JP6115637B2 - PWM control circuit and switching power supply device - Google Patents
PWM control circuit and switching power supply device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6115637B2 JP6115637B2 JP2015525198A JP2015525198A JP6115637B2 JP 6115637 B2 JP6115637 B2 JP 6115637B2 JP 2015525198 A JP2015525198 A JP 2015525198A JP 2015525198 A JP2015525198 A JP 2015525198A JP 6115637 B2 JP6115637 B2 JP 6115637B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- switch element
- signal
- ramp wave
- capacitor
- 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
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 72
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 29
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
- H02M7/53803—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration with automatic control of output voltage or current
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
本発明は位相差を有する2つのPWM信号を発生するPWM制御回路およびそれをスイッチング制御部に備えたスイッチング電源装置に関するものである。 The present invention relates to a PWM control circuit that generates two PWM signals having a phase difference, and a switching power supply device including the PWM control circuit in a switching control unit.
スイッチング電源装置におけるPWM制御によるスイッチング制御回路の例が特許文献1に示されている。また、容量性の負荷に擬似矩形波による交流電圧を印加する電源装置が特許文献2に示されている。
An example of a switching control circuit by PWM control in a switching power supply device is shown in
一般に、PWM制御回路は、三角波(鋸歯状波)を生成する三角波発生回路と、この三角波信号と変調信号とを比較する比較回路とを基本的に備えている。スイッチング電源装置のスイッチング制御回路において、上記変調信号は出力電圧の検出信号であり、PWM制御回路の出力信号によってスイッチング素子が駆動される。 Generally, the PWM control circuit basically includes a triangular wave generation circuit that generates a triangular wave (sawtooth wave) and a comparison circuit that compares the triangular wave signal with a modulation signal. In the switching control circuit of the switching power supply device, the modulation signal is an output voltage detection signal, and the switching element is driven by the output signal of the PWM control circuit.
図15は特許文献2に示されている電源装置の回路図である。図15に示すように、スイッチング素子SW1,SW2およびコンデンサC1,C2によってブリッジ回路が構成されている。トランスTの一次巻線N1はインダクタL1を介して上記ブリッジ回路に接続されている。トランスTの二次巻線N2には容量性負荷Cload等が接続されている。スイッチング素子SW1,SW2は制御回路20によって交互にオン/オフされる。これにより、擬似矩形波信号が生成されて、容量性負荷Cloadに交流電圧が印加される。
FIG. 15 is a circuit diagram of the power supply device disclosed in
図15に示される電源装置において、制御回路20は一定周期のPWM信号をハイサイドとローサイドに交互に振り分ける回路であるため、スイッチング素子SW1,SW2に対する駆動信号の位相差は180°であり、得られる擬似矩形波のデューティ比は50%となる。そのため、図15に示されている制御回路20に、特許文献1に示されているようなPWM制御回路を適用しても、位相差180°を保ったままスイッチング素子SW1,SW2のオン期間が制御されるだけである。
In the power supply device shown in FIG. 15, the
デューティ比が50%以外の擬似矩形波信号を得ようとする場合、ハイサイドのスイッチング素子SW1とローサイドのスイッチング素子SW2の駆動信号の位相差を180°以外の値に設定する必要がある。しかし、三角波信号と変調信号とを比較してPWM信号を生成する従来の一般的なPWM制御回路では、そのような位相差の設定はできない。 In order to obtain a pseudo rectangular wave signal with a duty ratio other than 50%, it is necessary to set the phase difference between the drive signals of the high-side switching element SW1 and the low-side switching element SW2 to a value other than 180 °. However, such a phase difference cannot be set in a conventional general PWM control circuit that generates a PWM signal by comparing a triangular wave signal and a modulation signal.
また、擬似矩形波のデューティを外部信号等によって可変したい場合についても同様に対応できない。 Further, it is not possible to cope with the case where the duty of the pseudo rectangular wave is desired to be changed by an external signal or the like.
また、独立に制御される複数の擬似矩形波出力の位相を同期させたい場合、上記コントローラを複数使用することになるが、それぞれに三角波発振器をもつことになるため、対応できない。 In addition, when it is desired to synchronize the phases of a plurality of pseudo-rectangular wave outputs controlled independently, a plurality of the above controllers are used, but each of them has a triangular wave oscillator and cannot cope with it.
本発明の目的は、回路を複雑化せずに、任意の位相差である2つのPWM信号を生成できるようにしたPWM制御回路や、デューティ比が任意の擬似矩形波信号を得ることのできるPWM制御回路を提供すること、およびそのPWM制御回路を備えたスイッチング電源装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a PWM control circuit capable of generating two PWM signals having an arbitrary phase difference without complicating the circuit, or a PWM capable of obtaining a pseudo rectangular wave signal having an arbitrary duty ratio. It is to provide a control circuit and to provide a switching power supply device including the PWM control circuit.
(1)本発明のPWM制御回路は次のように構成される。 (1) The PWM control circuit of the present invention is configured as follows.
所定(周波数およびデューティ比が任意)の方形波信号を外部から入力する、または内部で生成する、方形波信号設定手段と、
変調信号を入力する変調信号入力端子と、
タイミング(位相)の異なる2つの被変調信号を出力する第1および第2の被変調信号出力端子と、
前記方形波信号の立ち上がりに同期して第1のランプ波の掃引を開始する第1ランプ波発生回路と、
前記方形波信号の立ち下がりに同期して第2のランプ波の掃引を開始する第2ランプ波発生回路と、
前記第1のランプ波と前記変調信号とを比較し、比較結果に応じてレベルを反転させることにより第1の被変調信号を発生する第1比較回路と、
前記第2のランプ波と前記変調信号とを比較し、比較結果に応じてレベルを反転させることにより第2の被変調信号を発生する第2比較回路と、
を備えたことを特徴とする。A square wave signal setting means for inputting a square wave signal of a predetermined (arbitrary frequency and duty ratio) from the outside or generating internally,
A modulation signal input terminal for inputting a modulation signal;
First and second modulated signal output terminals for outputting two modulated signals having different timings (phases);
A first ramp wave generating circuit for starting sweeping of the first ramp wave in synchronization with a rising edge of the square wave signal;
A second ramp wave generating circuit for starting a sweep of the second ramp wave in synchronization with a falling edge of the square wave signal;
A first comparison circuit that compares the first ramp wave with the modulation signal and generates a first modulated signal by inverting the level according to the comparison result;
A second comparison circuit for comparing the second ramp wave and the modulation signal and generating a second modulated signal by inverting the level according to the comparison result;
It is provided with.
上記構成により、複雑な論理回路を構成せずに、方形波信号の立ち上がりおよび立下りにそれぞれ同期する2つのPWM信号が生成される。また、2つのPWM信号は、方形波信号の立ち上がりおよび立下りにそれぞれ同期するので、その2つのPWM信号のタイミング差(位相差)を自由に制御することができる。 With the above configuration, two PWM signals synchronized with the rising and falling of the square wave signal are generated without forming a complicated logic circuit. Further, since the two PWM signals are respectively synchronized with the rising and falling of the square wave signal, the timing difference (phase difference) between the two PWM signals can be freely controlled.
(2)前記第1のランプ波は、前記方形波信号の立ち下がりと立ち上がりの間で掃引を開始する電位にリセットされ、前記第2のランプ波は、前記方形波信号の立ち上がりと立下りの間で掃引を開始する電位にリセットされることが好ましい。 (2) The first ramp wave is reset to a potential at which a sweep starts between the falling and rising edges of the square wave signal, and the second ramp wave is a rising and falling edge of the square wave signal. It is preferable to reset to the potential at which the sweep starts.
