JPH06269158A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH06269158A
JPH06269158A JP5334293A JP5334293A JPH06269158A JP H06269158 A JPH06269158 A JP H06269158A JP 5334293 A JP5334293 A JP 5334293A JP 5334293 A JP5334293 A JP 5334293A JP H06269158 A JPH06269158 A JP H06269158A
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JP
Japan
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voltage
capacitor
reference clock
output
power supply
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5334293A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Niihori
博市 新堀
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】負荷電圧を正確にデジタル信号に変換して検出
し、出力制御が精度良くできる電源装置を提供するにあ
る。 【構成】制御回路2は、発振回路5の基準クロックCLK
を制御回路2に入力し、この基準クロックCLK によりコ
ンパレータ3の比較動作と同じ周波数で同期をとってス
イッチ回路1のスイッチング動作を制御する。発振回路
5の基準クロックCLK に同期するスイチッチングが行わ
れるため、負荷電圧Vzの検出に使用する絶対値Viと
コンデンサCの両端電圧VCとをコンパレータ3が比較
するタイミングは絶対値Viの同じ電位の所となるた
め、制御回路2は負荷電圧Vzを正確に変換されたデジ
タル信号により検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷電圧をデジタル信
号として検出し、その負荷電圧により出力を制御する電
源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来の電源装置の一例を示し、
この従来例装置は、直流電源Eをインバータ回路等のス
イッチ回路1のスイッチング動作により所定出力電圧に
変換し、この変換して得た出力電圧を負荷Zに印加する
とともに、負荷電圧Vzを検出してこの検出電圧に応じ
てCPU等からなる制御回路2により上記出力電圧を制
御するものである。
【0003】制御回路2が上記負荷電圧VZ を検出する
際、負荷Zの両端の電圧を負荷電圧検出回路9で検出し
てその検出値を更に絶対値回路8で変換して得られる図
7(b)に示す絶対値Viを使用するようになってい
る。つまりコンパレータ3が非反転出力端に接続した絶
対値Viと、反転出力端に接続されている図7(c)に
示すコンデンサCの両端電圧VCとを比較し、絶対値V
iの方が電圧VCより高い場合に出力Aを図7(d)に
示すように”H”とする。この”H”出力はD型フリッ
プフロップ4でラッチされ、D型フリップフロップ4は
Q出力を”H”、反転Q出力を”L”とする。従ってア
ナログスイッチ等からなるスイッチ素子SWH がオン、
スイッチ素子SL がオフとなり、コンデンサCにはスイ
ッチ素子SWH と抵抗Rとを通じて電源Vccにより充電
される。
【0004】逆に絶対値Viの方が電圧VCより低い場
合は出力Aを”L”とする。この場合”L”出力はD型
フリップフロップ4でラッチされ、D型フリップフロッ
プ4はQ出力を”L”、反転Q出力を”H”とする。従
ってスイッチ素子SWH がオフ、スイッチ素子SL がオ
ンとなり、そのためコンデンサCの充電電荷は抵抗R
と、スイッチ素子SWL とを通じて放電される。
【0005】上記のD型フリップフロップ4の出力反転
に基づくコンデンサCに対する充電、放電の動作は発振
回路5より出力される図7(a)に示す基準クロックCL
K により同期して行われる。発振回路5の基準クロック
CLK は同じN進のカウンタ6、7によりカウントされる
が、一方のカウンタ6はイネーブル端子Eが電源Vccに
接続されているため絶えず0、1、…N−1、0と一定
値(一定時間)をカウントし、他方のカウンタ7はコン
パレータ3の出力Aがイネーブル端子Eに接続されてい
るため、コンパレータ3の出力が”H”のとき、つまり
絶対値ViがコンデンサCの両端電圧VCより高くなっ
たときのみカウントし、カウンタ6のカウント値がN−
1を経て0となった時にカウンタ6より出力されるリセ
ット信号によりカウント値nが0にリセットされるよう
になっている。
【0006】図7(e)はカウンタ7のカウント値nを
示し、図7(f)はカウンタ6のカウント値Nを示して
おり、図7(g)はカウンタ6のカウント値が15とな
った時にカウンタ6より出力されるリセット信号を示
し、このリセット信号の立ち下がりでカウンタ6、7の
カウント値が0にリセットされる。このような動作によ
