JP6154158B2 - スイッチングレギュレータ - Google Patents
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Description
可変な第1の電圧を発生する直流電圧源と、
予め決められたスイッチング周波数及び予め決められたデューティ比で動作し、上記第1の電圧から第2の電圧を発生するスイッチング素子と、
入力端子対及び出力端子対を有するイミタンス変換器であって、上記スイッチング周波数に等しい共振周波数を有し、上記入力端子対及び上記出力端子対のうちの一方の端子対から見たインピーダンスが他方の端子対に接続された回路又は素子のアドミタンスに比例し、上記入力端子対に上記第2の電圧が印加され、上記出力端子対から第3の電圧を有する出力電流を発生するイミタンス変換器と、
予め決められた抵抗値を有する抵抗器であって、上記出力電流が流れることにより上記第3の電圧より低い第4の電圧を有する出力電圧が発生するように上記イミタンス変換器の出力端子対に接続された抵抗器と、
上記第2の電圧が所望電流値及び上記抵抗値の積と上記第4の電圧との和に等しくなるように上記第1の電圧を変化させることにより、上記出力電流を上記所望電流値に一致させる制御回路とを備えたことを特徴とする。
ω=1/√(LC) (1)
V1=Zo・I2 (3)
[数3]
I1=(1/Zo)・V2 (4)
V1・I1=V2・I2 (5)
V1=Vi×d (7)
V2=Vo+Ro×I2 (8)
V1=(Vo+Ro×I2)×(I2÷I1) (9)
I1≒I2 (10)
V1=Vo+Ro×I2 (11)
V1=Vo+Ro×Iset (12)
V1=Vo+Ro×Ilimit (13)
[数12]
Ilimit=(V1−Vo)÷Ro (14)
Vlimit=Vo+Ro×Ilimit (15)
[数14]
Ilimit=(Vlimit−Vo)÷Ro (16)
可変な第1の電圧を発生する直流電圧源と、
予め決められたスイッチング周波数及び予め決められたデューティ比で動作し、上記第1の電圧から第2の電圧を発生するスイッチング素子と、
入力端子対及び出力端子対を有するイミタンス変換器であって、上記スイッチング周波数に等しい共振周波数を有し、上記入力端子対及び上記出力端子対のうちの一方の端子対から見たインピーダンスが他方の端子対に接続された回路又は素子のアドミタンスに比例し、上記入力端子対に上記第2の電圧が印加され、上記出力端子対から第3の電圧を有する出力電流を発生するイミタンス変換器と、
予め決められた抵抗値を有する抵抗器であって、上記出力電流が流れることにより上記第3の電圧より低い第4の電圧を有する出力電圧が発生するように上記イミタンス変換器の出力端子対に接続された抵抗器と、
上記第2の電圧が所望電流値及び上記抵抗値の積と上記第4の電圧との和に等しくなるように上記第1の電圧を変化させることにより、上記出力電流を上記所望電流値に一致させる制御回路とを備えたことを特徴とする。
第1の電圧を発生する直流電圧源と、
予め決められたスイッチング周波数及び可変なデューティ比で動作し、上記第1の電圧から第2の電圧を発生するスイッチング素子と、
入力端子対及び出力端子対を有するイミタンス変換器であって、上記スイッチング周波数に等しい共振周波数を有し、上記入力端子対及び上記出力端子対のうちの一方の端子対から見たインピーダンスが他方の端子対に接続された回路又は素子のアドミタンスに比例し、上記入力端子対に上記第2の電圧が印加され、上記出力端子対から第3の電圧を有する出力電流を発生するイミタンス変換器と、
予め決められた抵抗値を有する抵抗器であって、上記出力電流が流れることにより上記第3の電圧より低い第4の電圧を有する出力電圧が発生するように上記イミタンス変換器の出力端子対に接続された抵抗器と、
上記第4の電圧が所望電圧値に等しくなるように上記デューティ比を変化させる制御回路とを備えたことを特徴とする。