(3)前記第1のランプ波は、前記方形波信号の立ち上がりで掃引を開始する電位にリセットされ、前記第2のランプ波は、前記方形波信号の立ち下がりで掃引を開始する電位にリセットされてもよい。 (3) The first ramp wave is reset to the potential at which the sweep starts at the rising edge of the square wave signal, and the second ramp wave is reset to the potential at which the sweep starts at the falling edge of the square wave signal. May be.
(4)前記第1のランプ波は、前記方形波信号の立ち下がりで掃引を開始する電位にリセットされ、前記第2のランプ波は、前記方形波信号の立ち上がりで掃引を開始する電位にリセットされてもよい。 (4) The first ramp wave is reset to the potential at which the sweep starts at the falling edge of the square wave signal, and the second ramp wave is reset to the potential at which the sweep starts at the rising edge of the square wave signal. May be.
これらのタイミングで第1および第2のランプ波が掃引を開始する電位にリセットされることで、変調信号との比較に影響をあたえないランプ波とすることができる。 By resetting the first and second ramp waves to the potential at which the sweep is started at these timings, a ramp wave that does not affect the comparison with the modulation signal can be obtained.
(5)前記第1ランプ波発生回路は、基準電位(GND)と電源との間に接続された、第1のキャパシタを含む第1の時定数回路と、前記第1の時定数回路に対して直列接続され、前記方形波信号のレベルに応じてオン/オフ状態が変化する第1スイッチ素子と、前記方形波信号の立ち下がりに同期して前記第1の時定数回路の状態をリセットする第1のリセット回路とを備えて、第1の時定数回路の出力電圧を前記第1のランプ波として出力し、
前記第2ランプ波発生回路は、基準電位(GND)と電源との間に接続された、第2のキャパシタを含む第2の時定数回路と、前記第2の時定数回路に対して直列接続され、前記方形波信号のレベルに応じてオン/オフ状態が変化する第2スイッチ素子と、前記方形波信号の立ち上がりに同期して前記第2の時定数回路の状態をリセットする第2のリセット回路とを備えて、第2の時定数回路の出力電圧を前記第2のランプ波として出力する構成であることが好ましい。(5) The first ramp wave generating circuit includes a first time constant circuit including a first capacitor connected between a reference potential (GND) and a power source, and the first time constant circuit. Are connected in series, and the first switch element whose on / off state changes in accordance with the level of the square wave signal and the state of the first time constant circuit are reset in synchronization with the fall of the square wave signal. A first reset circuit, and outputs an output voltage of the first time constant circuit as the first ramp wave,
The second ramp wave generating circuit is connected in series with a second time constant circuit including a second capacitor connected between a reference potential (GND) and a power source, and the second time constant circuit. And a second switch element whose on / off state changes according to the level of the square wave signal, and a second reset that resets the state of the second time constant circuit in synchronization with the rising of the square wave signal. And a circuit that outputs the output voltage of the second time constant circuit as the second ramp wave.
上記構成により、時定数回路のキャパシタへの充電開始と放電(リセット)がスイッチ素子の制御で行われるので、簡素な回路で構成できる。 With the above configuration, charging and discharging (reset) of the capacitor of the time constant circuit are performed by controlling the switch element, so that a simple circuit can be configured.
(6)前記第1ランプ波発生回路は、基準電位(GND)側を第1のキャパシタとする第1の時定数回路と、前記第1の時定数回路に対して直列接続され、前記方形波信号のレベルに応じてオン/オフ状態が変化する第1スイッチ素子と、この第1スイッチ素子を介して第1のキャパシタの放電電流が流れる向きに第1のキャパシタに接続されたダイオードとを備え、
前記第2ランプ波発生回路は、基準電位(GND)側を第2のキャパシタとする第2の時定数回路と、前記第2の時定数回路に対して直列接続され、前記方形波信号のレベルに応じてオン/オフ状態が変化する第2スイッチ素子と、この第2スイッチ素子を介して第2のキャパシタの放電電流が流れる向きに第2のキャパシタに接続されたダイオードとを備え、
第1比較回路が入力する変調信号を前記第1スイッチ素子の状態に応じてレベルシフトする第1のレベルシフト回路および、第2比較回路が入力する変調信号を前記第2スイッチ素子の状態に応じてレベルシフトする第2のレベルシフト回路を備えた構成であることが好ましい。(6) The first ramp wave generating circuit is connected in series to the first time constant circuit having a first capacitor on the reference potential (GND) side, and the square wave A first switch element whose on / off state changes in accordance with a signal level; and a diode connected to the first capacitor in a direction in which a discharge current of the first capacitor flows through the first switch element. ,
The second ramp wave generating circuit is connected in series with a second time constant circuit having a second capacitor on the reference potential (GND) side, and the level of the square wave signal. A second switching element whose on / off state changes in response to the second switching element, and a diode connected to the second capacitor in a direction in which the discharge current of the second capacitor flows via the second switching element,
A first level shift circuit for level-shifting the modulation signal input by the first comparison circuit according to the state of the first switch element, and a modulation signal input by the second comparison circuit according to the state of the second switch element It is preferable that the second level shift circuit for level shifting be provided.
上記構成により、時定数回路のキャパシタへの充電開始と放電(リセット)がスイッチ素子の制御で行われるので、簡素な回路で構成できる。 With the above configuration, charging and discharging (reset) of the capacitor of the time constant circuit are performed by controlling the switch element, so that a simple circuit can be configured.
(7)上記(5)または(6)において、前記第1の時定数回路は、前記第1のキャパシタへ一定の充電電流を供給する第1の定電流回路を備え、前記第2の時定数回路は、前記第2のキャパシタへ一定の充電電流を供給する第2の定電流回路を備えることが好ましい。 (7) In the above (5) or (6), the first time constant circuit includes a first constant current circuit that supplies a constant charging current to the first capacitor, and the second time constant. The circuit preferably includes a second constant current circuit for supplying a constant charging current to the second capacitor.
上記構成により、キャパシタへの充電電圧が時間経過にともなってリニアに変化するので、変調信号の大きさに対するPWM信号のパルス幅の関係がリニアになる。 With the above configuration, since the charging voltage to the capacitor changes linearly with time, the relationship between the pulse width of the PWM signal and the magnitude of the modulation signal becomes linear.
(8)本発明のスイッチング電源装置は次のように構成される。 (8) The switching power supply device of the present invention is configured as follows.
少なくとも2つのスイッチング素子と、これらのスイッチング素子を制御するスイッチング制御回路と、を備えたスイッチング電源装置において、
前記スイッチング制御回路に、上記(1)〜(7)のいずれかに記載のPWM制御回路を備え、
前記変調信号を、スイッチング電源回路の出力フィードバック信号とし、前記第1の被変調信号および前記第2の被変調信号を前記2つのスイッチング素子の制御信号としたことを特徴とする。In a switching power supply device comprising at least two switching elements and a switching control circuit for controlling these switching elements,
The switching control circuit includes the PWM control circuit according to any one of (1) to (7),
The modulation signal is an output feedback signal of a switching power supply circuit, and the first modulated signal and the second modulated signal are control signals for the two switching elements.
上記構成により、回路構成が簡素なスイッチング制御回路で、デューティ比が50%以外の任意の擬似矩形波信号による交流電圧を発生できる。 With the above configuration, an AC voltage can be generated by an arbitrary pseudo rectangular wave signal with a duty ratio other than 50% with a switching control circuit having a simple circuit configuration.