りカウンタ7がリセットされる直前に示すカウント値
と、コンデンサCの両端電圧VCの電圧値とはコンパレ
ータ3の出力の状態を平均値化したものであるので、コ
ンデンサCを充電する電源Vccの電圧と、カウント値
N、nに基づいて下記の式により絶対値Viを認識する
ことができる。
【0007】Vi=(N/n)・Vcc つまりカウンタ6がリセットされる際に、制御回路2が
カウンタ7のカウント値nを読み出して、負荷電圧VZ
をデジタル値に変換することができるのである。このよ
うにして得た負荷電圧VZ に応じて制御回路2はスイッ
チ回路1のスイッチング状態を制御して出力電圧を制御
するのである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記のような
従来例回路では、図7で示されるようにコンパレータ3
による比較が、発振回路5より主力される基準クロック
CLK の立ち上がりのみにおいて、実質的に行われるた
め、負荷ZにコンデンサC0 が並列接続されていても、
リップル分が完全には除去しきれずにスイッチング成分
が出力され、絶対値Viが或る周波数で振動している場
合には比較する点がばらばらとなるため、測定に誤差が
生じるがという問題があった。
【0009】本発明は上述問題点に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところは負荷電圧を正確にデジタル
信号に変換して検出し、出力制御が精度良くできる電源
装置を提供するにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに請求項1の発明では、直流電源に接続され、スイッ
チング動作により所定電圧の出力を発生して負荷に印加
するスイッチ回路と、負荷電圧に応じてスイッチ回路の
出力を制御する制御回路と、負荷の両端電圧の絶対値と
コンデンサの電圧を比較する比較手段と、この比較手段
の比較結果に基づき絶対値とコンデンサの電圧との差が
小さくなるようにコンデンサの充電、放電を制御する手
段と、一定時間の内コンデンサを充電している時間を測
定する手段とを備え、制御回路ではコンデンサの充電電
源の電圧と、上記一定時間と、上記充電している時間と
で負荷電圧を検知する電源装置において、コンデンサの
充電、放電を制御する手段の充放電の動作タイミングを
同期させるための基準クロックを発生する発振回路と、
上記基準クロックにより一定時間をカウントする第1の
カウンタと、コンデンサが充電されている間だけ基準ク
ロックをカウントするとともに、第1のカウンタの一定
時間のカウント毎にリセットされる第2のカウントとを
設け、制御回路では両カウンタのカウント値とコンデン
サの充電電源の電圧とで負荷電圧を検出するものであ
る。
【0011】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、発振回路から発生する基準クロックの周波数と、
スイッチ回路のスイッチング周波数との間に整数倍の関
係を持たせてスイッチ回路のスイッチング動作を基準ク
ロックに同期させるものである。
【0012】
【作用】請求項1の発明によれば、スイッチ回路のスイ
ッチング状態にかかわらず、負荷電圧を正確にデジタル
信号に変換して検出することができ、その結果スイッチ
回路の出力の制御を精度良くできる。また請求項2の発
明によれば、スイッチ回路の出力極性が反転する場合で
も正確に負荷電圧を検出することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 (実施例1)本実施例の基本的な構成は図6の回路構成
に準ずるものであるが、発振回路5の基準クロックCLK
を制御回路2に入力し、制御回路2はこの基準クロック
CLKによりコンパレータ3の比較動作と同じ周波数で同
期をとってスイッチ回路1のスイッチング動作を制御す
るようになっている点で図6回路と相違する。
【0014】而して本実施例では、図2(a)に示す発
振回路5の基準クロックCLK に同期するスイチッチング
が行われるため、図2(b)に示す負荷電圧Vzの検出
に使用する絶対値Viと図2(c)に示すコンデンサC
の両端電圧VCとをコンパレータ3が比較するタイミン
グを絶対値Viの同じ電位の所とすることができ、その
ため制御回路2は正確にデジタル信号に変化された負荷
電圧Vzを検出することができ、この検出結果によりス
イッチ回路1のスイッチングを制御するため出力制御が
精度良く行える。
【0015】尚図2(d)はD型フリップフロップ4の
Q出力を、同図(e)はカウンタ7のカウント値nを、
同図(f)はカウンタ6のカウント値Nを示し、同図
(g)はカウンタ6から出力されるリセット信号を示
す。 (実施例2)本実施例は、負荷Zに印加するスイッチ回
路1の出力電圧が反転する装置(矩形波インバータ等)
に応用したものである。
【0016】本実施例の場合、出力電圧、つまり図4
(a)に示す負荷Zに印加される負荷電圧Vzの極性が
反転する時に制御回路2より図4(b)〔図5(h)〕
に示す信号ENを出力し、この信号ENと図5(a)に
示す発振回路5の基準クロックCLK との論理積出力を各
カウンタ6、7の基準クロックとして与え、また信号E
