JPH07154965A - Pwm制御回路 - Google Patents

Pwm制御回路

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JPH07154965A
JPH07154965A JP29942893A JP29942893A JPH07154965A JP H07154965 A JPH07154965 A JP H07154965A JP 29942893 A JP29942893 A JP 29942893A JP 29942893 A JP29942893 A JP 29942893A JP H07154965 A JPH07154965 A JP H07154965A
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JP
Japan
Prior art keywords
control circuit
circuit
voltage
pwm control
pwm
Prior art date
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Application number
JP29942893A
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English (en)
Inventor
Takeo Koyama
丈夫 児山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07154965A publication Critical patent/JPH07154965A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、スイッチング電源を極めて少ない
負荷においても安定して動作させることのできるように
実現するものである。 【構成】 スイッチング周波数の発振回路1と二次側出
力の電圧変動を検出する誤差増幅回路2と起動時にソフ
トスタートを行うためのコンデンサー4と、以上3つの
信号が入力されたPWMコンパレーター3と前記コンデ
ンサーを充電売る充電電流源5と前記コンデンサーに並
列に接続された放電抵抗7とスイッチ回路8とその開閉
を制御するスイッチ制御回路9を備え、極めて少ない負
荷のときにスイッチング素子のオン幅をさらに絞って安
定した動作を行うスイッチング電源を供給するPWM制
御回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はPWM制御方式のスイッ
チング電源のPWM制御回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電源としてはPWM制御方式を使
用したスイッチング電源が主流となっており、様々な分
野の電子機器に使用されている。
【0003】以下、従来のPWM制御回路について説明
する。図5は従来のPWM制御回路を示すものである。
図5において1は任意の周波数の信号aを出力する発振
回路、2はスイッチング電源の二次側出力電圧の変動を
検出した結果に合わせたDC電圧を出力する誤差増幅回
路、3は発振回路1と誤差増幅回路2とコンデンサー4
の3つの信号を比較してスイッチング電源の出力が安定
するデューティーのパルス信号を出力するPWMコンパ
レーター、4はソフトスタートを行うためのコンデンサ
ー、5はコンデンサー4を充電するための充電電流源、
6はPWMコンパレーター3からのドライブ出力であ
る。
【0004】以上のように構成されたPWM制御回路に
ついて、以下動作について図5、図6、及び図7を用い
て説明する。まずスイッチング電源が起動するとき、発
振回路1が発振を始め、その出力であるV OSCをPWM
コンパレーター3が受けて、更に後段のスイッチング素
子へドライブ出力6を供給する。この過程においてPW
Mコンパレーター3には更に誤差増幅回路2からの出力
であるVFBと充電電流源5によるコンデンサー4の充電
電圧であるVSSが入力されているため、次の約束のもと
にドライブ出力6が出力される。
【0005】(1)VFB>V OSCのとき、ドライブ出力
6は”H” (2)VFBとVSSでは低い電圧の方を優先する 起動時はスイッチング電源の二次側の出力電圧は低いた
めに図6(a)のように上記の約束(1)に基づいてオ
ン幅を広げようと電圧が上昇する。しかし、実際は起動
時のときのスイッチング素子への電流、電圧の過大な負
担を考慮したソフトスタート、即ち充電電流源5による
コンデンサー4の充電電圧の立ち上がり波形を利用し、
上記の約束(2)に基づいて図6(a)のように徐々に
オン幅を広げて図6(b)の波形に至るようにしてい
る。また通常動作時には図7のようにVSS>V OSCにな
っているため、VFBの状態により図7(a)、(b)の
ようにオン幅を変化させて制御を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、VFBの最小値、即ちオン幅に制限がある
ため、たとえばコンピューターのディスプレイが備える
パワーセーブ機能のマイコンだけが動作するという最小
負荷の状態などに採用した場合にはスイッチング電源が
安定して動作しないという問題を有していた。
【0007】本発明は上記の従来の問題点を解決するも
ので、極めて少ない負荷時にも安定して動作するスイッ
チング電源用のPWM制御回路を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に本発明のPWM制御回路は起動時にソフトスタートを
行なわせるための端子を、極めて少ない負荷時にはスイ
ッチ回路でVFBの最低値以下に下げることで二次側の出