本発明によれば、複雑な論理回路を構成せずに、方形波信号の立ち上がりおよび立下りにそれぞれ同期する2つのPWM信号が生成される。また、2つのPWM信号は、方形波信号の立ち上がりおよび立下りにそれぞれ同期するので、その2つのPWM信号のタイミング差(位相差)を自由に設定することができる。 According to the present invention, two PWM signals synchronized with the rising edge and falling edge of the square wave signal are generated without forming a complicated logic circuit. Further, since the two PWM signals are respectively synchronized with the rising and falling of the square wave signal, the timing difference (phase difference) between the two PWM signals can be freely set.
以降、幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための形態を示す。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせによって更なる他の実施形態とし得ることは言うまでもない。 Hereinafter, some specific examples will be given to describe embodiments for carrying out the present invention. Each embodiment is an exemplification, and it is needless to say that still other embodiments can be obtained by partial replacement or combination of configurations shown in different embodiments.
《第1の実施形態》
図1は本発明の第1の実施の形態であるPWM制御回路101のブロック図である。このPWM制御回路101は、方形波信号を入力する方形波信号入力端子11、変調信号入力端子12、第1の被変調信号出力端子21、第2の被変調信号出力端子22を備えている。<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a block diagram of a
また、このPWM制御回路101は、第1ランプ波発生回路31、第2ランプ波発生回路32、第1比較回路41および第2比較回路42を備えている。第2ランプ波発生回路32はランプ波発生回路30および反転回路29で構成されている。
The
第1ランプ波発生回路31は、方形波信号入力端子11に入力される方形波信号の立ち上がりに同期する第1のランプ波を発生する。ここでいうランプ波は、所定電位から電位の掃引が開始され、その後に所定電位にリセットされることを繰り返す波形である。ランプ波発生回路30は第1ランプ波発生回路31と同じ構成であり、入力信号の立ち上がりに同期するランプ波を発生する。反転回路29は方形波信号入力端子11に入力される方形波の極性を反転する。そのため、第2ランプ波発生回路32は、方形波信号入力端子11に入力される方形波信号の立ち下がりに同期する第2のランプ波を発生する。
The first ramp
第1比較回路41は、第1のランプ波と変調信号とを比較し、比較結果に応じてレベルを反転させることにより、第1の被変調信号を発生する。また、第2比較回路42は、第2のランプ波と変調信号とを比較し、比較結果に応じてレベルを反転させることにより、第2の被変調信号を発生する。
The
図2はPWM制御回路101の回路図である。このPWM制御回路101は電源Vdc1を電源として動作する。第1ランプ波発生回路31は、定電流回路CC1、第1のキャパシタC11、ダイオードD11、抵抗R12および第1スイッチ素子SW11で構成されている。第2ランプ波発生回路32は、定電流回路CC2、第2のキャパシタC21、ダイオードD21、抵抗R22、反転回路29および第2スイッチ素子SW21で構成されている。第1比較回路41および第2比較回路42はいずれもコンパレータで構成されている。ここで定電流回路CC1、CC2は可変インピーダンス型の定電流回路である。
FIG. 2 is a circuit diagram of the
図2において、定電流回路CC1と第1のキャパシタC11とによって第1の時定数回路51が構成されている。同様に、定電流回路CC2と第2のキャパシタC21とによって第2の時定数回路52が構成されている。また、ダイオードD11、抵抗R12および第1スイッチ素子SW11によって第1のリセット回路61が構成されている。同様に、ダイオードD21、抵抗R22および第2スイッチ素子SW21によって第2のリセット回路62が構成されている。
In FIG. 2, the first time
図3は上記PWM制御回路101の各部の電圧波形図である。先ず、方形波信号入力端子11に入力される方形波信号がt0で立ち上がると、第1スイッチ素子SW11がオンする。これにより、定電流回路CC1によって、第1のキャパシタC11の一定電流での充電が開始される。そのため、b点の電位は掃引されて上昇していく。第1比較回路41の反転入力に第1のキャパシタC11の電位が入力され、非反転入力に変調信号の電圧(d点の電位)が入力されるので、タイミングt0で第1比較回路41の出力(e点の電位)すなわち第1の被変調信号はハイレベルとなる。
FIG. 3 is a voltage waveform diagram of each part of the
その後、タイミングt1で、第1のキャパシタC11の電位(b点の電位)が変調信号の電圧(d点の電位)を超えたとき、第1比較回路41の出力(e点の電位)すなわち第1の被変調信号はローレベルとなる。
After that, when the potential of the first capacitor C11 (potential at the point b) exceeds the voltage of the modulation signal (potential at the point d) at the timing t1, the output (potential at the point e) of the
以上の動作により、第1被変調信号はタイミングt0からt1までハイレベルの矩形波信号となる。 With the above operation, the first modulated signal becomes a high-level rectangular wave signal from timing t0 to timing t1.
その後、タイミングt2で方形波信号が立ち下がると、第2スイッチ素子SW21がオンする。これにより、定電流回路CC2によって、第2のキャパシタC21の一定電流での充電が開始される。そのため、c点の電位は掃引されて上昇していく。第2比較回路42の反転入力に第2のキャパシタC21の電位が入力され、非反転入力に変調信号の電圧(d点の電位)が入力されるので、タイミングt2で第2比較回路42の出力(f点の電位)すなわち第2の被変調信号はハイレベルとなる。
Thereafter, when the square wave signal falls at timing t2, the second switch element SW21 is turned on. Thereby, the constant current circuit CC2 starts charging the second capacitor C21 with a constant current. Therefore, the potential at the point c is swept and rises. Since the potential of the second capacitor C21 is input to the inverting input of the
その後、タイミングt3で、第2のキャパシタC21の電位(c点の電位)が変調信号の電圧(d点の電位)を超えたとき、第2比較回路42の出力(f点の電位)すなわち第2の被変調信号はローレベルとなる。
Thereafter, when the potential of the second capacitor C21 (potential at the point c) exceeds the voltage of the modulation signal (potential at the point d) at the timing t3, the output (potential at the point f) of the
以上の動作により、第2被変調信号はタイミングt2からt3までハイレベルの矩形波信号となる。 With the above operation, the second modulated signal becomes a high-level rectangular wave signal from timing t2 to timing t3.
定電流回路CC1の定電流値および第1のキャパシタC11の容量値は第1のキャパシタC11の充電電位の上昇率(ランプ波の傾き)が所定値となるように定められている。同様に、定電流回路CC2の定電流値および第2のキャパシタC21の容量値は第2のキャパシタC21の充電電位の上昇率(ランプ波の傾き)が所定値となるように定められている。この例では、上記2つのランプ波の傾きは等しい。 The constant current value of the constant current circuit CC1 and the capacitance value of the first capacitor C11 are determined so that the rate of increase of the charging potential (ramp of the ramp wave) of the first capacitor C11 becomes a predetermined value. Similarly, the constant current value of the constant current circuit CC2 and the capacitance value of the second capacitor C21 are determined such that the rate of increase of the charging potential (ramp of the ramp wave) of the second capacitor C21 becomes a predetermined value. In this example, the slopes of the two ramp waves are equal.
