JPH0393461A - スイッチングレギュレータ回路 - Google Patents

スイッチングレギュレータ回路

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JPH0393461A
JPH0393461A JP23081889A JP23081889A JPH0393461A JP H0393461 A JPH0393461 A JP H0393461A JP 23081889 A JP23081889 A JP 23081889A JP 23081889 A JP23081889 A JP 23081889A JP H0393461 A JPH0393461 A JP H0393461A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスイッチングレギュレータ回路に関し、とくに
インダクタに流れる電流を断続する形式のスイッチング
レギュレータ回路に関する.〔従来の技術〕 近年、選択呼出受信機に代表されるような携帯受信機の
多様化に伴ない、回路構戒も複雑になってきている.電
源系においても携帯受信機の各回路に必要な複数の出力
電圧を供給する必要があり、例えば1.5Vの乾電池よ
り2V,5V等の複数の出力をとりだす昇圧型DC−D
Cコンバータが必要となってきている。
従来この種のスイッチングレギュレータは、電池に接続
されたインダクタと、インダクタに流れる電流を高周波
周波数で開閉し電池の出力電圧を昇圧するスイッチと、
インダクタから流れ出る電流を充電しその端子電圧を負
荷への出力電力とするコンデンサと、インダクタとコン
デンサ間に接続されインダクタからコンデンサに流れる
電流の逆流防止を行なうダイオードと、コンデンサの端
子電圧を基準電圧と比較するコンパレー夕と、コンパレ
ータの出力信号により、コンデンサの端子電圧が基準電
圧より低い場合コンデンサを充電しコンデンサの端子電
圧が一定に保たれるよう、スイッチを開閉する制御機能
を有するスイッチ制御部により構成されていた. 〔発明が解決しようとする課題〕 従来のスイッチングレギュレータ回路においては、複数
の種類の出力電圧を供給するためには前述のようにイン
ダクタ、ダイオード、コンパレー夕、スイッチ、スイッ
チ制御部などのスイッチングレギュレータ回路を構戒す
る部品をそれぞれ必要な種類の出力電圧の数だけ用意す
る必要があった.しかしとくに小型化,低価格化が必要
とされる携帯受信機等の用途には、ダイオード,コンパ
レー夕,スイッチ制御部などのLSI化が可能な回路は
別として、インダクタ等の個別部品の複数個の使用はそ
の妨げになるという欠点があった.〔課題を解決するた
めの手段〕 本発明のスイッチングレギュレータ回路は直流電源と、
前記直流電源の一方の端子に一端が接続され他端はスイ
ッチを介して前記直流電源の他の端子に接続されたイン
ダクタと、スイッチ信号を発生するスイッチ信号発生器
と、前記スイッチ信号の出力期間を制御するスイッチ制
御部と、前記スイッチ制御部から出力されたスイッチ信
号によって前記インダクタの電流を開閉する前記スイッ
チ、および前記インダクタの他端から出力される電流を
充電し出力電圧となすコンデンサと、基準電圧を発生す
る基準電圧発生器と、前記出力電圧と前記基準電圧を比
較し、出力電圧が基準電圧より低いとき、前記スイッチ
信号出力を出力するための制御信号を前記スイッチ制御
部に送出するコンパレー夕と、からなる出力回路を持つ
スイッチングレギュレータ回路において、予め定められ
た複数の出力回路に前記インダクタの他端を切り替える
出力切り替え回路と、ゲート信号を発生しそのゲート信
号を前記出力切り替え回路に出力回路切り替え信号とし
て送出するゲート信号発生器と、前記出力回路の各々に
ついてその出力電圧が出力回路毎に対応して設けられた
基準電圧より低くかつ前記出力切り替え回路がその該当
する出力回路に切り替えられている期間のみスイッチ制
御部のスイッチ信号出力を出力する制御信号を前記ゲー
ト信号発生器の発生するゲート信号とコンパレータ出力
により生成し前記スイッチ制御部に送出する信号処理部
を設けている. 〔実施例〕 次に本発明について図面を参照して説明する.第1図は
本発明によるスイッチングレギュレータ回路の一実施例
の構成図、第2図は第1図における各部の信号波形を示
す図である.なおこの実施例は2出力回路の場合のスイ
ッチングレギュレータ回路を例に説明している.1は直
流電源であり、負端子が接地されている.2はインダク
タであり、その一端は直流電源1の正端子に接続され、
他端はスイッチ3を介して接地されている.スイッチ3
はトランジスタ等を用いることができる.インダクタ2
の他端には、スイッチ3の開閉によりインダクタ2に逆
起電力が発生し、直流電源1の出力電圧より高いパルス
状の電圧を発生する.4はスイッチ信号発生器であり、
予め定めた周波数のスイッチ信号Sを発生する.5はス
イッチ制御部であり、スイッチ信号発生器4からのスイ
ッチ信号Sを制御信号Nがハイレベルのとき出力しく第
2図のa又はb期間〉ローレベルのとき出力をとめる(
第2図のC又はd期間)信号Tに変える.スイッチ3は
インダクタ2に流れる電流を信号Tによって開閉する.
従ってスイッチ3では信号Nがハイレベルのときインダ
クタ2に流れる電流の開閉が行なわれインダクタ2の他
端には高電圧が発生するが、ローレベルのとき電流は流
れないので高電圧は発生しない. 6は出力切り替え回路であり、インダクタ2の他端に発
生する高電圧出力を第1の出力回路の出力端子7および
第2の出力回路の出力端子8に切り替える機能をもつ.
ここで出力切り替え回路6の記号Aは入力端子、Bl,
B2はそれぞれ第1,第2の出力回路への出力端子、C
l,C2はそれぞれA−Bl問およびA−82間を「導
通」、「断」に切り替えるためのゲート入力端子をあら
わす.C1端子への入力がハイレベル,C2人力がロー
レベルのときA−Bl間「導通」、C1人力がローレベ
ル,C2人力がハイレベルのときA−82間「導通」と
なる.9および10はコンデンサであり、出力切り替え
回路6の出力端子B1およびB2からの出力電流を充電
し、第1の出力端子7の出力電圧v1、第2の出力端子
8の出力電圧v2の電圧となす.11はゲート信号発生
器であり、出力切り替え回路6のゲート入力端子数に対
応して2回路のゲート信号出力Ll,L2を送出する.
このゲート信号は、一般にはスイッチ信号発生器4の発
生するスイッチ信号の数10分の1の、一定の繰返し周
期をもっている.この実施例におけるゲート信号の出力
数は2であるのでゲート信号出力LlとL2は互いに逆
相としている. 12.13は基準電圧発生器であり、それぞれ基準電圧
VRI,VR2を発生する.14.15はコンパレータ
であり、それぞれv1とVRI,v2とVR2を比較し
、Vl,V2がVRI,VR2より低い場合、コンパレ
ータ14.15の出力Kl,K2はハイレベルを出力し
、高い場合はローレベルを出力する. コンデンサ9.10(および出力端子7.8〉と、基準
信号発生器12.13と、コンパレータ14,15で出
力回路101を楕戒する.21.22はANDゲート、
23はORゲートであり、あわせて信号処理部16を形
成する.ANDゲート21.22の一方の入力にはコン
バレータ14の出力Kl,コンバレータ15の出力K2
、他方の入力にはゲート信号出力Ll,L2を入力する
.その各ANDゲート21.22の出力をMl,M2と
し、ORゲート23に入力し、その出力をNとしスイッ
チ制御部5に入力する。
次に信号処理部16の動作を詳しく説明する.L1がハ
イレベル、かつV1がVRIより低い場合は、ANDゲ
ート21に入力される信号Ll,K1はともにハイレベ
ルであり、ANDゲート21から出力される信号M1は
ハイレベルとなる.そしてORゲート23が出力する信
号Nはハイレベルとなる。従ってスイッチ制御部5のス
イッチ信号出力Tが出力(第2図のa期間)される.逆
にL1がハイレベルの状態でV1がR1より高い場合、
ANDゲート21に入力される信号のうちK1がローレ
ベルとなるので、信号M1はローレベルとなり、L2が
ローレベルであるのでM2もローレベルである.従って
ORゲート23が出力する信号Nはローレベルとなり、
スイッチ制御部5からのスイッチ信号Tの出力はく第2
図のC期間〉とまる. 一方L2がハイルベルの場合はv2がVR2より低い場
合、信号Nはハイレベル(bXll間)、■2がVR2
より高い場合はローレベル(d期間〉となる. そしてNがハイレベルのとき、スイッチ制御部5の出力
信号T(a及びb期間)に従ってスイッチ3の開閉が行
なわれる.逆にNがローレベル(C及びd期間)のとき
はスイッチ3の開閉は行なわれず、インダクタ3の電流
は流れない.いま実施例において、出力切り替え回路6
へのゲート信号L1がハイレベル、かつ制御信号Nがハ
イレベル、従って出力切り替え回路6のA−B1間は「
導通」し、スイッチ3が開閉する期間(第2図のa期間
)には、インダクタ2から出力された電流はコンデンサ
9に充電され、出力端子7の電圧V1は上昇する.なお
電圧v1の上昇はスイッチ3の電流が開に切り替わり、
インダクタ3にパルス状の電圧が発生した瞬間から始ま
る。
そしてその他の期間(b,c,d期間)には電圧v1は
インダクタ2が第1の出力回路に接続されないか、又は
スイッチ3が開閉しないため下降する. またゲート信号L2がハイレベル、かつ制御信号Nがハ
イレベル、従って出力切り替え回路6のA−82間は「
導通」し、スイッチ3が開閉する期間(第2図のb期間
)には、インダクタ2から出力された電流はコンデンサ
10に充電され、出力端子8の電圧v2が上昇を始める
.そして第2図のb期間以外は電圧V2は下降する.ゆ
えに各出力回路の出力電圧は、ゲート信号Ll.L2に
よって切り替えられた各出力回路における、その電圧V
l,V2が各々基準電圧VRI,VR2より低い期間、
すなわち信号Nのハイレベル期間(a期問またはb期間
〉中、スイッチ3の開閉を行なうことによって、電圧V
l,■2が規定の電圧に到達するようコンデンサ9また
は10の充電を行ない、いいかえればデューティサイク
ルを各々の出力回路毎に制御することによって、2系統
の出力電圧Vl.V2を各々規定の電圧に安定に保つこ
とができる. 第3図は出力切り替え回路6の詳細回路である.記号A
,Bl,B2,Cl,C2は第1図で説明した通り、出
力切り替え回路6の入出力およびゲート端子である.ス
イッチ素子はバイボーラトランジスタを用いた例である
.いま入出力端子の電位はA> Bl.A> 82とな
っている,ClをハイレベルとすればNPNトランジス
タ62は導通となり、従ってPNPトランジスタ61が
導通となり、A−Bl間導通となる.またC1をローレ
ベルとすればNPN}ランジスタ62は断となり、従っ
てPNPトランジスタ61が導通となり、A−Bl間が
断となる,NPN}ランジスタ64,PNPトランジス
タ63を用いたA一B2間回路も同様にC2がハイレベ
ルのとき導通、ローレベルのとき断となる.65.66
は保護抵抗である.この出力切り替え回路6においては
PNP トランジスタ61.63のダイオード動作によ
り、仮に81またはB2の電位がAより高くなってもB
1からA又はB2からAへは電流は逆流しない.なおこ
の出力切り替え回路6のスイッチ素子としてはバイボー
ラトランジスタを用いたがMOSFETを用いても同様
に楕威できる.以上、本発明の実施例においては2出力
回路について説明したが、出力切り替え回路を多出力切
り替え回路とし、基準電圧発生器、コンバレータ、コン
デンサを出力回路と等しく用意し、ゲート信号発生器の
ゲート出力をを多相出力とし、AND回路を多相入力動
作で設計することにより、3以上の多出力回路を持つス
イッチングレギュレータ回路を構戒することが可能であ
る.〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、スイッチングレギュレー
タ回路において、一個のインダクタの使用で多系統の安
定した電源出力をとりだすことができ、回路の小型化、
低価格化に多大の効果がある.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構或図、第2図は実施例の
各端子における波形図、第3図は出力切り替え回路の回
路図である. 1・・・直流電源、2・・・インダクタ、3・・・スイ
ッチ、4・・・スイッチ信号発生器、5・・・スイッチ
制御部、6・・・出力切り替え回路、7.8・・・出力
端子、9.10・・・コンデンサ、11・・・ゲート信
号発生器、12.13・・・基準電圧発生器、14.1
5・・・コンパレータ、16・・・信号処理部、101
・・・出力回路.

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  直流電源と、前記直流電源の一方の端子に一端が接続
    され他端はスイッチを介して前記直流電源の他の端子に
    接続されたインダクタと、スイッチ信号を発生するスイ
    ッチ信号発生器と、前記スイッチ信号の出力期間を制御
    するスイッチ制御部と、前記スイッチ制御部から出力さ
    れたスイッチ信号によって前記インダクタの電流を開閉
    する前記スイッチ、および前記インダクタの他端から出
    力される電流を充電し出力電圧となすコンデンサと、基
    準電圧を発生する基準電圧発生器と、前記出力電圧と前
    記基準電圧を比較し、出力電圧が基準電圧より低いとき
    、前記スイッチ信号出力を出力するための制御信号を前
    記スイッチ制御部に送出するコンパレータと、からなる
    出力回路を持つスイッチングレギュレータ回路において
    、予め定められた複数の出力回路に前記インダクタの他
    端を切り替える出力切り替え回路と、ゲート信号を発生
    しそのゲート信号を前記出力切り替え回路に出力回路切
    り替え信号として送出するゲート信号発生器と、前記出
    力回路の各々についてその出力電圧が出力回路毎に対応
    して設けられた基準電圧より低くかつ前記出力切り替え
    回路がその該当する出力回路に切り替えられている期間
    のみスイッチ制御部のスイッチ信号出力を出力する制御
    信号を前記ゲート信号発生器の発生するゲート信号とコ
    ンパレータ出力により生成し前記スイッチ制御部に送出
    する信号処理部を設けたことを特徴とするスイッチング
    レギュレータ回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006262671A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Sony Corp スイッチングレギュレータに用いられる信号処理回路、スイッチングレギュレータ及びそれを用いた無線端末装置並びにスイッチングレギュレータの制御方法
JP2010536318A (ja) * 2007-08-08 2010-11-25 アドバンスト・アナロジック・テクノロジーズ・インコーポレイテッド 時分割マルチ出力dc/dcコンバータ及び電圧レギュレータ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5849588U (ja) * 1981-09-30 1983-04-04 株式会社日立製作所 電源回路

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