JP4717080B2 - バイアスされた負荷に電圧モードスイッチング型電源から電力供給を開始する方法 - Google Patents
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Description
D=Vcomp/VR
で与えられる。ここでVRはPWM鋸歯状波発生器120からの鋸歯状信号のピークピーク値である。誤差電圧Vcompが零であれば、デューティサイクルも零になる。誤差電圧VcompがVRに等しい場合は、デューティサイクルは100%になる。
avg(VSW)=D*Vin
で与えられる。すなわち、スイッチ出力電圧平均値avg(VSW)は上記LCフィルタからのDC出力電圧VOUT(ノード108)に等しい。電源100の始動時において、その電源の出力電圧VOUTは、被バイアス負荷における電圧を低下させないために、その負荷と同じ電圧レベルになければならない。すなわち、始動時には上記avg(VSW)は予備電圧VSBと等しくなければならない。上記二つの式に代入および再配列を加えると、誤差電圧Vcompは次式、すなわち
Vcomp=VSB*VR/Vin
で表される。
100 主電源
102 予備電源
104 負荷
106 入力電圧ノード
120 PWM鋸歯状波発生回路
122 誤差増幅器
126 PWMコントローラ
130 デューティサイクルプリセット算出器
132 比較器
M1,M2 スイッチングトランジスタ
Claims (11)
- 入力電圧を受けるとともに調整ずみのDC出力電圧をDC出力電圧端子に生ずる電圧モードスイッチング型電源であって、第1の値の最終DC出力電圧を生ずるように動作する電圧モードスイッチング型電源を始動させる方法において、
前記電圧モードスイッチング型電源の前記DC出力電圧端子を零以上で前記第1の値よりも小さい第2の値の負荷電圧にバイアスされた負荷にスイッチ経由で接続する過程と、
前記第2の値の前記負荷電圧の前記入力電圧に対する比を算出する過程と、
前記電圧モードスイッチング型電源のデューティサイクルを表す第1の信号を生ずる過程と、
前記デューティサイクルを表す前記第1の信号と前記比とを比較する過程と、
前記デューティサイクルを表す前記第1の信号が前記比以上のとき前記電圧モードスイッチング型電源の出力段をイネーブルし、その出力段から、前記DC出力電圧端子の前記DC出力電圧に対応する平均値を有する第2の信号を生ずる過程と
を含む方法。 - 前記電圧モードスイッチング型電源のデューティサイクルを表す第1の信号と前記比とを比較する過程が、
前記DC出力電圧端子における前記調整ずみのDC出力電圧に対応する電圧と基準電圧との差を表す誤差電圧を前記比と比較する過程
を含む請求項1記載の方法。 - 前記デューティサイクルを表す前記第1の信号が前記比以上のとき前記電圧モードスイッチング型電源の前記出力段をイネーブルする過程が、
前記デューティサイクルを表す前記第1の信号が前記比よりも小さいとき前記電圧モードスイッチング型電源の前記出力段をディスエーブルする過程と、
前記デューティサイクルを表す前記第1の信号が前記比以上のとき前記電圧モードスイッチング型電源の前記出力段をイネーブルする過程と
を含む請求項1記載の方法。 - 前記電圧モードスイッチング型電源の前記出力段が、PWMコントローラに制御される一つ以上のスイッチングトランジスタを含む請求項3記載の方法。
- 前記電圧モードスイッチング型電源の前記出力段をディスエーブルする過程が前記PWMコントローラへのイネーブル信号をアサート解除する過程を含み、前記アサート解除により前記PWMコントローラが前記一つ以上のスイッチングトランジスタをオフ状態に切り換えるようにする請求項4記載の方法。
- 前記電圧モードスイッチング型電源の前記出力段をイネーブルする過程が前記PWMコントローラへのイネーブル信号をアサートする過程を含み、前記アサートにより前記PWMコントローラが前記一つ以上のスイッチングトランジスタの制御を開始して前記第2の信号を生ずるようにする請求項4記載の方法。
- 電圧モードスイッチング型電源であって、
入力電圧を受ける入力端子と、
調整ずみのDC出力電圧を表す第1の信号を生ずるスイッチ出力端子と、
前記調整ずみのDC出力電圧を生ずるDC出力電圧端子と、
前記調整ずみのDC出力電圧に対応する饋還電圧を受けるように接続した第1の入力ノード、第1の基準電圧の供給源に接続した第2の入力ノード、および前記饋還電圧と前記基準電圧との間の差を表す誤差電圧信号を生ずる出力ノードを有する誤差増幅器と、
前記誤差電圧信号を受ける第1の入力ノード、イネーブル信号を受ける第2の入力ノード、および前記誤差電圧信号で定まるデューティサイクルを有する一つ以上の制御信号を前記誤差電圧信号に応答して生ずる出力ノードを有する制御回路と、
前記一つ以上の制御信号を受けて前記調整ずみのDC出力電圧を表す前記第1の信号を生ずるように接続した出力段と、
零よりも大きく前記調整ずみのDC出力電圧の最終的な値よりは小さい第1の電圧と前記入力電圧とを受けるように接続され、前記第1の電圧対前記入力電圧の比を表すデューティサイクルプリセット信号を生ずるデューティサイクル算出回路と、
前記誤差電圧信号を受ける第1の入力ノードおよび前記デューティサイクルプリセット信号を受ける第2の入力ノードを含み前記イネーブル信号を生ずる比較器と
を含み、
前記誤差電圧信号が前記デューティサイクルプリセット信号以上の値のとき前記イネーブル信号をアサートし、そのアサートされたイネーブル信号により前記制御回路に前記出力段の駆動のための一つ以上の制御信号を発生させる
電圧モードスイッチング型電源。 - 前記誤差電圧信号が前記デューティサイクルプリセット信号よりも小さいとき前記イネーブル信号をアサート解除し、そのイネーブル信号のアサート解除により前記制御回路に前記出力段のディスエーブルのための前記一つ以上の制御信号を発生させる請求項7記載の電圧モードスイッチング型電源。
- 前記出力段が前記制御回路により制御される一つ以上のスイッチングトランジスタを含む請求項7記載の電圧モードスイッチング型電源。
- 前記スイッチ出力電圧端子を前記調整ずみDC出力電圧発生のための出力フィルタ回路に接続した請求項7記載の電圧モードスイッチング型電源。
- 前記デューティサイクル算出回路が前記第1の電圧を前記入力電圧で除算するアナログ除算回路を含む請求項7記載の電圧モードスイッチング型電源。
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