なお、タイミングt2で第1スイッチ素子SW11がオフすることにより、第1のキャパシタC11の電荷はダイオードD11→抵抗R12→キャパシタC11の経路で放電される。但し、このとき第1スイッチ素子SW11がオフであるので、キャパシタC11の放電中もb点の電位はハイレベルを保つ。抵抗R12の値は、次のタイミングt0までの間に第1のキャパシタC11の電位がほぼ0になる放電時定数となるように定められている。 When the first switch element SW11 is turned off at the timing t2, the charge of the first capacitor C11 is discharged through the path of the diode D11 → the resistor R12 → the capacitor C11. However, since the first switch element SW11 is off at this time, the potential at the point b is kept at a high level even during the discharge of the capacitor C11. The value of the resistor R12 is determined so as to have a discharge time constant at which the potential of the first capacitor C11 becomes approximately zero until the next timing t0.
同様に、タイミングt0で第2スイッチ素子SW2がオフすることにより、第2のキャパシタC21の電荷はダイオードD21→抵抗R22→キャパシタC21の経路で放電される。このとき第2スイッチ素子SW2がオフであるので、キャパシタC21の放電中もc点の電位はハイレベルを保つ。抵抗R22の値は、次のタイミングt2までの間に第2のキャパシタC21の電位がほぼ0になる放電時定数となるように定められている。 Similarly, when the second switch element SW2 is turned off at timing t0, the charge of the second capacitor C21 is discharged through the path of the diode D21 → the resistor R22 → the capacitor C21. At this time, since the second switch element SW2 is off, the potential at the point c is kept at a high level even during the discharge of the capacitor C21. The value of the resistor R22 is determined so as to have a discharge time constant at which the potential of the second capacitor C21 becomes approximately zero until the next timing t2.
変調信号の電圧(d点の電位)が上昇すると、図3に表れているように、第1比較回路41の反転タイミングおよび第2比較回路42の反転タイミングがともに遅れ、第1被変調信号および第2被変調信号のオンデューティが増大する。
When the voltage of the modulation signal (potential at point d) rises, as shown in FIG. 3, the inversion timing of the
以上に示したように、第1の被変調信号は方形波信号の立ち上がりタイミングに同期して発生され、第2の被変調信号は方形波信号の立ち下がりタイミングに同期して発生される。また、方形波信号のデューティを設定することによって、第1の被変調信号と第2の被変調信号とは180°以外の任意の位相差を持たせることができる。 As described above, the first modulated signal is generated in synchronization with the rising timing of the square wave signal, and the second modulated signal is generated in synchronization with the falling timing of the square wave signal. Also, by setting the duty of the square wave signal, the first modulated signal and the second modulated signal can have an arbitrary phase difference other than 180 °.
《第2の実施形態》
図4は第2の実施形態であるPWM制御回路102の回路図である。このPWM制御回路102は、第1ランプ波発生回路31、第2ランプ波発生回路32、第1比較回路41および第2比較回路42を備えている。第1の実施形態で図2に示したPWM制御回路101と異なるのは、定電流回路CC1,CC2に代えて、抵抗R11、R21を設けた点である。すなわち、このPWM制御回路102においては、抵抗R11と第1のキャパシタC11とによって第1の時定数回路51が構成されている。同様に、抵抗R21と第2のキャパシタC21とによって第2の時定数回路52が構成されている。<< Second Embodiment >>
FIG. 4 is a circuit diagram of the
図5は第1スイッチ素子SW11のオン時の充電電流経路および第1スイッチ素子SW11のオフ時の放電電流経路を示す図である。第1スイッチ素子SW11のオン時に、抵抗R11およびキャパシタC11の経路で充電電流が流れ、キャパシタC11の電位が指数関数的に上昇する。また、第1スイッチ素子SW11のオフ時にダイオードD11および抵抗R12を介して放電電流が流れ、これによってリセットされる。 FIG. 5 is a diagram showing a charging current path when the first switch element SW11 is on and a discharge current path when the first switch element SW11 is off. When the first switch element SW11 is turned on, a charging current flows through the path of the resistor R11 and the capacitor C11, and the potential of the capacitor C11 increases exponentially. Further, when the first switch element SW11 is turned off, a discharge current flows through the diode D11 and the resistor R12, thereby resetting.
図6は上記PWM制御回路102の各部の電圧波形図である。先ず、方形波信号入力端子11に入力される方形波信号がt0で立ち上がると、第1スイッチ素子SW11がオンする。これにより、第1のキャパシタC11の充電が開始される。そのため、b点の電位は掃引されて指数関数的に上昇していく。第1比較回路41の反転入力に第1のキャパシタC11の電位が入力され、非反転入力に変調信号の電圧(d点の電位)が入力されるので、タイミングt0で第1比較回路41の出力(e点の電位)すなわち第1の被変調信号はハイレベルとなる。
FIG. 6 is a voltage waveform diagram of each part of the
その後、タイミングt1で、第1のキャパシタC11の電位(b点の電位)が変調信号の電圧(d点の電位)を超えたとき、第1比較回路41の出力(e点の電位)すなわち第1の被変調信号はローレベルとなる。
After that, when the potential of the first capacitor C11 (potential at the point b) exceeds the voltage of the modulation signal (potential at the point d) at the timing t1, the output (potential at the point e) of the
以上の動作により、第1被変調信号はタイミングt0からt1までハイレベルの矩形波信号となる。 With the above operation, the first modulated signal becomes a high-level rectangular wave signal from timing t0 to timing t1.
その後、タイミングt2で方形波信号が立ち下がると、第2スイッチ素子SW21がオンする。これにより、第2のキャパシタC21の充電が開始される。そのため、c点の電位は掃引されて指数関数的に上昇していく。第2比較回路42の反転入力に第2のキャパシタC21の電位が入力され、非反転入力に変調信号の電圧(d点の電位)が入力されるので、タイミングt2で第2比較回路42の出力(f点の電位)すなわち第2の被変調信号はハイレベルとなる。
Thereafter, when the square wave signal falls at timing t2, the second switch element SW21 is turned on. Thereby, charging of the second capacitor C21 is started. Therefore, the potential at the point c is swept and rises exponentially. Since the potential of the second capacitor C21 is input to the inverting input of the
その後、タイミングt3で、第2のキャパシタC21の電位(c点の電位)が変調信号の電圧(d点の電位)を超えたとき、第2比較回路42の出力(f点の電位)すなわち第2の被変調信号はローレベルとなる。
Thereafter, when the potential of the second capacitor C21 (potential at the point c) exceeds the voltage of the modulation signal (potential at the point d) at the timing t3, the output (potential at the point f) of the
以上の動作により、第2被変調信号はタイミングt2からt3までハイレベルの矩形波信号となる。 With the above operation, the second modulated signal becomes a high-level rectangular wave signal from timing t2 to timing t3.
このように、CR時定数回路によってランプ波発生回路を構成しても、PWM変調された第1、第2の被変調信号が生成できる。 As described above, even if the ramp wave generating circuit is configured by the CR time constant circuit, the first and second modulated signals subjected to PWM modulation can be generated.
