JP6595326B2 - スイッチングレギュレータ - Google Patents
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Description
上述した通り図15に示すスイッチングレギュレータは、出力電圧Vоutを直接モニタせずにフィードバック制御を行うため、出力安定度が低くなる。そこで、本発明者は、出力電圧Vоutを直接モニタしないと出力安定度が低くなる根本的な原因について考察した。
CVCC×ΔVCC=IVCC×TVCC …(1)
CVout×ΔVоut=Iоut×TVout …(2)
CVCC/IVCC=CVout/Iоut …(3)
図1は、スイッチングレギュレータの第1実施形態の全体構成例を示す図である。図1に示すスイッチングレギュレータは、フォトカプラを用いない非絶縁型スイッチングレギュレータであって、フィルタF1と、ダイオードブリッジ回路DB1と、入力コンデンサCinと、スイッチングレギュレータ用IC100と、ダイオードD1と、インダクタL1と、出力コンデンサC0と、ダイオードD2と、コンデンサC1と、を備える。
図7は、スイッチングレギュレータの第1実施形態の全体構成例を示す図である。なお、図7において図1と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
次に、先に説明した図1及び図7に示すスイッチングレギュレータの用途例について説明する。 図12は、空気調和機の一構成例を示す外観図である。本構成例の空気調和機Yは、室内機Y1と、室外機Y2と、これらを連結する配管Y3と、を有する。なお、室内機Y1は、蒸発器や室内ファンを内蔵しており、室外機Y2は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、室外ファン及び、図1又は図7に示すスイッチングレギュレータを内蔵している。
なお、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
2 基準電圧源
3 PWMコンパレータ
4 ロジック回路
5 ドライバ回路
6 モニタ回路
7 電流可変回路
100 スイッチングレギュレータ用IC
C0 出力コンデンサ
C1 コンデンサ
Cin 入力コンデンサ
D1、D2 ダイオード
DB1 ダイオードブリッジ回路
F1 フィルタ
L1 インダクタ
Q1 NMOSトランジスタ
R1、R2 分圧抵抗
Rs 電流検出用抵抗
Y 空気調和機
Y1 室内機
Y2 室外機
Y3 配管
Claims (10)
- スイッチング素子と、
出力電圧を出力する出力端子にアノードが接続される整流素子と、
前記スイッチング素子と前記出力端子との間に設けられるインダクタと、
前記整流素子のカソード電圧を電源電圧として用い、前記整流素子のカソード電圧に応じて前記スイッチング素子のオン/オフを制御する制御部と、
を有し、
前記制御部が、前記整流素子のカソード電圧に応じた電圧と基準電圧との差分に応じたエラー信号を生成するエラーアンプを備えるスイッチングレギュレータであって、
前記スイッチングレギュレータが、前記インダクタを流れる電流をモニタするモニタ部と、前記モニタ部のモニタ結果に基づいて前記インダクタを流れる電流が大きいほど前記整流素子を流れる電流を大きくする電流可変部と、を更に有することを特徴とするスイッチングレギュレータ。 - 前記スイッチング素子がNMOSトランジスタである請求項1に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記整流素子のカソード電圧を安定化させるために前記整流素子のカソードに接続されるコンデンサを備える請求項1または請求項2に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記インダクタを流れる電流を検出する電流検出部を更に有し、
前記モニタ部が前記電流検出部の検出結果を入力する請求項1〜3のいずれか一項に記載のスイッチングレギュレータ。 - 前記電流検出部が、前記スイッチング素子がオン状態のときに前記インダクタを流れる電流のみを検出する請求項4に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記電流検出部が、前記スイッチング素子がオン状態のときに前記インダクタを流れる電流及び前記スイッチング素子がオフ状態のときに前記インダクタを流れる電流を検出する請求項4に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記モニタ部及び前記電流可変部が、前記電流検出部の検出結果を平均化する平均化部と、前記平均化部から出力されるアナログ電圧信号を入力する電圧−電流変換回路とによって構成される請求項4〜6のいずれか一項に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記モニタ部及び前記電流可変部が、前記電流検出部の検出結果を所定のサンプリング周期でサンプリングするサンプリング部と、前記サンプリング部から出力されるアナログ電圧信号を入力する電圧−電流変換回路とによって構成される請求項4〜6のいずれか一項に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記モニタ部及び前記電流可変部が、前記電流検出部の検出結果を前記スイッチング素子のスイッチング周期と同期したサンプリング周期でデジタル電圧信号に変換するA/D変換器と、前記A/D変換器の出力に応じて抵抗値を可変する可変抵抗部とによって構成される請求項4〜6のいずれか一項に記載のスイッチングレギュレータ。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載のスイッチングレギュレータを有することを特徴とする電気機器。
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