24 ... Resistance 25 ... Capacitor 26, 27, 28 ... Resistance

Claims (4)

スイッチング制御により出力電圧を制御する直流電源装置であって、スイッチング手段と、前記スイッチング手段を駆動する駆動手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、ヒステリシス特性を有する比較手段と、前記出力電圧検出手段の出力と前記比較手段の出力とを加算する加算手段と、前記加算手段の出力を積分する積分手段と、第一の抵抗と第一のキャパシタンスの直列接続からなる位相補償手段と、第二の抵抗と第二のキャパシタンスの並列接続からなる結合手段とを備え、前記基準電圧設定手段の出力を前記比較手段の第一の入力に接続し、前記積分手段の出力を前記結合手段を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を第三の抵抗を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を前記位相補償手段を介して前記結合手段の入力に接続し、前記比較手段の出力を前記駆動手段の入力に接続することを特徴とする直流電源制御装置。 A DC power supply apparatus that controls an output voltage by switching control, wherein the switching means, a drive means that drives the switching means, a reference voltage setting means that sets a reference voltage, and an output voltage detection means that detects an output voltage A comparing means having hysteresis characteristics; an adding means for adding the output of the output voltage detecting means and the output of the comparing means; an integrating means for integrating the output of the adding means; a first resistor and a first resistor A phase compensation means comprising a series connection of capacitances, and a coupling means comprising a parallel connection of a second resistor and a second capacitance, wherein the output of the reference voltage setting means is connected to the first input of the comparison means. The output of the integrating means is connected to the second input of the comparing means via the coupling means, and the output of the output voltage detecting means is connected to the second resistance via the third resistor. Connecting to the second input of the comparison means, connecting the output of the output voltage detection means to the input of the coupling means via the phase compensation means, and connecting the output of the comparison means to the input of the drive means. DC power supply control device characterized by the above. スイッチング制御により出力電圧を制御する直流電源装置であって、スイッチング手段と、前記スイッチング手段を駆動する駆動手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、ヒステリシス特性を有する比較手段と、前記出力電圧検出手段の出力と前記比較手段の出力とを加算する加算手段と、前記加算手段の出力を積分する積分手段と、第一の抵抗と第一のキャパシタンスの直列接続からなる位相補償手段と、第二の抵抗と第二のキャパシタンスの並列接続からなる結合手段とを備え、前記基準電圧設定手段の出力を前記比較手段の第一の入力に接続し、前記積分手段の出力を前記結合手段を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を第三の抵抗を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を前記位相補償手段を介して前記結合手段の出力に接続し、前記比較手段の出力を前記駆動手段の入力に接続することを特徴とする直流電源制御装置。 A DC power supply apparatus that controls an output voltage by switching control, wherein the switching means, a drive means that drives the switching means, a reference voltage setting means that sets a reference voltage, and an output voltage detection means that detects an output voltage A comparing means having hysteresis characteristics; an adding means for adding the output of the output voltage detecting means and the output of the comparing means; an integrating means for integrating the output of the adding means; a first resistor and a first resistor A phase compensation means comprising a series connection of capacitances, and a coupling means comprising a parallel connection of a second resistor and a second capacitance, wherein the output of the reference voltage setting means is connected to the first input of the comparison means. The output of the integrating means is connected to the second input of the comparing means via the coupling means, and the output of the output voltage detecting means is connected to the second resistance via the third resistor. Connecting to the second input of the comparing means, connecting the output of the output voltage detecting means to the output of the coupling means via the phase compensating means, and connecting the output of the comparing means to the input of the driving means. DC power supply control device characterized by the above. スイッチング制御により出力電圧を制御する直流電源装置であって、スイッチング手段と、前記スイッチング手段を駆動する駆動手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、入力電圧を検出する入力電圧検出手段と、ヒステリシス特性を有する比較手段と、前記出力電圧検出手段の出力と前記比較手段の出力と前記入力電圧検出手段とを加算する加算手段と、前記加算手段の出力を積分する積分手段と、第一の抵抗と第一のキャパシタンスの直列接続からなる位相補償手段と、第二の抵抗と第二のキャパシタンスの並列接続からなる結合手段とを備え、前記基準電圧設定手段の出力を前記比較手段の第一の入力に接続し、前記積分手段の出力を前記結合手段を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を第三の抵抗を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を前記位相補償手段を介して前記結合手段の入力に接続し、前記比較手段の出力を前記駆動手段の入力に接続することを特徴とする直流電源制御装置。 A DC power supply apparatus that controls an output voltage by switching control, wherein the switching means, a drive means that drives the switching means, a reference voltage setting means that sets a reference voltage, and an output voltage detection means that detects an output voltage An input voltage detecting means for detecting an input voltage; a comparing means having hysteresis characteristics; an adding means for adding the output of the output voltage detecting means; the output of the comparing means; and the input voltage detecting means; and the adding means Integrating means for integrating the output of the output, phase compensation means comprising a series connection of a first resistor and a first capacitance, and coupling means comprising a parallel connection of a second resistor and a second capacitance, the reference The output of the voltage setting means is connected to the first input of the comparison means, and the output of the integration means is connected to the second input of the comparison means via the coupling means. And connecting the output of the output voltage detection means to a second input of the comparison means via a third resistor, and connecting the output of the output voltage detection means to the input of the coupling means via the phase compensation means And connecting the output of the comparison means to the input of the drive means. スイッチング制御により出力電圧を制御する直流電源装置であって、スイッチング手段と、前記スイッチング手段を駆動する駆動手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、入力電圧を検出する入力電圧検出手段と、ヒステリシス特性を有する比較手段と、前記出力電圧検出手段の出力と前記比較手段の出力と前記入力電圧検出手段とを加算する加算手段と、前記加算手段の出力を積分する積分手段と、第一の抵抗と第一のキャパシタンスの直列接続からなる位相補償手段と、第二の抵抗と第二のキャパシタンスの並列接続からなる結合手段とを備え、前記基準電圧設定手段の出力を前記比較手段の第一の入力に接続し、前記積分手段の出力を前記結合手段を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を第三の抵抗を介して前記比較手段の第二の入力に接続し、前記出力電圧検出手段の出力を前記位相補償手段を介して前記結合手段の出力に接続し、前記比較手段の出力を前記駆動手段の入力に接続することを特徴とする直流電源制御装置。
A DC power supply apparatus that controls an output voltage by switching control, wherein the switching means, a drive means that drives the switching means, a reference voltage setting means that sets a reference voltage, and an output voltage detection means that detects an output voltage An input voltage detecting means for detecting an input voltage; a comparing means having hysteresis characteristics; an adding means for adding the output of the output voltage detecting means; the output of the comparing means; and the input voltage detecting means; and the adding means Integrating means for integrating the output of the output, phase compensation means comprising a series connection of a first resistor and a first capacitance, and coupling means comprising a parallel connection of a second resistor and a second capacitance, the reference The output of the voltage setting means is connected to the first input of the comparison means, and the output of the integration means is connected to the second input of the comparison means via the coupling means. And connecting the output of the output voltage detection means to a second input of the comparison means via a third resistor, and connecting the output of the output voltage detection means to the output of the coupling means via the phase compensation means And connecting the output of the comparison means to the input of the drive means.
JP2005132290A 2005-04-28 2005-04-28 DC power supply controller Active JP4378530B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005132290A JP4378530B2 (en) 2005-04-28 2005-04-28 DC power supply controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005132290A JP4378530B2 (en) 2005-04-28 2005-04-28 DC power supply controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006311728A JP2006311728A (en) 2006-11-09
JP4378530B2 true JP4378530B2 (en) 2009-12-09

