JP4840377B2 - Power supply circuit and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、電源回路及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a power supply circuit and a control method thereof.
近年の飛躍的なコンピュータ機器の発展に伴い、論理回路ごとに様々な供給電圧要求がある。
電源回路はこのような多種多様な要求に対して適切な電圧を安定して給電することが使命となる。
しかし電源回路出力電圧と実際の論理回路供給電圧には配線抵抗などによるドロップが生じるため規定の電圧を供給できていない可能性がある。
特にDC-DCコンバータから負荷までの配線が長い設計や供給電圧が低い場合にこの影響は顕著である。
With the rapid development of computer equipment in recent years, there are various supply voltage requirements for each logic circuit.
The power supply circuit has a mission to stably supply an appropriate voltage for such various demands.
However, the power supply circuit output voltage and the actual logic circuit supply voltage may drop due to wiring resistance or the like, so that there is a possibility that a specified voltage cannot be supplied.
This effect is particularly noticeable when the wiring from the DC-DC converter to the load is long or the supply voltage is low.
そこで論理回路LSI(Large Scale Integrated circuit：大規模集積回路)近傍の供給電圧を計測して電源回路へフィードバックし、電源出力電圧を補正するリモートセンス機能が通常の電源回路には搭載されている。
リモートセンス機能の一般的な動作原理としては、電圧ドロップにより出力電圧より低くなった供給電圧をリモートセンス機能によりフィードバックし、供給電圧が規定値より高い場合は電源回路内のコンバータPWM(Pulse Width Modulation：パルス幅変調)制御のデューティ比を減少、低い場合は増加させるように制御することにより出力電圧を補正して規定値に安定化することが出来る。
Therefore, a remote sense function for measuring a supply voltage in the vicinity of a logic circuit LSI (Large Scale Integrated circuit), feeding back to the power supply circuit, and correcting the power supply output voltage is mounted on a normal power supply circuit.
The general operating principle of the remote sense function is that the supply voltage that is lower than the output voltage due to voltage drop is fed back by the remote sense function.If the supply voltage is higher than the specified value, the converter PWM (Pulse Width Modulation) in the power supply circuit is used. : Pulse width modulation) By reducing the duty ratio of control and increasing it when it is low, the output voltage can be corrected and stabilized to a specified value.
しかし本発明に関連する電源回路のリモートセンス機能では供給電圧を直にフィードバックする構造であるため、負荷側(論理回路など)に異常が生じた際にその影響が電源回路内へ直接流入することが懸念される。
つまりDC-DCコンバータのフィードバック制御系において負荷からの外乱を防止する手段が無いため、負荷側の影響から電源回路を保護することが困難である。
However, since the remote sense function of the power supply circuit related to the present invention is a structure that feeds back the supply voltage directly, when an abnormality occurs on the load side (logic circuit, etc.), the effect flows directly into the power supply circuit. Is concerned.
That is, since there is no means for preventing disturbance from the load in the feedback control system of the DC-DC converter, it is difficult to protect the power supply circuit from the influence on the load side.
そこで、このような問題を解決すべく種々の提案がなされ、リモートセンスに関する技術が特許文献１〜４に記載されている。
特許文献１に記載のリモートセンシング電位検出型車両用電源装置は、直流出力電圧を負荷（バッテリを含んでもよい）に出力する出力端子と、直流出力電圧を制御するスイッチング素子とを有するスイッチング電源回路部と、読み込まれる出力端子の電位としてのローカル電位並びに負荷の電位としてのリモートセンシング電位のうち、リモートセンシング電位が正常である場合にはリモートセンシング電位に基づいて決定したPWM制御信号により直流出力電圧を制御し、リモートセンシング電位が異常低下した場合にはローカル電位に基づいて決定したPWM制御信号により直流出力電圧を制御する電圧制御回路部とを備えるリモートセンシング電位検出型車両用電源装置において、電圧制御回路部は、リモートセンシング電位と所定のリモートセンシング基準電位との差であるリモートセンシング電位差を検出するリモートセンシング電位差検出回路と、ローカル電位と所定のローカル基準電位との差であってリモートセンシング電位差より正常時に大きく設定されたローカル電位差を検出するローカル電位差検出回路と、両電位差のうち小さい方の電位差に対応して形成したPWM制御信号によりスイッチング電源回路部のスイッチング素子をPWM制御するPWM制御回路と、を備えるものである。
Accordingly, various proposals have been made to solve such problems, and techniques relating to remote sensing are described in
A remote sensing potential detection type vehicle power supply device described in