《第3の実施形態》
図7は第3の実施形態であるPWM制御回路103の回路図である。このPWM制御回路103は電源Vdc1を電源電圧として動作する。第1ランプ波発生回路31は、定電流回路CC1、第1のキャパシタC11、ダイオードD11、抵抗R12、第1スイッチ素子SW11および反転回路29で構成されている。第2ランプ波発生回路32は、定電流回路CC2、第2のキャパシタC21、ダイオードD21、抵抗R22および第2スイッチ素子SW21で構成されている。第1比較回路41および第2比較回路42はいずれもコンパレータで構成されている。<< Third Embodiment >>
FIG. 7 is a circuit diagram of the
図7において、定電流回路CC1と第1のキャパシタC11とによって第1の時定数回路51が構成されている。同様に、定電流回路CC2と第2のキャパシタC21とによって第2の時定数回路52が構成されている。後に述べるように、図7において抵抗R12,R22は充電時定数を定める抵抗ではない。
In FIG. 7, the first time
図7において、ダイオードD11および第1スイッチ素子SW11によって第1のリセット回路61が構成されている。同様に、ダイオードD21および第2スイッチ素子SW21によって第2のリセット回路62が構成されている。また、抵抗R13およびダイオードD12によって第1のレベルシフト回路71が構成されている。同様に、抵抗R23およびダイオードD22によって第2のレベルシフト回路72が構成されている。
In FIG. 7, the diode D11 and the first switch element SW11 constitute a
図8は上記PWM制御回路103の各部の電圧波形図である。先ず、方形波信号入力端子11に入力される方形波信号がt0で立ち上がると、第1スイッチ素子SW11がオフする。これにより、定電流回路CC1によって、第1のキャパシタC11の一定電流での充電が開始される。そのため、n点の電位はランプ波状に上昇していく。第1比較回路41の反転入力にn点の電位が入力され、非反転入力に変調信号の電圧(p点の電位)が入力されるので、タイミングt0で第1比較回路41の出力(r点の電位)すなわち第1の被変調信号はハイレベルとなる。
FIG. 8 is a voltage waveform diagram of each part of the
その後、タイミングt1で、n点の電位が変調信号の電圧(p点の電位)を超えたとき、第1比較回路41の出力(r点の電位)すなわち第1の被変調信号はローレベルとなる。 After that, when the potential at the point n exceeds the voltage of the modulation signal (potential at the point p) at timing t1, the output of the first comparison circuit 41 (potential at the point r), that is, the first modulated signal is low level. Become.
以上の動作により、第1被変調信号はタイミングt0からt1までハイレベルの矩形波信号となる。 With the above operation, the first modulated signal becomes a high-level rectangular wave signal from timing t0 to timing t1.
その後、タイミングt2で方形波信号が立ち下がると、第2スイッチ素子SW21がオフする。これにより、定電流回路CC2によって、第2のキャパシタC21の一定電流での充電が開始される。そのため、o点の電位はランプ波状に上昇していく。第2比較回路42の反転入力にo点の電位が入力され、非反転入力に変調信号の電圧(q点の電位)が入力されるので、タイミングt2で第2比較回路42の出力(s点の電位)すなわち第2の被変調信号はハイレベルとなる。
Thereafter, when the square wave signal falls at timing t2, the second switch element SW21 is turned off. Thereby, the constant current circuit CC2 starts charging the second capacitor C21 with a constant current. Therefore, the potential at point o rises in a ramp waveform. Since the potential at the point o is input to the inverting input of the
その後、タイミングt3で、o点の電位が変調信号の電圧(q点の電位)を超えたとき、第2比較回路42の出力(s点の電位)すなわち第2の被変調信号はローレベルとなる。 Thereafter, when the potential at point o exceeds the voltage of the modulation signal (potential at point q) at timing t3, the output of the second comparison circuit 42 (potential at point s), that is, the second modulated signal becomes low level. Become.
以上の動作により、第2被変調信号はタイミングt2からt3までハイレベルの矩形波信号となる。 With the above operation, the second modulated signal becomes a high-level rectangular wave signal from timing t2 to timing t3.
なお、タイミングt2から次のt0まで第1スイッチ素子SW11はオン状態であるので、第1比較回路41の反転入力の電圧(n点の電位)は低下するが、第1比較回路41の非反転入力の電圧(p点の電位)はローレベルにシフトされる。この状態で、第1比較回路41の非反転入力の電圧(p点の電位)より、反転入力の電圧(n点の電位)が、抵抗R12の降下電圧分高いので、第1比較回路41の出力はローレベルを保つ。同様に、タイミングt0からt1まで第2スイッチ素子SW21はオン状態であるので、第2比較回路42の反転入力の電圧(o点の電位)は低下するが、第2比較回路42の非反転入力の電圧(q点の電位)はローレベルにシフトされる。この状態で、第2比較回路42の非反転入力の電圧(q点の電位)より、反転入力の電圧(o点の電位)が、抵抗R22の降下電圧分高いので、第2比較回路42の出力はローレベルを保つ。
Since the first switch element SW11 is in the ON state from the timing t2 to the next t0, the voltage of the inverting input of the first comparison circuit 41 (the potential at the n point) decreases, but the non-inversion of the
《第4の実施形態》
図9は第4の実施形態であるPWM制御回路104の回路図である。このPWM制御回路104は、第1ランプ波発生回路31、第2ランプ波発生回路32、第1比較回路41および第2比較回路42を備えている。第3の実施形態で図7に示したPWM制御回路103と異なるのは、定電流回路CC1,CC2に代えて、抵抗R11、R21を設けた点である。すなわち、このPWM制御回路104においては、抵抗R11,R12と第1のキャパシタC11とによって第1の時定数回路51が構成されている。同様に、抵抗R21,R22と第2のキャパシタC21とによって第2の時定数回路52が構成されている。<< Fourth Embodiment >>
FIG. 9 is a circuit diagram of the
図10は第1スイッチ素子SW11のオン時の充電電流経路および第1スイッチ素子SW11のオフ時の放電電流経路を示す図である。第1スイッチ素子SW11のオフ時に、抵抗R11,R12およびキャパシタC11の経路で充電電流が流れ、キャパシタC11の電位が指数関数的に上昇する。また、第1スイッチ素子SW11のオン時にダイオードD11を介して放電電流が流れ、これによってリセットされる。 FIG. 10 is a diagram showing a charging current path when the first switch element SW11 is on and a discharge current path when the first switch element SW11 is off. When the first switch element SW11 is turned off, a charging current flows through the path of the resistors R11, R12 and the capacitor C11, and the potential of the capacitor C11 increases exponentially. Further, when the first switch element SW11 is turned on, a discharge current flows through the diode D11 and is reset thereby.
図11は上記PWM制御回路104の各部の電圧波形図である。先ず、方形波信号入力端子11に入力される方形波信号がt0で立ち上がると、第1スイッチ素子SW11がオフする。これにより、第1のキャパシタC11の充電が開始される。そのため、n点の電位は指数関数的に(ほぼランプ波状に)上昇していく。第1比較回路41の反転入力にn点の電位が入力され、非反転入力に変調信号の電圧(p点の電位)が入力されるので、タイミングt0で第1比較回路41の出力(r点の電位)すなわち第1の被変調信号はハイレベルとなる。
FIG. 11 is a voltage waveform diagram of each part of the
その後、タイミングt1で、n点の電位が変調信号の電圧(p点の電位)を超えたとき、第1比較回路41の出力(r点の電位)すなわち第1の被変調信号はローレベルとなる。 After that, when the potential at the point n exceeds the voltage of the modulation signal (potential at the point p) at timing t1, the output of the first comparison circuit 41 (potential at the point r), that is, the first modulated signal is low level. Become.
以上の動作により、第1被変調信号はタイミングt0からt1までハイレベルの矩形波信号となる。 With the above operation, the first modulated signal becomes a high-level rectangular wave signal from timing t0 to timing t1.