Family

ID=37477914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005132290A Active JP4378530B2 (en) 2005-04-28 2005-04-28 DC power supply controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4378530B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4852722B2 (en) * 2007-05-11 2012-01-11 国立大学法人 大分大学 DC power supply controller
JP5207673B2 (en) * 2007-06-27 2013-06-12 キヤノン株式会社 Electronic equipment and switching power supply
JP5532640B2 (en) * 2009-03-18 2014-06-25 国立大学法人 大分大学 Hysteresis control device
CN103346663A (en) * 2013-07-16 2013-10-09 上海电力学院 Hysteresis control method of Boost convertor
CN103546034B (en) * 2013-10-30 2016-02-03 上海电力学院 A kind of compounding feedforward control type Hysteresis control system
US10498242B2 (en) 2018-02-07 2019-12-03 Chaoyang Semiconductor Jiangyin Technology Co., Ltd. Switching regulator stability control circuit and methodology

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006311728A (en) 2006-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4107209B2 (en) Ripple converter
USRE43414E1 (en) Synthetic ripple regulator
CN105450024B (en) Multi-stage amplifier
JP4440869B2 (en) DC-DC converter, control circuit for DC-DC converter, and control method for DC-DC converter
US7923977B2 (en) DC-DC converters with transient response control
US7193871B2 (en) DC-DC converter circuit
TWI481175B (en) High output accuracy constant on time regulator with error correction
KR100967474B1 (en) Switching regulator and electronic device incorporating the same
TWI424299B (en) Current mode control with feed-forward for power devices
JP5749483B2 (en) Hysteresis control switching regulator control circuit, hysteresis control switching regulator using the control circuit, and electronic equipment
JP2005045993A (en) Pwm switching regulator control circuit
US20130187624A1 (en) Semiconductor integrated circuit device and dc-dc converter
JP2006006004A (en) Buck-boost dc-dc converter
JP2013165537A (en) Switching regulator, control method thereof, and power supply device
JP4378530B2 (en) DC power supply controller
TWI513152B (en) Time signal generator and time signal generating method
JP2007116823A (en) Circuit and method for controlling dc-dc converter
JP2012160048A (en) Power circuit, control method of the same, and electronic device
KR101108101B1 (en) Soft start circuit for power supplies
JPWO2005046036A1 (en) DC / DC converter
JP5642349B2 (en) Pulse width modulation circuit, pulse width modulation method and regulator
JP5869265B2 (en) DC-DC converter circuit control circuit and DC-DC converter circuit
TWI463768B (en) Dc-to-dc converter
JP5212494B2 (en) Multiple voltage output power supply
JP5398422B2 (en) Switching power supply

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090806

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: 20090825

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150