上記制御回路は、上記第2の電圧が、予め決められた上限電流値及び上記抵抗値の積と上記第4の電圧との和以下になるように、上記デューティ比を変化させる範囲を制限することを特徴とする。
上記スイッチングレギュレータは、上記イミタンス変換器の入力端子対における逆流電流を検出する検出器をさらに備え、
上記制御回路は、上記検出器が逆流電流を検出したとき、上記スイッチング素子を遮断することを特徴とする。
20…負荷、
31…加算器、
32…乗算器、
41、51,61…比較器、
C1,C11,C12,C21,C22,C31…キャパシタ、
E1…可変電圧源、
E2…固定電圧源、
L1,L2,L11,L21,L31,L32…インダクタ、
M1〜M4…イミタンス変換器、
Ro…抵抗、
SW1,SW2…スイッチング素子。
Claims (4)
- 可変な第1の電圧を発生する直流電圧源と、
予め決められたスイッチング周波数及び予め決められたデューティ比で動作し、上記第1の電圧から第2の電圧を発生するスイッチング素子と、
一対の入力端子を含む入力端子対及び一対の出力端子を含む出力端子対を有するイミタンス変換器であって、上記スイッチング周波数に等しい共振周波数を有し、上記入力端子対及び上記出力端子対のうちの一方の端子対から見たインピーダンスが他方の端子対に接続された回路又は素子のアドミタンスに比例し、上記入力端子対に上記第2の電圧が印加され、上記出力端子対から第3の電圧を有する出力電流を発生するイミタンス変換器と、
第1及び第2の端子を有し、予め決められた抵抗値を有する抵抗器であって、上記出力電流が流れることにより上記第3の電圧より低い第4の電圧を有する出力電圧が発生するように、上記第1の端子が上記イミタンス変換器の出力端子対のうちの一方の出力端子に接続された抵抗器と、
上記抵抗器の第2の端子に接続され、上記第2の電圧が所望電流値及び上記抵抗値の積と上記第4の電圧との和に等しくなるように上記第1の電圧を変化させることにより、上記出力電流を上記所望電流値に一致させる制御回路とを備えたことを特徴とするスイッチングレギュレータ。 - 第1の電圧を発生する直流電圧源と、
予め決められたスイッチング周波数及び可変なデューティ比で動作し、上記第1の電圧から第2の電圧を発生するスイッチング素子と、
一対の入力端子を含む入力端子対及び一対の出力端子を含む出力端子対を有するイミタンス変換器であって、上記スイッチング周波数に等しい共振周波数を有し、上記入力端子対及び上記出力端子対のうちの一方の端子対から見たインピーダンスが他方の端子対に接続された回路又は素子のアドミタンスに比例し、上記入力端子対に上記第2の電圧が印加され、上記出力端子対から第3の電圧を有する出力電流を発生するイミタンス変換器と、
第1及び第2の端子を有し、予め決められた抵抗値を有する抵抗器であって、上記出力電流が流れることにより上記第3の電圧より低い第4の電圧を有する出力電圧が発生するように、上記第1の端子が上記イミタンス変換器の出力端子対のうちの一方の出力端子に接続された抵抗器と、
上記抵抗器の第2の端子に接続され、上記第4の電圧が所望電圧値に等しくなるように上記デューティ比を変化させる制御回路とを備えたことを特徴とするスイッチングレギュレータ。 - 上記制御回路は、上記第2の電圧が、予め決められた上限電流値及び上記抵抗値の積と上記第4の電圧との和以下になるように、上記デューティ比を変化させる範囲を制限することを特徴とする請求項2記載のスイッチングレギュレータ。
- 上記スイッチングレギュレータは、上記イミタンス変換器の入力端子対における逆流電流を検出する検出器をさらに備え、
上記制御回路は、上記検出器が逆流電流を検出したとき、上記スイッチング素子を遮断することを特徴とする請求項2又は3記載のスイッチングレギュレータ。
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