力電圧情報を無視し、オン幅制御を行わないで安定に動
作させる。
【0009】
【作用】この構成によってPWM制御回路の出力をスイ
ッチング電源の二次側の負荷が極めて少ない時の状況に
合わせて更に絞ることができる。
【0010】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の請求項1記載の
一実施例について、図面を参照しながら説明する。図1
は本発明の一実施例を示すPWM制御回路の回路図の
で、図5と同一の部分には同一符号を付してある。よっ
て、以下追加となった部分のみ説明を加える。7は放電
抵抗、8はコンデンサー4を放電させるスイッチ回路、
9は任意にスイッチ回路を開閉するためのスイッチ制御
回路である。
【0011】以上のように構成されたPWM制御回路に
ついて図1、図2、図6及び図7を用いてその動作を説
明する。
【0012】まずスイッチング電源が起動するとき、発
振回路1が発振を始め、その出力であるV OSCをPWM
コンパレーター3が受けて、更に後段のスイッチング素
子へドライブ出力6を供給する。この過程においてPW
Mコンパレーター3には更に誤差増幅回路2からの出力
であるVFBと充電電流源5によるコンデンサー4の充電
電圧であるVSSが入力されているため、次の約束のもと
にドライブ出力6が出力される。
【0013】(1)VFB>V OSCのとき、ドライブ出力
6は”H” (2)VFBとV SSでは低い電圧の方を優先する 起動時はスイッチング電源の二次側の出力電圧は低いた
めに図6(a)のように上記の約束(1)に基づいてオ
ン幅を広げようと電圧が上昇する。しかし、実際は起動
時のときのスイッチング素子への電流、電圧の過大な負
担を考慮したソフトスタート、即ち充電電流源5による
コンデンサー4の充電電圧の立ち上がり波形を利用し、
上記の約束(2)に基づいて図6(a)のように徐々に
オン幅を広げて図6(b)の波形に至るようにしてい
る。また通常動作時には図7のようにVSS>V OSCにな
っているため、VFBの状態により図7(a)、(b)の
ようにオン幅を変化させて制御を行っている。スイッチ
ング電源の二次側の負荷としてたとえばディスプレイが
パワーセーブ動作を始めたために少なくなってくると、
電圧を下げるために誤差増幅回路2はVFBを下げる。更
に少なくなり、且つVFBが最低値までくると、スイッチ
制御回路9がスイッチ回路8を閉じてコンデンサー4を
放電抵抗7を通じて放電させる。よって上記の約束
(2)に基づいて図2のVFB>VSSとなった電圧で決定
されるオン幅のドライブ出力6がPWMコンパレーター
から出力される。
【0014】(実施例2)以下本発明の請求項2記載の
一実施例について図面を参照して説明する。図3は本発
明の一実施例を示すPWM制御回路の回路図で、図1、
図5と同一の部分には同一符号を付してある。よって、
以下追加となった部分のみ説明を加える。10はフォト
アイソレーター、11はドライブ抵抗、12はフォトア
イソレーター10の電源となるスイッチング電源の二次
側出力電圧、13はトランジスタ、14はトランジスタ
をオン、オフする制御を行うマイクロプロセッサであ
る。
【0015】以上のように構成されたPWM制御回路に
ついて図2、図3、図6及び図7を用いてその動作を説
明する。まずスイッチング電源が起動するとき、発振回
路1が発振を始め、その出力であるV OSCをPWMコン
パレーター3が受けて、更に後段のスイッチング素子へ
ドライブ出力6を供給する。この過程においてPWMコ
ンパレーター3には更に誤差増幅回路2からの出力であ
るVFBと充電電流源5によるコンデンサー4の充電電圧
であるVSSが入力されているため、次の約束のもとにド
ライブ出力6が出力される。
【0016】(1)VFB>V OSCのとき、ドライブ出力
6は”H” (2)VFBとVSSでは低い電圧の方を優先する 起動時はスイッチング電源の二次側の出力電圧は低いた
めに図6(a)のように上記の約束(1)に基づいてオ
ン幅を広げようと電圧が上昇する。しかし、実際は起動
時のときのスイッチング素子への電流、電圧の過大な負
担を考慮したソフトスタート、即ち充電電流源5による
コンデンサー4の充電電圧の立ち上がり波形を利用し、
上記の約束(2)に基づいて図6(a)のように徐々に
オン幅を広げて図6(b)の波形に至るようにしてい
る。また通常動作時には図7のようにVSS>V OSCにな
っているため、VFBの状態により図7(a)、(b)の
ようにオン幅を変化させて制御を行っている。スイッチ
ング電源の二次側の負荷としてたとえばディスプレイが
パワーセーブ動作を始めたために少なくなってくると、
電圧を下げるために誤差増幅回路2はVFBを下げる。更
に少なくなり、且つVFBが最低値までくると、マイクロ
プロセッサ14が負荷が小さくなる状態にすると同時に
トランジスタ13をオンして二次側出力電圧12からド
ライブ抵抗11でフォトアイソレーター10の発光側の
ダイオードに電流を流す。一次側の受光側のトランジス
タはコンデンサー4を放電抵抗7を通じて放電させる。
よって上記の約束(2)に基づいて図2のVFB>VSSと
なった電圧で決定されるオン幅のドライブ出力6がPW
Mコンパレーターから出力される。
【0017】(実施例3)以下本発明の請求項2記載の
一実施例について図面を参照して説明する。図4は本発
明の一実施例を示すPWM制御回路の回路図で、図1、
図5と同一の部分には同一符号を付してある。よって、
以下追加となった部分のみ説明を加える。10はフォト
アイソレーター、15はツェナーダイオード、16、1
7は第1及び第2の検出抵抗、18は検出電圧である。
【0018】以上のように構成されたPWM制御回路に
ついて図2、図4、図6及び図7を用いてその動作を説
明する。