このモートセンシング電位検出型車両用電源装置によれば、リモートセンシング電位とその基準電位との差（リモートセンシング電位差）と、ローカル電位とその基準電位との差（ローカル電位差）をダイオードを用いることなく互いに独立に検出し、ローカル電位差がリモートセンシング電位正常時より大きくなるように設定しておき、両電位差のうち小さい方の電位差によりPWM制御を行う。このようにすれば、正常時にはリモートセンシング電位に基づいたPWM制御により好適な駆動電圧を負荷に給電することができるとともに、車両の振動などにより負荷への電源配線が断線したり、接続不良となったとしても、リモートセンシング電位差が非常に大きくなるので素早くローカル電位差に応じたPWM制御に切り替えることができるとしている。 According to the motor sensing potential detection type vehicle power supply device, the difference between the remote sensing potential and its reference potential (remote sensing potential difference) and the difference between the local potential and its reference potential (local potential difference) can be obtained without using a diode. Detection is performed independently of each other, and the local potential difference is set to be larger than when the remote sensing potential is normal, and PWM control is performed using the smaller potential difference of the two potential differences. In this way, it is possible to supply a suitable drive voltage to the load by PWM control based on the remote sensing potential under normal conditions, and the power supply wiring to the load may be disconnected or a connection failure may occur due to vehicle vibration or the like. Even so, the remote sensing potential difference becomes so large that it can be quickly switched to PWM control according to the local potential difference.
特許文献２記載のリモートセンス式安定電源保護回路は、負荷の電源供給端子の電圧をリモートセンスして電源出力を安定化するリモートセンス式安定化電源において、リモートセンス式電源の電源出力端子と負荷の電圧検出端子との間に直列に接続したダイオードおよび抵抗を有し、電源出力の異常からリモートセンス式安定化電源を保護するものである。 A remote sense type stable power supply protection circuit described in Patent Document 2 is a remote sense type stabilized power source that remotely senses the voltage of a power supply terminal of a load to stabilize the power output. The diode has a diode and a resistor connected in series with the voltage detection terminal, and protects the remote sense stabilized power supply from an abnormality in the power supply output.
このリモートセンス式安定電源保護回路によれば、電源出力端子と電圧検出端子との間にダイオードと抵抗を直列に装入しているので、電源出力の異常に伴う過電圧の防止および過電流の制限に効果がるとともに、負荷電圧を正しく検出しフィードバックできるとしている。 According to this remote sense type stable power supply protection circuit, a diode and a resistor are inserted in series between the power supply output terminal and the voltage detection terminal, preventing overvoltage and limiting overcurrent due to power supply output abnormality. The load voltage can be correctly detected and fed back.
特許文献３に記載のリモートセンシング回路は、電源回路から負荷に供給される電源回路の出力電圧を制御するリモートセンシング回路において、電源回路の出力端と負荷の入力端をそれぞれ切り替える切替スイッチと、この切替スイッチに接続される電圧を検出する第１の電圧検出器と、その検出電圧を基準電圧と比較して誤差電圧を出力する誤差増幅器と、この誤差増幅器の出力に基づいて電源回路の出力電圧を制御する制御回路と、負荷の入力電圧を基準電圧と比較し、その出力に基づいて切替スイッチを切り替える比較器とを備えるものである。
A remote sensing circuit described in
このリモートセンシング回路によれば、負荷の入力端の接続が外れ、或いはラインの電圧降下により負荷の入力端の電圧が低い場合には、切替スイッチは電源回路の出力端を第１の電圧検出器に接続し、電源回路の出力電圧を利用したループで電源回路の出力電圧を制御する。これにより、電源回路が規定の最大出力電力を超えることが防止され、電展開路の発振や故障が防止される。 According to the remote sensing circuit, when the load input terminal is disconnected or the voltage at the load input terminal is low due to a voltage drop in the line, the changeover switch connects the output terminal of the power supply circuit to the first voltage detector. And the output voltage of the power supply circuit is controlled by a loop using the output voltage of the power supply circuit. As a result, the power supply circuit is prevented from exceeding the prescribed maximum output power, and oscillation or failure of the electric deployment path is prevented.