その後、タイミングt2で方形波信号が立ち下がると、第2スイッチ素子SW21がオフする。これにより、第2のキャパシタC21の充電が開始される。そのため、o点の電位は指数関数的に(ほぼランプ波状に)上昇していく。第2比較回路42の反転入力にo点の電位が入力され、非反転入力に変調信号の電圧(d点の電位)が入力されるので、タイミングt2で第2比較回路42の出力(f点の電位)すなわち第2の被変調信号はハイレベルとなる。
Thereafter, when the square wave signal falls at timing t2, the second switch element SW21 is turned off. Thereby, charging of the second capacitor C21 is started. Therefore, the potential at point o rises exponentially (substantially in a ramp waveform). Since the potential at the point o is input to the inverting input of the
その後、タイミングt3で、o点の電位が変調信号の電圧(q点の電位)を超えたとき、第2比較回路42の出力(s点の電位)すなわち第2の被変調信号はローレベルとなる。 Thereafter, when the potential at point o exceeds the voltage of the modulation signal (potential at point q) at timing t3, the output of the second comparison circuit 42 (potential at point s), that is, the second modulated signal becomes low level. Become.
以上の動作により、第2被変調信号はタイミングt2からt3までハイレベルの矩形波信号となる。 With the above operation, the second modulated signal becomes a high-level rectangular wave signal from timing t2 to timing t3.
このように、CR時定数回路によってランプ波発生回路を構成しても、PWM変調された第1、第2の被変調信号が生成できる。 As described above, even if the ramp wave generating circuit is configured by the CR time constant circuit, the first and second modulated signals subjected to PWM modulation can be generated.
《第5の実施形態》
第5の実施形態ではスイッチング電源装置の構成例を示す。図12は第5の実施形態のスイッチング電源装置201の回路図である。このスイッチング電源装置201は、トランスT、コンデンサCr、インダクタLr、ドライバー回路211,212、スイッチング素子Q1,Q2、出力フィードバック回路220、エラーアンプ221およびPWM制御回路101を備えている。PWM制御回路101はスイッチング素子Q1,Q2を制御するスイッチング制御回路として作用する。このPWM制御回路101は、図1に示したPWM制御回路101であるが、別の実施形態のPWM制御回路102,103,104のいずれかであってもよい。<< Fifth Embodiment >>
In the fifth embodiment, a configuration example of a switching power supply device is shown. FIG. 12 is a circuit diagram of the switching
図13および図14は、図12におけるスイッチング素子Q1,Q2の状態、方形波信号、容量性負荷Cloadへの出力電圧の関係を示す波形図である。図13および図14に示すように、ローサイドスイッチング素子Q1のオン期間に出力電圧は上昇し、ローサイドスイッチング素子Q1がオフした後はハイサイドスイッチング素子Q2のボディダイオードのオン期間だけ出力電圧は更に上昇する。また、ハイサイドスイッチング素子Q2のオン期間に出力電圧は下降し、ハイサイドスイッチング素子Q2がオフした後はローサイドスイッチング素子Q1のボディダイオードのオン期間だけ出力電圧は更に下降する。例えば、方形波信号入力端子11に入力される方形波信号は3kHz、デューティ30%の方形波信号である。これにより、容量性負荷Cloadに、3kHz、デューティ30%の擬似矩形波の交流電圧が印加される。
13 and 14 are waveform diagrams showing the relationship among the states of the switching elements Q1 and Q2, the square wave signal, and the output voltage to the capacitive load Cload in FIG. As shown in FIGS. 13 and 14, the output voltage rises during the on period of the low side switching element Q1, and after the low side switching element Q1 is turned off, the output voltage further rises only during the on period of the body diode of the high side switching element Q2. To do. Further, the output voltage decreases during the ON period of the high side switching element Q2, and after the high side switching element Q2 is turned OFF, the output voltage further decreases only during the ON period of the body diode of the low side switching element Q1. For example, the square wave signal input to the square wave
出力電圧の上昇下降の波形は容量性負荷CloadおよびインダクタLrの回路定数等で定まる正弦波形であるので、図13に表れているように、スイッチング素子Q1とQ2のオン時間Tonが長くなる程、出力電圧の振幅が大きくなる。図12に示した例では、出力フィードバック回路220およびエラーアンプ221の出力電圧に応じて、出力電圧の振幅が一定になるように、スイッチング素子Q1,Q2のオン時間Tonがフィードバック制御される。
Since the waveform of the rise and fall of the output voltage is a sine waveform determined by the circuit constants of the capacitive load Cload and the inductor Lr, as shown in FIG. 13, the longer the on-time Ton of the switching elements Q1 and Q2, the longer The amplitude of the output voltage increases. In the example shown in FIG. 12, the on-time Ton of the switching elements Q1 and Q2 is feedback-controlled so that the amplitude of the output voltage becomes constant according to the output voltage of the
また、図14に表れているように、スイッチング素子Q1,Q2のオンタイミング差、すなわち方形波信号のオン期間Tによって出力電圧(擬似矩形波)のデューティを制御することができる。 Further, as shown in FIG. 14, the duty of the output voltage (pseudo rectangular wave) can be controlled by the on-timing difference between the switching elements Q1 and Q2, that is, the on-period T of the square wave signal.
なお、図12に示した例では、スイッチング素子Q1,Q2のオン時間Tonをフィードバック制御するものであるが、変調信号入力端子12に入力する電圧を調整することによって出力電圧の振幅を制御するように回路を構成してもよい。
In the example shown in FIG. 12, the on-time Ton of the switching elements Q1, Q2 is feedback-controlled. However, the amplitude of the output voltage is controlled by adjusting the voltage input to the modulation
以上に示した各実施形態では、方形波信号発生回路を外部に設け、その外部の方形波信号発生回路から方形波信号を入力する例を挙げたが、PWM制御回路内に方形波信号発生回路を設けてもよい。この方形波信号発生回路は、例えば、三角波発生回路とコンパレータとを備え、コンパレータへ入力する基準信号を制御することで方形波信号のデューティを設定するように回路を構成する。また本発明は、プッシュプル方式やハーフブリッジ方式などハイサイドとローサイドのスイッチング素子を有する回路方式に適用することができる。 In each of the embodiments described above, an example in which a square wave signal generation circuit is provided externally and a square wave signal is input from the external square wave signal generation circuit has been described. However, the square wave signal generation circuit is included in the PWM control circuit. May be provided. This square wave signal generating circuit includes, for example, a triangular wave generating circuit and a comparator, and the circuit is configured to set the duty of the square wave signal by controlling a reference signal input to the comparator. Further, the present invention can be applied to a circuit system having high-side and low-side switching elements such as a push-pull system and a half-bridge system.
C11…第1のキャパシタ
C21…第2のキャパシタ
CC1,CC2…定電流回路
Cload…容量性負荷
Cr…共振コンデンサ
D11,D12,D21,D22…ダイオード
L1…インダクタ
Lr…共振インダクタ
Q1…ローサイドスイッチング素子
Q2…ハイサイドスイッチング素子
SW11…第1スイッチ素子
SW21…第2スイッチ素子
T…トランス
Vdc1…電源
11…方形波信号入力端子
12…変調信号入力端子
21…第1の被変調信号出力端子
22…第2の被変調信号出力端子
29…反転回路
31…第1ランプ波発生回路
32…第2ランプ波発生回路
41…第1比較回路
42…第2比較回路
51…第1の時定数回路
52…第2の時定数回路
61…第1のリセット回路
62…第2のリセット回路
71…第1のレベルシフト回路
72…第2のレベルシフト回路
102,103,104…PWM制御回路
201…スイッチング電源装置
211,212…ドライバー回路
220…出力フィードバック回路
221…エラーアンプC11: First capacitor C21: Second capacitors CC1, CC2: Constant current circuit
Cload ... capacitive load Cr ... resonant capacitors D11, D12, D21, D22 ... diode L1 ... inductor Lr ... resonant inductor Q1 ... low-side switching element Q2 ... high-side switching element SW11 ... first switch element SW21 ... second switch element T ... Transformer Vdc1 ...