Nと図5(d)に示すD型フリップフロップ4のQ出力
との論理積出力をスイッチ素子SWH のオン駆動信号と
し、また信号ENとD型フリップフロップ4との反転Q
出力との論理積出力をスイッチ素子SWL のオン駆動信
号とするようになっている。
【0017】而して本実施例では出力電圧の極性が反転
する際にスイッチ素子SWL 、SW H ともオフとして、
またカウンタ6、7を図5(f)、(e)に示すように
カウントしない。従って極性が反転する際には、図5
(b)に示すように絶対値Viが不正確となる箇所Xが
出てくるため、その場合にはコンデンサCの電荷を図5
(c)に示すように保持し、反転の影響を受けないよう
にしている。尚図5(g)はカウンタ6より出力される
リセット信号を示す。
【0018】このように構成することで、出力電圧の極
性が反転するインバータ装置でも正確に変換されたデジ
タル信号により負荷電圧Vzを検出することができる。
【0019】
【発明の効果】請求項1の発明は、電源装置において、
コンデンサの充電、放電を制御する手段の充放電の動作
タイミングを同期させるための基準クロックを発生する
発振回路と、上記基準クロックにより一定時間をカウン
トする第1のカウンタと、コンデンサが充電されている
間だけ基準クロックをカウントするとともに、第1のカ
ウンタの一定時間のカウント毎にリセットされる第2の
カウントとを設け、制御回路では両カウンタのカウント
値とコンデンサの充電電源の電圧とで負荷電圧を検出す
るから、スイッチ回路のスイッチング状態にかかわら
ず、負荷電圧を正確にデジタル信号に変換して検出する
ことができ、その結果スイッチ回路の出力の制御を精度
良くできるという効果がある。
【0020】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、発振回路から発生する基準クロックの周波数と、
スイッチ回路のスイッチング周波数との間に整数倍の関
係を持たせてスイッチ回路のスイッチング動作をクロッ
クに同期させるから、スイッチ回路の出力極性が反転す
る場合でも正確に負荷電圧を検出することができるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の回路図である。
【図2】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図3】本発明の実施例2の回路図である。
【図4】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図5】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図6】従来例の回路図である。
【図7】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【符号の説明】
1 スイッチ回路 2 制御回路 3 コンパレータ 4 D型フリップフロップ 5 発振回路 6 カウンタ Z 負荷 C コンデンサ VC 電圧 Vi 絶対値 Vz 負荷電圧 SWH スイッチ素子 SWL スイッチ素子 Vcc 電源 CLK 基準クロック

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流電源に接続され、スイッチング動作に
    より所定電圧の出力を発生して負荷に印加するスイッチ
    回路と、負荷電圧に応じてスイッチ回路の出力を制御す
    る制御回路と、負荷の両端電圧の絶対値とコンデンサの
    電圧を比較する比較手段と、この比較手段の比較結果に
    基づき絶対値とコンデンサの電圧との差が小さくなるよ
    うにコンデンサの充電、放電を制御する手段と、一定時
    間の内コンデンサを充電している時間を測定する手段と
    を備え、制御回路ではコンデンサの充電電源の電圧と、
    上記一定時間と、上記充電している時間とで負荷電圧を
    検知する電源装置において、コンデンサの充電、放電を
    制御する手段の充放電の動作タイミングを同期させるた
    めの基準クロックを発生する発振回路と、上記基準クロ
    ックにより一定時間をカウントする第1のカウンタと、
    コンデンサが充電されている間だけ基準クロックをカウ
    ントするとともに、第1のカウンタの一定時間のカウン
    ト毎にリセットされる第2のカウントとを設け、制御回
    路では両カウンタのカウント値とコンデンサの充電電源
    の電圧とで負荷電圧を検出することを特徴とする電源装
    置。
  2. 【請求項2】発振回路から発生する基準クロックの周波
    数と、スイッチ回路のスイッチング周波数との間に整数
    倍の関係を持たせてスイッチ回路のスイッチング動作を
    基準クロックに同期させることを特徴とする請求項1記
    載の電源装置。
JP5334293A 1993-03-15 1993-03-15 電源装置 Withdrawn JPH06269158A (ja)

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Effective date: 20000530