特許文献４に記載のリモートセンス式電源供給装置は、電源装置から給電線を介して負荷へ給電し、負荷の両端から電源装置に電圧検出線を接続し、電源装置は電圧検出線を介して検出した負荷の両端の電圧に基づいて負荷に供給する電圧をフィードバック制御するリモートセンス式電源供給装置において、電源装置の正極側給電線接続端子と電源装置の正極側電圧検出線接続端子との間の電位差が予め設定した断線検出電圧を越えた場合、ならびに、電源装置の負極側給電線接続端子と電源装置の負極側電圧検出線接続端子との間の電位差が予め設定した断線検出電圧を越えた場合に、電源装置の動作を停止させまたは出力電圧を低減させる動作停止装置を備えたものである。 The remote sense type power supply device described in Patent Document 4 supplies power to a load via a power supply line from the power supply device, connects a voltage detection line to the power supply device from both ends of the load, and the power supply device passes through the voltage detection line. In a remote sense type power supply device that feedback-controls the voltage supplied to the load based on the detected voltage at both ends of the load, between the positive power supply line connection terminal of the power supply device and the positive voltage detection line connection terminal of the power supply device And the potential difference between the negative power supply line connection terminal of the power supply unit and the negative voltage detection line connection terminal of the power supply unit exceeds the preset disconnection detection voltage. In such a case, an operation stop device for stopping the operation of the power supply device or reducing the output voltage is provided.
このリモートセンス式電源供給装置によれば、給電線の断線、ならびに、電圧検出線の断線を検出して、電源装置の動作を停止させたり、電源装置の出力電圧を低減させたりする構成としたので、給電線ならびに電圧検出線が正常に接続されていない状態で、負荷へ電力を供給するのを防止することができるとともに、電源装置ならびに負荷を保護することができるとしている。
上述のように本発明に関連する電源のリモートセンスでは供給先の電圧情報を無尽蔵に取り込むため、負荷側に異常が発生した際に外乱となり電源回路フィードバック制御系に影響を及ぼす。
特に電源出力端から論理回路までの配線抵抗やコンデンサ容量によるRC遅延、VR回路などの漏れ電圧およびその他のノイズなどによる外乱によって供給電圧が出力電圧よりも瞬時もしくは常時高くなる場合、以下のようなコンバータのPWM制御誤動作が懸念される。
本発明に関連するリモートセンスでは電源回路へ伝達された負荷側の電圧値を参照してコンバータPWMデューティ比が制御されるため、供給電圧が出力電圧よりも高くなった場合に実際の電源出力電圧および電流量に対し適正値(設計値)よりも低いデューティ比で制御されるような現象が生じる。
このようにデューティ比が適性値よりも低い場合、PWM制御が破綻しているためコンバータ内のチョークコイルの電流連続性より電流変動に対する出力電圧変動が正にも負にも非常に大きくなる。
よって図５に示すように大きく電流増加もしくは電流減少した場合に出力電圧変動によるレギュレーション逸脱が容易に発生し、最悪の場合機器の破損や保護機能による電源回路の停止に至る可能性が示唆される。
図５は、本発明に関連する電源回路の問題点を説明するための説明図である。
同図より、１〜４の問題点が挙げられる。
１．負荷（論理回路）近傍での外乱により、出力電圧＞参照電圧となる。
２．参照電圧が高いという誤情報をリモートセンスが電源回路にフィードバックする。
３．PWMduty比が適正値より低くなり、チョークコイル制御が破綻する。
４．出力側の急激な電流変動により出力電圧不安定となる。
As described above, in the remote sensing of the power source related to the present invention, the voltage information of the supply destination is inexhaustively stored. Therefore, when an abnormality occurs on the load side, it becomes a disturbance and affects the power circuit feedback control system.
Especially when the supply voltage is instantaneously or constantly higher than the output voltage due to disturbance due to RC delay due to wiring resistance and capacitor capacity from the power supply output terminal to the logic circuit, leakage voltage of the VR circuit, and other noises, etc. There is concern about the PWM control malfunction of the converter.
In the remote sense related to the present invention, the converter PWM duty ratio is controlled with reference to the voltage value on the load side transmitted to the power supply circuit, so that the actual power supply output voltage when the supply voltage becomes higher than the output voltage. In addition, a phenomenon occurs in which the current amount is controlled at a duty ratio lower than an appropriate value (design value).
In this way, when the duty ratio is lower than the appropriate value, the PWM control is broken, so that the output voltage fluctuation with respect to the current fluctuation becomes very large both positively and negatively due to the current continuity of the choke coil in the converter.
Therefore, as shown in FIG. 5, when the current greatly increases or decreases, the deviation from the regulation due to the output voltage fluctuation easily occurs, and in the worst case, it is possible that the device may be damaged or the power supply circuit may be stopped due to the protection function. .