【0019】まずスイッチング電源が起動するとき、発
振回路1が発振を始め、その出力であるV OSCをPWM
コンパレーター3が受けて、更に後段のスイッチング素
子へドライブ出力6を供給する。この過程においてPW
Mコンパレーター3には更に誤差増幅回路2からの出力
であるVFBと充電電流源5によるコンデンサー4の充電
電圧であるVSSが入力されているため、次の約束のもと
にドライブ出力6が出力される。
【0020】(1)VFB>V OSCのとき、ドライブ出力
6は”H” (2)VFBとVSSでは低い電圧の方を優先する 起動時はスイッチング電源の二次側の出力電圧は低いた
めに図6(a)のように上記の約束(1)に基づいてオ
ン幅を広げようと電圧が上昇する。しかし、実際は起動
時のときのスイッチング素子への電流、電圧の過大な負
担を考慮したソフトスタート、即ち充電電流源5による
コンデンサー4の充電電圧の立ち上がり波形を利用し、
上記の約束(2)に基づいて図6(a)のように徐々に
オン幅を広げて図6(b)の波形に至るようにしてい
る。また通常動作時には図7のようにVSS>V OSCにな
っているため、VFBの状態により図7(a)、(b)の
ようにオン幅を変化させて制御を行っている。スイッチ
ング電源の二次側の負荷としてたとえばディスプレイが
パワーセーブ動作を始めたために少なくなってくると、
電圧を下げるために誤差増幅回路2はVFBを下げる。更
に負荷が少なくなり、且つVFBが最低値までくると、二
次側の検出電圧18が上昇するためにツエナーダイオー
ド15が導通する電圧が第1及び第2の検出抵抗16、
17で分圧されて加わる。するとフォトアイソレーター
10の発光側のダイオードがオンするために二次側の受
光側のトランジスタがコンデンサー4を放電抵抗7を通
じて放電させる。よって上記の約束(2)に基づいて図
2のVFB>VSSとなった電圧で決定されるオン幅のドラ
イブ出力6がPWMコンパレーターから出力される。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明は、スイッチング電
源の二次側の負荷が極めて少ない状態になっても安定し
て動作し、電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1の一実施例を示すPWM制御
回路の回路図
【図2】本発明の一実施例を示すPWM制御回路の動作
を説明する波形図
【図3】本発明の請求項2の一実施例を示すPWM制御
回路の回路図
【図4】本発明の請求項3の一実施例を示すPWM制御
回路の回路図
【図5】従来のPWM制御回路の回路図
【図6】(a)(b)従来のPWM制御回路の動作を説
明する波形図
【図7】(a)(b)従来のPWM制御回路の動作を説
明する波形図
【符号の説明】
1 発振回路 2 誤差増幅回路 3 PWMコンパレーター 4 コンデンサー 5 充電電流源 6 ドライブ出力 7 放電抵抗 8 スイッチ回路 9 スイッチ制御回路 10 フォトアイソレーター 12 ドライブ抵抗 13 トランジスタ 14 マイクロプロセッサ 15 ツエナーダイオード 16 第1の検出抵抗 17 第2の検出抵抗 18 検出電圧

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PWM方式のスイッチング電源におい
    て、任意のスイッチング周波数の発振回路と、二次側の
    出力電圧の変動を検出した結果に基づいたDC電圧を出
    力する誤差増幅回路と、それら発振回路と誤差増幅回路
    の信号を入力する3入力のPWMコンパレーターを備
    え、前記3入力の残りの入力と接地間にコンデンサーと
    並列に放電抵抗とスイッチ回路が接続され、前記コンデ
    ンサーには充電電流源が接続されており、前記スイッチ
    回路を開閉する機能を備えたスイッチ制御回路とで構成
    されるPWM制御回路。
  2. 【請求項2】 スイッチ回路として、フォトアイソレー
    ターの受光側であるトランジスタで、スイッチ制御回路
    として、フォトアイソレーターの発光側のダイオード
    と、前記発光側のダイオードのアノードにドライブ抵抗
    を介して電源電圧を接続し、カソードにはトランジスタ
    のコレクタを接続し、前記トランジスタのエミッタは接
    地し、前記トランジスタのベースはマイクロプロセッサ
    の制御信号出力端子に接続された回路で構成した請求項
    1記載のPWM制御回路。
  3. 【請求項3】 スイッチ回路そして、フォトアイソレー
    ターの受光側のトランジスタで、スイッチ制御回路とし
    て、カソードは接地し、アノードはツエナーダイオード
    を介して出力電圧を検出抵抗で分圧した分圧点に接続さ
    れたフォトアイソレーターの発光側のダイオードで構成
    した請求項1記載のPWM制御回路。
JP29942893A 1993-11-30 1993-11-30 Pwm制御回路 Pending JPH07154965A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6348833B1 (en) 1998-08-04 2002-02-19 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Soft starting reference voltage circuit
KR100486355B1 (ko) * 1997-12-19 2005-06-16 페어차일드코리아반도체 주식회사 과부하보호기능을갖는소프트스타아트및주파수동기방식의펄스폭변조제어장치
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