Claims (4)
変調信号を入力する変調信号入力端子と、
タイミングの異なる2つの被変調信号を出力する第1および第2の被変調信号出力端子と、
前記方形波信号の立ち上がりに同期して第1のランプ波の掃引を開始する第1ランプ波発生回路と、
前記方形波信号の立ち下がりに同期して第2のランプ波の掃引を開始する第2ランプ波発生回路と、
前記第1のランプ波と前記変調信号とを比較し、比較結果に応じてレベルを反転させることにより第1の被変調信号を発生する第1比較回路と、
前記第2のランプ波と前記変調信号とを比較し、比較結果に応じてレベルを反転させることにより第2の被変調信号を発生する第2比較回路とを備え、
前記第1ランプ波発生回路は、基準電位側に接続された第1のキャパシタを有する第1の時定数回路と、前記第1のキャパシタと並列接続された第1のリセット回路とを備え、前記第1の時定数回路の出力電圧を前記第1のランプ波として出力し、
前記第1のリセット回路は、前記方形波信号のレベルに応じてオン/オフ状態が変化する第1スイッチ素子を有し、前記第1スイッチ素子がオン状態の時、前記第1のランプ波の掃引を開始する電位に保持し、前記第1スイッチ素子がオフ状態の時、前記第1のランプ波を掃引させ、
前記第2ランプ波発生回路は、基準電位側に接続された第2のキャパシタを有する第2の時定数回路と、前記第2のキャパシタと並列接続された第2のリセット回路とを備え、前記第2の時定数回路の出力電圧を前記第2のランプ波として出力し、
前記第2のリセット回路は、前記第1スイッチ素子とオン/オフ状態が反転するように構成された第2スイッチ素子を有し、前記第2スイッチ素子がオン状態の時、前記第2のランプ波の掃引を開始する電位に保持し、前記第2スイッチ素子がオフ状態の時、前記第2のランプ波を掃引させ、
前記第1スイッチ素子がオン状態のときに前記第1比較回路に入力される信号を前記第1のランプ波より低いレベルに保持し、前記第1スイッチ素子がオフ状態のときに前記第1比較回路に前記変調信号を入力する、第1のレベルシフト回路と、
前記第2スイッチ素子がオン状態のときに前記第2比較回路に入力される信号を前記第2のランプ波より低いレベルに保持し、前記第2スイッチ素子がオフ状態のときに前記第2比較回路に前記変調信号を入力する、第2のレベルシフト回路と、
を備えたことを特徴とするPWM制御回路。 A square wave signal setting means for inputting a square wave signal from the outside or generating internally, and
A modulation signal input terminal for inputting a modulation signal;
First and second modulated signal output terminals for outputting two modulated signals having different timings;
A first ramp wave generating circuit for starting sweeping of the first ramp wave in synchronization with a rising edge of the square wave signal;
A second ramp wave generating circuit for starting a sweep of the second ramp wave in synchronization with a falling edge of the square wave signal;
A first comparison circuit that compares the first ramp wave with the modulation signal and generates a first modulated signal by inverting the level according to the comparison result;
Comparing the modulated signal and the second ramp wave, and a second comparator circuit for generating a second modulated signal by inverting the level according to the comparison result,
The first ramp wave generating circuit includes a first time constant circuit having a first capacitor connected to a reference potential side, and a first reset circuit connected in parallel with the first capacitor, Outputting the output voltage of the first time constant circuit as the first ramp wave;
The first reset circuit includes a first switch element whose on / off state changes in accordance with a level of the square wave signal, and when the first switch element is on, the first reset circuit Holding the potential to start sweeping, and when the first switch element is in an OFF state, sweeping the first ramp wave;
The second ramp wave generation circuit includes a second time constant circuit having a second capacitor connected to a reference potential side, and a second reset circuit connected in parallel with the second capacitor, Outputting the output voltage of the second time constant circuit as the second ramp wave;
The second reset circuit includes a second switch element configured to reverse an on / off state with the first switch element, and when the second switch element is in the on state, the second lamp circuit Held at a potential to start sweeping the wave, and when the second switch element is in an off state, the second ramp wave is swept,
A signal input to the first comparison circuit is held at a level lower than the first ramp wave when the first switch element is in an on state, and the first comparison is performed when the first switch element is in an off state. A first level shift circuit for inputting the modulation signal to the circuit;
A signal input to the second comparison circuit is held at a level lower than the second ramp wave when the second switch element is in an on state, and the second comparison is performed when the second switch element is in an off state. A second level shift circuit for inputting the modulation signal to the circuit;
A PWM control circuit comprising:
変調信号を入力する変調信号入力端子と、
タイミングの異なる2つの被変調信号を出力する第1および第2の被変調信号出力端子と、
前記方形波信号の立ち上がりに同期して第1のランプ波の掃引を開始する第1ランプ波発生回路と、
前記方形波信号の立ち下がりに同期して第2のランプ波の掃引を開始する第2ランプ波発生回路と、
前記第1のランプ波と前記変調信号とを比較し、比較結果に応じてレベルを反転させることにより第1の被変調信号を発生する第1比較回路と、
前記第2のランプ波と前記変調信号とを比較し、比較結果に応じてレベルを反転させることにより第2の被変調信号を発生する第2比較回路とを備え、
前記第1ランプ波発生回路は、第1の時定数回路と第1のリセット回路とから構成され、
前記第1の時定数回路は、第1のキャパシタを含み、基準電位と電源との間に、前記方形波信号のレベルに応じてオン/オフ状態が変化する第1スイッチ素子を介して接続され、
前記第1のリセット回路は、前記第1の時定数回路に対して並列接続された第1の放電抵抗と前記第1スイッチ素子を備え、前記第1スイッチ素子がオン状態のときに、前記第1の時定数回路の出力電圧を前記第1のランプ波の掃引波形として出力し、前記第1スイッチ素子がオフ状態のときに、前記第1のキャパシタを前記第1の放電抵抗を介して放電することで、前記第1の時定数回路の状態をリセットするとともに、前記第1のランプ波を電源電圧またはそれよりも高いレベルに保持し、
前記第2ランプ波発生回路は、第2の時定数回路と第2のリセット回路とから構成され、
前記第2の時定数回路は、第2のキャパシタを含み、基準電位と電源との間に、前記第1スイッチ素子とオン/オフ状態が反転するように構成された第2スイッチ素子を介して接続され、
前記第2のリセット回路は、前記第2の時定数回路に対して並列接続された第2の放電抵抗と前記第2スイッチ素子を備え、前記第2スイッチ素子がオン状態のときに、前記第2の時定数回路の出力電圧を前記第2のランプ波の掃引波形として出力し、前記第2スイッチ素子がオフ状態のときに、前記第2のキャパシタを前記第2の放電抵抗を介して放電することで、前記第2の時定数回路の状態をリセットするとともに、前記第2のランプ波を電源電圧またはそれよりも高いレベルに保持する、
ことを特徴とするPWM制御回路。 A square wave signal setting means for inputting a square wave signal from the outside or generating internally, and
A modulation signal input terminal for inputting a modulation signal;
First and second modulated signal output terminals for outputting two modulated signals having different timings;
A first ramp wave generating circuit for starting sweeping of the first ramp wave in synchronization with a rising edge of the square wave signal;
A second ramp wave generating circuit for starting a sweep of the second ramp wave in synchronization with a falling edge of the square wave signal;
A first comparison circuit that compares the first ramp wave with the modulation signal and generates a first modulated signal by inverting the level according to the comparison result;
A second comparison circuit that compares the second ramp wave and the modulation signal and generates a second modulated signal by inverting the level according to the comparison result;
The first ramp wave generating circuit includes a first time constant circuit and a first reset circuit,
The first time constant circuit includes a first capacitor and is connected between a reference potential and a power supply via a first switch element whose on / off state changes according to the level of the square wave signal. ,
The first reset circuit includes a first discharge resistor and the first switch element connected in parallel to the first time constant circuit, and when the first switch element is in an ON state, The output voltage of the time constant circuit of 1 is output as the sweep waveform of the first ramp wave, and the first capacitor is discharged via the first discharge resistor when the first switch element is in the OFF state. And resetting the state of the first time constant circuit and holding the first ramp wave at a power supply voltage or higher level,
The second ramp wave generating circuit includes a second time constant circuit and a second reset circuit,
The second time constant circuit includes a second capacitor via a second switch element configured to invert an on / off state between the first switch element and a reference potential and a power source. Connected,
The second reset circuit includes a second discharge resistor and the second switch element connected in parallel to the second time constant circuit, and when the second switch element is in an ON state, 2 is output as a sweep waveform of the second ramp wave, and when the second switch element is in an OFF state, the second capacitor is discharged via the second discharge resistor. Thus, the state of the second time constant circuit is reset, and the second ramp wave is held at a power supply voltage or higher level.
