JP6002818B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る電源装置の一構成例を示すブロック図である。本構成例の電源装置1は、ホスト機器10に搭載されてケーブル20を介してクライアント機器30への電力供給を行う。なお、ホスト機器10、ケーブル20、及び、クライアント機器30は、いずれも、USB[Universal Serial Bus]規格に準拠したものである。また、ホスト機器10は、電源装置1のほか、ホスト機器10全体の動作を統括的に制御するマイクロコンピュータ2を備えている。
図3は、第1補正部ADJ1と第2補正部ADJ2の第1構成例を示すブロック図である。第1構成例において、第1補正部ADJ1と第2補正部ADJ2は、いずれもスイッチング制御部CTRLに組み込まれている。
図4は、第1補正部ADJ1と第2補正部ADJ2の第2構成例を示すブロック図である。第2構成例においても、第1補正部ADJ1と第2補正部ADJ2は、いずれもスイッチング制御部CTRLに組み込まれている。
なお、上記の実施形態では、入力電圧を降圧して所望の出力電圧を生成する降圧型の電源装置に本発明を適用した構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、本発明は昇圧型または昇降圧型の電源装置にも広く適用することが可能である。
2 マイクロコンピュータ
10 ホスト機器
20 ケーブル
21 コネクタ(ホスト機器側)
22 ケーブル本体
23 コネクタ(クライアント機器側)
30 クライアント機器
N1 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
D1 ダイオード
L1 インダクタ
C1 コンデンサ
R1〜R4 抵抗
Rs センス抵抗
Rim 配線抵抗
CTRL スイッチング制御部
ADJ1 第1補正部
ADJ2 第2補正部
DET 異常検出部
FLT フィルタ部
ERR エラーアンプ
E1 基準電圧生成部
PWM パルス幅変調信号生成部
DRV ドライバ
AMP オペアンプ
ADD 加算部
Claims (7)
- ホスト機器に搭載されており、配線抵抗を持つケーブルを介してクライアント機器への電力供給を行う電源装置であって、
入力電圧から第1出力電圧を生成して前記ケーブルに出力する出力部と、
前記ケーブルの上流側で得られる前記第1出力電圧に応じた第1帰還電圧を生成する第1帰還電圧生成部と、
前記第1帰還電圧を所定の目標値と一致させるように前記出力部の電圧帰還制御を行う制御部と、
前記ケーブルの下流側で得られて前記配線抵抗による電圧降下分だけ前記第1出力電圧よりも低い第2出力電圧に応じた第2帰還電圧を生成する第2帰還電圧生成部と、
前記第2帰還電圧が低いほど前記第1出力電圧を高めるように前記制御部での電圧帰還制御を補正する第1補正部と、
前記ホスト機器から前記クライアント機器に供給される出力電流に応じた両端間電圧を生成するセンス抵抗と、
前記センス抵抗の両端間電圧が高いほど前記第1出力電圧を高めるように前記制御部での電圧帰還制御を補正する第2補正部と、
を有し、
前記制御部は、
前記第1帰還電圧と所定の基準電圧との差分を増幅して誤差信号を生成するエラーアンプと、
前記誤差信号が小さくなるように前記出力部の制御信号を生成する制御信号生成部と、
を含み、
前記第1補正部は、前記第2帰還電圧が低いほど前記基準電圧を高め、
前記第2補正部は、前記センス抵抗の両端間電圧が高いほど前記基準電圧を高める、
ことを特徴とする電源装置。 - 前記第2帰還電圧生成部の後段に設けられ、前記第2帰還電圧からノイズ成分を除去して前記第1補正部に出力するフィルタ部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
- 前記出力部は、前記入力電圧の印加端と前記第1出力電圧の出力端との間に接続された出力トランジスタを含み、前記制御部の指示に基づいて前記出力トランジスタを駆動することにより、前記入力電圧から前記第1出力電圧を生成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電源装置。
- 前記制御部は、前記電源装置の外部から異常保護信号の入力を受けたときに、前記出力トランジスタを強制的にオフさせることを特徴とする請求項3に記載の電源装置。
- 前記電源装置の異常を検出して異常検出信号を生成し、これを前記電源装置の外部に出力する異常検出部をさらに有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の電源装置。
- 前記異常検出部は、前記異常検出信号を前記制御部にも出力し、
前記制御部は、前記異常検出部から前記異常検出信号の入力を受けたときに、前記出力トランジスタを強制的にオフさせることを特徴とする請求項5に記載の電源装置。 - 前記ホスト機器、前記ケーブル、及び、前記クライアント機器は、いずれも、USB規格に準拠することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電源装置。
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