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the problem of the power supply circuit related to the present invention.
From the figure,
1. Due to a disturbance near the load (logic circuit), the output voltage> the reference voltage.
2. The remote sense feeds back to the power supply circuit erroneous information that the reference voltage is high.
3. The PWM duty ratio becomes lower than the appropriate value and choke coil control fails.
4). The output voltage becomes unstable due to sudden current fluctuation on the output side.
また、上述した特許文献１〜４に記載の発明は、リモートセンシング回路から電源回路へのノイズを防止しておらず、負荷側の影響から電源回路を保護が不十分である。
そこで、本発明の目的は、負荷側の異常に対する電源回路を保護を十分に行える電源回路及びその制御方法を提供することにある。
Further, the inventions described in
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power supply circuit that can sufficiently protect a power supply circuit against a load-side abnormality and a control method thereof.
本発明の回路は、DC-DCコンバータと、前記DC-DCコンバータを保護するリモートセンス保護回路とを有する電源回路において、前記リモートセンス保護回路は、前記DC-DCコンバータの出力電圧Voと負荷側供給電圧Vrsとを比較し、負荷側の異常を検出する検出回路と、前記検出回路からの情報を参照して電源回路フィードバック系に返す参照電圧Vsenceを決定するフィードバック回路とを有し、正常時には参照電圧Vsense＝負荷側供給電圧Vrsとなるように制御を行い、異常の際には負荷側供給電圧Vrsを切り離し出力電圧Voをフィードバックし、前記出力電圧Vo＜負荷側供給電圧Vrsとなった場合、供給電圧Vrsの影響を阻止するために参照電圧Vsense＝出力電圧Voを出力し、リモートセンスを使用しない場合は、参照電圧Vsense＝出力電圧Vo−Ir*R （但し、Rは前記フィードバック回路の入力端間に接続された抵抗、IrはRに流れる電流）となるようにし、出力電圧Voをフィードバックして前記DC-DCコンバータを制御することを特徴とする。 The circuit of the present invention is a power supply circuit including a DC-DC converter and a remote sense protection circuit for protecting the DC-DC converter, wherein the remote sense protection circuit includes the output voltage Vo of the DC-DC converter and a load side. It has a detection circuit that compares the supply voltage Vrs and detects an abnormality on the load side, and a feedback circuit that determines the reference voltage Vsence to be returned to the power supply circuit feedback system with reference to information from the detection circuit. When control is performed so that the reference voltage Vsense = load-side supply voltage Vrs, and in the event of an abnormality, the load-side supply voltage Vrs is disconnected and the output voltage Vo is fed back, and the output voltage Vo <load-side supply voltage Vrs In order to prevent the influence of the supply voltage Vrs, the reference voltage Vsense = output voltage Vo is output. When remote sensing is not used, the reference voltage Vsense = output voltage Vo−Ir * R (where R is A resistance connected between the input terminals of the feedback circuit, and Ir is a current flowing through R), and the DC-DC converter is controlled by feeding back the output voltage Vo .
本発明の方法は、DC-DCコンバータと、前記DC-DCコンバータを保護するリモートセンス保護回路とを有する電源回路の制御方法において、前記リモートセンス保護回路は、前記DC-DCコンバータの出力電圧Voと負荷側供給電圧Vrsとを比較し、負荷側の異常を検出する検出回路と、前記検出回路からの情報を参照して電源回路フィードバック系に返す参照電圧Vsenceを決定するフィードバック回路とを有し、正常時には参照電圧Vsense＝負荷側供給電圧Vrsとなるように制御を行い、異常の際には負荷側供給電圧Vrsを切り離し出力電圧Voをフィードバックし、前記出力電圧Vo＜負荷側供給電圧Vrsとなった場合、供給電圧Vrsの影響を阻止するために参照電圧Vsense＝出力電圧Voを出力し、リモートセンスを使用しない場合は、参照電圧Vsense＝出力電圧Vo−Ir*R （但し、Rは前記フィードバック回路の入力端間に接続された抵抗、IrはRに流れる電流）となるようにし、出力電圧Voをフィードバックして前記DC-DCコンバータを制御することを特徴とする。 The method of the present invention, a DC-DC converter, a control method of a power supply circuit for chromatic and remote sensing protection circuit for protecting the DC-DC converter, wherein the remote sensing protection circuit, the DC-DC converter output voltage A detection circuit that compares Vo with the load-side supply voltage Vrs and detects an abnormality on the load side, and a feedback circuit that determines the reference voltage Vsence to be returned to the power supply circuit feedback system with reference to information from the detection circuit In normal operation, control is performed so that the reference voltage Vsense = load-side supply voltage Vrs. In abnormal conditions, the load-side supply voltage Vrs is disconnected and the output voltage Vo is fed back, and the output voltage Vo <load-side supply voltage Vrs. In this case, the reference voltage Vsense = output voltage Vo is output to prevent the influence of the supply voltage Vrs. When remote sensing is not used, the reference voltage Vsense = output voltage Vo−Ir * R (however, R is connected between the input terminal of the feedback circuit resistance, Ir is set to be current) flowing in the R, by feeding back the output voltage Vo and controls the DC-DC converter.
本発明によれば、負荷側の供給電圧に異常が生じた際にはリモートセンスが遮断されるため、電源回路のフィードバック制御系を外乱から保護することが出来る。従って、負荷側の異常に対する電源回路を保護を十分に行える電源回路及びその制御方法の提供を実現することができる。 According to the present invention, the remote sense is interrupted when an abnormality occurs in the supply voltage on the load side, so that the feedback control system of the power supply circuit can be protected from disturbance. Accordingly, it is possible to provide a power supply circuit that can sufficiently protect the power supply circuit against an abnormality on the load side and a control method thereof.
本発明に係る電源回路の一実施の形態は、DC-DCコンバータと、前記DC-DCコンバータを保護するリモートセンス保護回路とを有する電源回路において、前記リモートセンス保護回路は、前記DC-DCコンバータの出力電圧Voと負荷側供給電圧Vrsとを比較し、負荷側の異常を検出する検出回路と、前記検出回路からの情報を参照して電源回路フィードバック系に返す参照電圧Vsenceを決定するフィードバック回路とを有し、正常時には参照電圧Vsense＝負荷側供給電圧Vrsとなるように制御を行い、異常の際には負荷側供給電圧Vrsを切り離し出力電圧Voをフィードバックし、前記出力電圧Vo＜負荷側供給電圧Vrsとなった場合、供給電圧Vrsの影響を阻止するために参照電圧Vsense＝出力電圧Voを出力し、リモートセンスを使用しない場合は、参照電圧Vsense＝出力電圧Vo−Ir*R （但し、Rは前記フィードバック回路の入力端間に接続された抵抗、IrはRに流れる電流）となるようにし、出力電圧Voをフィードバックして前記DC-DCコンバータを制御することを特徴とする。
また、本発明に係る電源回路の制御方法の一実施の形態は、DC-DCコンバータと、前記DC-DCコンバータを保護するリモートセンス保護回路とを有する電源回路の制御方法において、前記リモートセンス保護回路は、前記DC-DCコンバータの出力電圧Voと負荷側供給電圧Vrsとを比較し、負荷側の異常を検出する検出回路と、前記検出回路からの情報を参照して電源回路フィードバック系に返す参照電圧Vsenceを決定するフィードバック回路とを有し、正常時には参照電圧Vsense＝負荷側供給電圧Vrsとなるように制御を行い、異常の際には負荷側供給電圧Vrsを切り離し出力電圧Voをフィードバックし、前記出力電圧Vo＜負荷側供給電圧Vrsとなった場合、供給電圧Vrsの影響を阻止するために参照電圧Vsense＝出力電圧Voを出力し、リモートセンスを使用しない場合は、参照電圧Vsense＝出力電圧Vo−Ir*R （但し、Rは前記フィードバック回路の入力端間に接続された抵抗、IrはRに流れる電流）となるようにし、出力電圧Voをフィードバックして前記DC-DCコンバータを制御することを特徴とする。
An embodiment of a power supply circuit according to the present invention includes a DC-DC converter and a remote sense protection circuit that protects the DC-DC converter, wherein the remote sense protection circuit is the DC-DC converter. Output voltage Vo and load-side supply voltage Vrs to detect a load-side abnormality, and a feedback circuit to determine a reference voltage Vsence to be returned to the power supply circuit feedback system with reference to information from the detection circuit And control so that the reference voltage Vsense is equal to the load side supply voltage Vrs in the normal state, and in the case of abnormality, the load side supply voltage Vrs is disconnected and the output voltage Vo is fed back, and the output voltage Vo <load side When the supply voltage Vrs is reached, the reference voltage Vsense = output voltage Vo is output to prevent the influence of the supply voltage Vrs. When remote sensing is not used, the reference voltage Vsense = output voltage Vo −Ir * R (where R is a resistor connected between the input terminals of the feedback circuit, Ir is a current flowing through R), and the output voltage Vo is fed back to control the DC-DC converter. It is characterized by.
An embodiment of the method for controlling a power supply circuit according to the present invention includes a DC-DC converter and a remote sense protection circuit that protects the DC-DC converter. The circuit compares the output voltage Vo of the DC-DC converter and the load-side supply voltage Vrs, detects a load-side abnormality, and returns information to the power supply circuit feedback system with reference to information from the detection circuit It has a feedback circuit that determines the reference voltage Vsence, and controls so that the reference voltage Vsense is equal to the load side supply voltage Vrs when it is normal, and the load side supply voltage Vrs is disconnected when an abnormality occurs and the output voltage Vo is fed back When the output voltage Vo <load side supply voltage Vrs, the reference voltage Vsense = output voltage Vo is output to prevent the influence of the supply voltage Vrs, and the remote sense is not used. , Reference voltage Vsense = output voltage Vo−Ir * R (where R is a resistance connected between the input terminals of the feedback circuit, Ir is a current flowing through R), and the output voltage Vo is fed back to It is characterized by controlling a DC-DC converter .
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。 Contact name the above-mentioned embodiment, showing an example of a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, within the scope not departing from the gist thereof, the various kinds of modifications can be implemented It is.
次に本発明に係る電源回路の実施例について図を参照して説明する。
図１は、本発明に係る電源回路の制御方法を適用した電源回路の一実施例を示す概念図である。
［構成の説明］
本発明に係るリモートセンス保護回路は図１に示すように負荷側の異常を検出するための検出回路と電源回路にフィードバックする参照電圧を決定するフィードバック回路から構成される。
検出回路は電源回路出力電圧Voと負荷側供給電圧Vrsを比較し、負荷側の異常を検出する回路である。
さらに検出回路からの情報を参照してフィードバック回路が選択的に自動で電源回路フィードバック系に返す参照電圧Vsenceを決定する。
Next, an embodiment of a power supply circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a power supply circuit to which a method for controlling a power supply circuit according to the present invention is applied.
[Description of configuration]
As shown in FIG. 1, the remote sense protection circuit according to the present invention includes a detection circuit for detecting an abnormality on the load side and a feedback circuit for determining a reference voltage to be fed back to the power supply circuit.
The detection circuit compares the power circuit output voltage Vo and the load side supply voltage Vrs, and detects a load side abnormality.
Further, the reference voltage Vsence that the feedback circuit selectively and automatically returns to the power supply circuit feedback system is determined with reference to information from the detection circuit.
［動作の説明］」
図２は、図１に示した電源回路の制御方法を説明するための動作原理図である。
上述のように比較回路に入力される出力電圧Voと負荷への供給電圧Vrsとを常時比較し、Vrs＞Voの時を異常動作とする。
異常の際には供給電圧Vrsを切り離し出力電圧Voをフィードバックすることを基本原理として、検出回路で低い方の値を参照電圧Vsenceとしてフィードバックするものである。
まず正常時には配線抵抗を考慮すると基本的に検出回路内ではVo ＞ Vrsが成り立つので、従来のリモートセンスと同様に参照電圧Vsense ＝ Vrsとなるようにフィードバック回路が制御を行い、供給電圧Vrsが電源回路にフィードバックされる。
[Description of operation]
FIG. 2 is an operation principle diagram for explaining a control method of the power supply circuit shown in FIG.
As described above, the output voltage Vo input to the comparison circuit and the supply voltage Vrs to the load are always compared, and when Vrs> Vo, abnormal operation is performed.
In the case of abnormality, the supply voltage Vrs is disconnected and the output voltage Vo is fed back, and the lower value is fed back as the reference voltage Vsence by the detection circuit.
First, when wiring resistance is taken into consideration, Vo> Vrs basically holds in the detection circuit, so the feedback circuit controls the reference voltage Vsense = Vrs as in the conventional remote sense, and the supply voltage Vrs is the power supply. Feedback to the circuit.
しかし上述の課題のようにRC遅延や漏れ電圧、ノイズなどの影響によりVo ＜ Vrsとなった場合、供給電圧Vrsの影響を阻止するために参照電圧Vsense ＝ Voをフィードバック回路が出力する。 However, when Vo <Vrs due to the influence of RC delay, leakage voltage, noise, etc. as described above, the feedback circuit outputs the reference voltage Vsense = Vo to prevent the influence of the supply voltage Vrs.
これにより負荷側に異常が生じ供給電圧Vrsが出力電圧Voより高くなった場合でも、PWMのデューティ比は出力電圧の変動を参照することが可能となるため、安定した制御を行うことが出来る。 As a result, even when an abnormality occurs on the load side and the supply voltage Vrs becomes higher than the output voltage Vo, the PWM duty ratio can refer to the fluctuation of the output voltage, so that stable control can be performed.
またリモートセンスを使用しない場合は、供給電圧Vrsがopenとなるため自動的に参照電圧Vsense ＝ Vo−Ir*R となるように設計し、自動的に出力電圧VoをフィードバックしてDC-DCコンバータを制御する回路とする。
供給電圧Vrsがショートした場合は参照電圧Vsense ＝ 0であるため電源回路は自動的に停止する。
ただしこれは設計方針にて自在に変更可能である。
上記の動作を自動で繰り返すことにより正常な場合は供給電圧Vrsを、異常な場合は出力電圧Voを選択的にフィードバック系に返すことでDC-DCコンバータのPWM制御を常に安定して持続可能とすることができる。
When remote sense is not used, the supply voltage Vrs is open, so the reference voltage Vsense = Vo-Ir * R is automatically designed, and the output voltage Vo is automatically fed back to the DC-DC converter. Is a circuit for controlling.
When the supply voltage Vrs is shorted, the power supply circuit automatically stops because the reference voltage Vsense = 0.
However, this can be changed freely according to the design policy.
By repeating the above operation automatically, the supply voltage Vrs can be returned to the feedback system when it is normal and the output voltage Vo is returned to the feedback system when it is abnormal. can do.
次に本発明の他の実施例について説明する。
図３は、本発明に係る電源回路の制御方法を適用した電源回路の他の実施例を示す回路図である。同図は、本発明の一実現方法としてコンパレータとMOSFETを用いたリモートセンス保護回路を作成し、一般的なバックコンバータに適応した例を示す。
同図に示すバックコンバータは、リモートセンス保護回路と、抵抗Z1、Z2、コンパレータ、MOSFETを用いたインバータ、チョークコイルL、及びコンデンサCで構成されたリモートセンス回路とで構成されている。
同図のリモートセンスフィルタのMOSFETが切り離す手段を構成している。
Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the power supply circuit to which the method for controlling the power supply circuit according to the present invention is applied. This figure shows an example in which a remote sense protection circuit using a comparator and a MOSFET is created as an implementation method of the present invention, and is applied to a general buck converter.
The buck converter shown in the figure is composed of a remote sense protection circuit and resistors Z1, Z2, a comparator, an inverter using a MOSFET, a choke coil L, and a remote sense circuit composed of a capacitor C.
The remote sense filter MOSFET shown in FIG.
図４は、図３に示した回路の動作原理図である。
図４に示す回路において、Vrs ＞ Voの異常時にフィードバックループを変更させることで上記の課題を解決できる。
FIG. 4 is an operation principle diagram of the circuit shown in FIG.
In the circuit shown in FIG. 4, the above problem can be solved by changing the feedback loop when Vrs> Vo is abnormal.
［効果］
本実施例により負荷側の供給電圧に異常が生じた際にはリモートセンスが遮断されるため、電源回路のフィードバック制御系を外乱から保護することが出来る。
また異常時にも出力側からのフィードバックを受けてPWM制御できるため、常に出力変動に対して適正なデューティ比により安定したDC-DCコンバータの制御を常に持続可能とすることができる。
[effect]
According to this embodiment, when an abnormality occurs in the supply voltage on the load side, the remote sense is cut off, so that the feedback control system of the power supply circuit can be protected from disturbance.
Also, PWM control can be performed by receiving feedback from the output side even in the event of an abnormality, so that stable DC-DC converter control can always be sustained with an appropriate duty ratio against output fluctuations.
本発明は、非常に簡素で安価な回路であるため実現が容易であり、通常のDC-DCコンバータに組み込むことが可能である。 Since the present invention is a very simple and inexpensive circuit, it can be easily realized and can be incorporated into a normal DC-DC converter.
DC-DC converter DC-DCコンバータ
Ro 負荷
Vsense 参照電圧
Vo 出力電圧
Vrs 供給電圧
Rs : Interconnection Resistance 配線抵抗
L チョークコイル
C コンデンサ
R 抵抗
Vref DC-DCコンバータリファレンス電圧
Vi 入力電圧
+/-E 内部電圧、駆動電圧
DC-DC converter DC-DC converter
Ro load
Vsense reference voltage
Vo output voltage
Vrs supply voltage
Rs: Interconnection Resistance
L Choke coil
C capacitor
R resistance
Vref DC-DC converter reference voltage
Vi input voltage
+/- E Internal voltage, drive voltage
Claims (2)
前記リモートセンス保護回路は、
前記DC-DCコンバータの出力電圧Voと負荷側供給電圧Vrsとを比較し、負荷側の異常を検出する検出回路と、前記検出回路からの情報を参照して電源回路フィードバック系に返す参照電圧Vsenceを決定するフィードバック回路とを有し、
正常時には参照電圧Vsense＝負荷側供給電圧Vrsとなるように制御を行い、異常の際には負荷側供給電圧Vrsを切り離し出力電圧Voをフィードバックし、前記出力電圧Vo＜負荷側供給電圧Vrsとなった場合、供給電圧Vrsの影響を阻止するために参照電圧Vsense＝出力電圧Voを出力し、リモートセンスを使用しない場合は、参照電圧Vsense＝出力電圧Vo−Ir*R （但し、Rは前記フィードバック回路の入力端間に接続された抵抗、IrはRに流れる電流）となるようにし、出力電圧Voをフィードバックして前記DC-DCコンバータを制御することを特徴とする電源回路。 In a power supply circuit having a DC-DC converter and a remote sense protection circuit for protecting the DC-DC converter,
The remote sense protection circuit is
A detection circuit that compares the output voltage Vo of the DC-DC converter and the load-side supply voltage Vrs, detects a load-side abnormality, and a reference voltage Vsence that is returned to the power supply circuit feedback system with reference to information from the detection circuit A feedback circuit for determining
Control is performed so that the reference voltage Vsense is equal to the load-side supply voltage Vrs when normal, and when the abnormality occurs, the load-side supply voltage Vrs is disconnected and the output voltage Vo is fed back, so that the output voltage Vo <load-side supply voltage Vrs In order to prevent the influence of the supply voltage Vrs, the reference voltage Vsense = output voltage Vo is output, and when remote sensing is not used, the reference voltage Vsense = output voltage Vo−Ir * R (where R is the above feedback) A power supply circuit that controls the DC-DC converter by feeding back an output voltage Vo so that a resistance connected between the input terminals of the circuit, Ir is a current flowing through R) .
前記リモートセンス保護回路は、前記DC-DCコンバータの出力電圧Voと負荷側供給電圧Vrsとを比較し、負荷側の異常を検出する検出回路と、前記検出回路からの情報を参照して電源回路フィードバック系に返す参照電圧Vsenceを決定するフィードバック回路とを有し、
正常時には参照電圧Vsense＝負荷側供給電圧Vrsとなるように制御を行い、異常の際には負荷側供給電圧Vrsを切り離し出力電圧Voをフィードバックし、前記出力電圧Vo＜負荷側供給電圧Vrsとなった場合、供給電圧Vrsの影響を阻止するために参照電圧Vsense＝出力電圧Voを出力し、リモートセンスを使用しない場合は、参照電圧Vsense＝出力電圧Vo−Ir*R （但し、Rは前記フィードバック回路の入力端間に接続された抵抗、IrはRに流れる電流）となるようにし、出力電圧Voをフィードバックして前記DC-DCコンバータを制御することを特徴とする電源回路の制御方法。 A DC-DC converter, a control method of a power supply circuit for chromatic and remote sensing protection circuit for protecting the DC-DC converter,
The remote sense protection circuit compares the output voltage Vo of the DC-DC converter with a load-side supply voltage Vrs, detects a load-side abnormality, and refers to information from the detection circuit, and a power supply circuit A feedback circuit for determining a reference voltage Vsence to be returned to the feedback system,
Control is performed so that the reference voltage Vsense is equal to the load-side supply voltage Vrs when normal, and when the abnormality occurs, the load-side supply voltage Vrs is disconnected and the output voltage Vo is fed back, so that the output voltage Vo <load-side supply voltage Vrs In order to prevent the influence of the supply voltage Vrs, the reference voltage Vsense = output voltage Vo is output, and when remote sensing is not used, the reference voltage Vsense = output voltage Vo−Ir * R (where R is the above feedback) A resistance connected between the input terminals of the circuit, Ir is a current flowing through R), and the output voltage Vo is fed back to control the DC-DC converter .
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