A PWM control circuit characterized by the above .
前記スイッチング制御回路に、請求項1〜3のいずれかに記載のPWM制御回路を備え、
前記変調信号を、スイッチング電源回路の出力フィードバック信号とし、前記第1の被変調信号および前記第2の被変調信号を前記2つのスイッチング素子の制御信号とした、スイッチング電源装置。 In a switching power supply device comprising at least two switching elements and a switching control circuit for controlling these switching elements,
To the switching control circuit includes a PWM control circuit according to any one of claims 1 to 3
A switching power supply apparatus, wherein the modulation signal is an output feedback signal of a switching power supply circuit, and the first modulated signal and the second modulated signal are control signals for the two switching elements.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013138644 | 2013-07-02 | ||
JP2013138644 | 2013-07-02 | ||
PCT/JP2014/067324 WO2015002125A1 (en) | 2013-07-02 | 2014-06-30 | Pwm control circuit and switching power supply device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2015002125A1 JPWO2015002125A1 (en) | 2017-02-23 |
JP6115637B2 true JP6115637B2 (en) | 2017-04-19 |
Family
ID=52143701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015525198A Active JP6115637B2 (en) | 2013-07-02 | 2014-06-30 | PWM control circuit and switching power supply device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6115637B2 (en) |
CN (1) | CN105210285B (en) |
WO (1) | WO2015002125A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109638759A (en) * | 2018-12-24 | 2019-04-16 | 西电通用电气自动化有限公司 | It is a kind of to finely tune the control method and control circuit opened into threshold value based on PWM |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106026730B (en) * | 2016-06-29 | 2019-05-28 | 苏州英威腾电力电子有限公司 | A kind of control method of three power levels, apparatus and system |
CN106130323B (en) * | 2016-06-29 | 2018-12-07 | 苏州英威腾电力电子有限公司 | A kind of control method of power supply, apparatus and system |
DE102017218305A1 (en) * | 2017-10-13 | 2019-04-18 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Method for controlling a semiconductor bridge of an electrically operable motor by means of a ramp signal, control device and arrangement |
WO2019159580A1 (en) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Power conversion device |
CN115102371A (en) * | 2022-05-20 | 2022-09-23 | 昂宝电子(上海)有限公司 | Switching power supply control circuit and method |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62130016A (en) * | 1985-12-02 | 1987-06-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Pulse width modulation control circuit |
JPH03169255A (en) * | 1989-11-27 | 1991-07-22 | Ricoh Co Ltd | Boosting-type dc/dc converter |
JP3870916B2 (en) * | 2003-03-14 | 2007-01-24 | 富士電機ホールディングス株式会社 | Sawtooth generator |
JP2012029415A (en) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Mitsumi Electric Co Ltd | Dc-dc converter and switching control circuit |
JP5304747B2 (en) * | 2010-07-30 | 2013-10-02 | ミツミ電機株式会社 | Insulated power supply and lighting device |
-
2014
- 2014-06-30 WO PCT/JP2014/067324 patent/WO2015002125A1/en active Application Filing
- 2014-06-30 JP JP2015525198A patent/JP6115637B2/en active Active
- 2014-06-30 CN CN201480027874.4A patent/CN105210285B/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109638759A (en) * | 2018-12-24 | 2019-04-16 | 西电通用电气自动化有限公司 | It is a kind of to finely tune the control method and control circuit opened into threshold value based on PWM |
CN109638759B (en) * | 2018-12-24 | 2020-04-21 | 西电通用电气自动化有限公司 | Control method and control circuit based on PWM fine tuning switching threshold |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105210285B (en) | 2018-06-12 |
CN105210285A (en) | 2015-12-30 |
WO2015002125A1 (en) | 2015-01-08 |
JPWO2015002125A1 (en) | 2017-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6115637B2 (en) | PWM control circuit and switching power supply device | |
JP6688138B2 (en) | Load response jitter | |
JP5902421B2 (en) | DC / DC converter control circuit and DC-DC converter | |
US9184664B2 (en) | Semiconductor device provided with switching power supply device with intermittent oscillation control | |
JP6767867B2 (en) | Resonant power converter and control method | |
JP2015180127A5 (en) | ||
JP2009123660A (en) | Discharge tube lighting device | |
TW201431296A (en) | Pulse width modulation signal generation circuit and pulse width modulation signal generation method | |
JP4318659B2 (en) | Discharge lamp driving device | |
US20110085356A1 (en) | Switching element driving control circuit and switching power supply device | |
US7764519B2 (en) | Control circuit and method for controlling switching power supply | |
CN104170230A (en) | Switching-mode power supply device | |
JP2012070527A (en) | Dc/dc converter circuit | |
JP5505473B2 (en) | Power supply | |
JP2008091306A (en) | Frequency synchronizing method of discharge tube lighting device, discharge tube lighting device and semiconductor integrated circuit | |
JP2016178714A (en) | Non-contact power supply apparatus and non-contact power reception apparatus | |
US10284087B2 (en) | Step-up/step-down DC-DC converter | |
CN112640287B (en) | Resonant converter, control circuit and control method thereof | |
JP6442744B2 (en) | Stabilized power supply with a variable frequency carrier driving the resonant circuit | |
JP2011176990A (en) | Switching power supply circuit | |
JP5206077B2 (en) | Frequency synchronization method for discharge tube lighting device, discharge tube lighting device, and semiconductor integrated circuit | |
JP6029619B2 (en) | Converter and converter control method | |
JP7339859B2 (en) | switching control circuit | |
JP2004104883A (en) | Switching power supply unit and electronic device using the same | |
WO2016132714A1 (en) | Electric power transmitting device and electric power transmitting system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161101 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161227 |
|
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: 20170221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170306 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6115637 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |