JPH07322608A - Ｄｃ／ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ／ｄｃコンバータInfo
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- JPH07322608A JPH07322608A JP6136277A JP13627794A JPH07322608A JP H07322608 A JPH07322608 A JP H07322608A JP 6136277 A JP6136277 A JP 6136277A JP 13627794 A JP13627794 A JP 13627794A JP H07322608 A JPH07322608 A JP H07322608A
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- power
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- transistor
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/36—Means for starting or stopping converters
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
Abstract
(57)【要約】
【目的】軽負荷時であっても、重負荷時であっても電力
効率よくＤＣ−ＤＣ変換することができ、特に、電池駆
動の装置に適するＤＣ／ＤＣコンバータを提供すること
を目的とする。 【構成】軽負荷のときにはトランジスタのスイッチング
動作を変換効率の悪いスイッチング制御回路ではなく、
単なる発振回路による駆動制御にしているので、軽負荷
のときの変換効率が向上する。また、軽負荷時にスイッ
チング制御回路側の動作を停止するようにしているの
で、さらに消費電力の低減を図ることができる。その結
果、効率のよい電力変換がなされ、電池駆動の装置など
にあっては、電池１本当たりの動作時間の伸長される。
効率よくＤＣ−ＤＣ変換することができ、特に、電池駆
動の装置に適するＤＣ／ＤＣコンバータを提供すること
を目的とする。 【構成】軽負荷のときにはトランジスタのスイッチング
動作を変換効率の悪いスイッチング制御回路ではなく、
単なる発振回路による駆動制御にしているので、軽負荷
のときの変換効率が向上する。また、軽負荷時にスイッ
チング制御回路側の動作を停止するようにしているの
で、さらに消費電力の低減を図ることができる。その結
果、効率のよい電力変換がなされ、電池駆動の装置など
にあっては、電池１本当たりの動作時間の伸長される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＤＣ／ＤＣコンバー
タに関し、詳しくは、ＤＣモータを内蔵する携帯用の音
響機器、例えば、ポータブルＣＤ（コンパクトディス
ク）プレーヤやテーププレーヤなど、あるいはモータ駆
動回路を内蔵するＨＤＤ装置などであって、しかも電池
駆動の装置において、ＤＣモータを駆動するような重負
荷状態のときと、制御信号を発生するマイクロコンピュ
ータとメモリ等のＩＣ回路が動作するだけの軽負荷状態
のときとを切り分けて効率よくＤＣ−ＤＣ変換をするこ
とができるようなＤＣ／ＤＣコンバータに関する。
タに関し、詳しくは、ＤＣモータを内蔵する携帯用の音
響機器、例えば、ポータブルＣＤ（コンパクトディス
ク）プレーヤやテーププレーヤなど、あるいはモータ駆
動回路を内蔵するＨＤＤ装置などであって、しかも電池
駆動の装置において、ＤＣモータを駆動するような重負
荷状態のときと、制御信号を発生するマイクロコンピュ
ータとメモリ等のＩＣ回路が動作するだけの軽負荷状態
のときとを切り分けて効率よくＤＣ−ＤＣ変換をするこ
とができるようなＤＣ／ＤＣコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のポータブルＣＤプレーヤでは、オ
ーディオ回路のほかに、ＣＤを所定の回転速度で回転さ
せるためにＤＣモータとその駆動回路が内蔵されてい
る。また、各種の操作信号を受けて各種回路を動作させ
るためにマイクロコントローラあるいはマイクロコンピ
ュータとＲＯＭ等からなる制御回路を有していて、通
常、マイクロコントローラとＲＯＭ等の制御回路は、３
Ｖ〜５Ｖ程度、オーディオ回路は、通常、３．５Ｖ程度
の電源電圧で駆動されるが、モータ駆動回路は、通常、
８Ｖ程度の電圧が必要になる。ＤＣモータ自体の駆動電
圧は、低いものでは、１．２Ｖから２．４Ｖ程度、すな
わち、電池１本から２本程度のものであるが、それを駆
動するモータ駆動回路には高い電圧が必要である。その
理由は、電池の消費電力を低減するため出力段に駆動能
力の高いＮＭＯＳトランジスタが用いられるからであ
り、ＮＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗を低減して消費電
力を低減するためには、そのゲート電圧を高く採る必要
があるからである。
ーディオ回路のほかに、ＣＤを所定の回転速度で回転さ
せるためにＤＣモータとその駆動回路が内蔵されてい
る。また、各種の操作信号を受けて各種回路を動作させ
るためにマイクロコントローラあるいはマイクロコンピ
ュータとＲＯＭ等からなる制御回路を有していて、通
常、マイクロコントローラとＲＯＭ等の制御回路は、３
Ｖ〜５Ｖ程度、オーディオ回路は、通常、３．５Ｖ程度
の電源電圧で駆動されるが、モータ駆動回路は、通常、
８Ｖ程度の電圧が必要になる。ＤＣモータ自体の駆動電
圧は、低いものでは、１．２Ｖから２．４Ｖ程度、すな
わち、電池１本から２本程度のものであるが、それを駆
動するモータ駆動回路には高い電圧が必要である。その
理由は、電池の消費電力を低減するため出力段に駆動能
力の高いＮＭＯＳトランジスタが用いられるからであ
り、ＮＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗を低減して消費電
力を低減するためには、そのゲート電圧を高く採る必要
があるからである。
【０００３】図２は、この種のＤＣモータ駆動回路の一
例であって、その出力回路１０は、出力段のトランジス
タをＨブリッジ構成で積み上げた４のつＮＭＯＳトラン
ジスがＴＲ1 、ＴＲ2 ，ＴＲ3 ，ＴＲ4 からなり、ブリ
ッジ部分にＤＣモータ１１（図ではそのコイル部分を示
す）が挿入されている。そして、このような構成の出力
回路１０を駆動するＰＷＭモータ駆動信号発生回路１２
を備えている。なお、ＰＷＭモータ駆動信号発生回路１
２は、ＰＷＭ制御回路（図示せず）と相互に反転する移
相の２つのＰＷＭのドライブ信号を発生するドライブ信
号発生回路１２a ，１２b からなり、出力回路１０は、
出力段の各トランジスタを駆動するためにこれらドライ
ブ信号発生回路１２a ，１２b のＰＷＭ信号をそれぞれ
受けるドライブ回路１０a ，１０b ，１０c ，１０d を
有している。これとは別に、携帯用音響機器では、オー
ディオ信号処理回路１５とこれとＤＣモータ駆動回路
（出力回路）１０等とに電力を供給するＤＣ／ＤＣコン
バータ１３、１４、そして電池１６、そして、マイクロ
コントローラとＲＯＭ等からなる制御回路２０が設けら
れている。
例であって、その出力回路１０は、出力段のトランジス
タをＨブリッジ構成で積み上げた４のつＮＭＯＳトラン
ジスがＴＲ1 、ＴＲ2 ，ＴＲ3 ，ＴＲ4 からなり、ブリ
ッジ部分にＤＣモータ１１（図ではそのコイル部分を示
す）が挿入されている。そして、このような構成の出力
回路１０を駆動するＰＷＭモータ駆動信号発生回路１２
を備えている。なお、ＰＷＭモータ駆動信号発生回路１
２は、ＰＷＭ制御回路（図示せず）と相互に反転する移
相の２つのＰＷＭのドライブ信号を発生するドライブ信
号発生回路１２a ，１２b からなり、出力回路１０は、
出力段の各トランジスタを駆動するためにこれらドライ
ブ信号発生回路１２a ，１２b のＰＷＭ信号をそれぞれ
受けるドライブ回路１０a ，１０b ，１０c ，１０d を
有している。これとは別に、携帯用音響機器では、オー
ディオ信号処理回路１５とこれとＤＣモータ駆動回路
（出力回路）１０等とに電力を供給するＤＣ／ＤＣコン
バータ１３、１４、そして電池１６、そして、マイクロ
コントローラとＲＯＭ等からなる制御回路２０が設けら
れている。
【０００４】このような回路では、まず、オーディオ信
号処理回路１５に対する電源として電圧３．５Ｖの電源
が必要である。そして、ＤＣモータ１１を駆動するため
の電源として電圧２．４Ｖの電源が必要である。さら
に、出力回路１０の上流側のＮＭＯＳトランジスタＴＲ
1 、ＴＲ2 を駆動するための電源として電圧８Ｖの電源
が必要である。そのために、電池１６の電源ライン１７
から電力供給を受けるＤＣ／ＤＣコンバータ１３により
３．５Ｖの電圧を発生させてこれをオーディオ信号処理
回路１５の電源（電源ラインＶCC1 ）としている。ま
た、電池の電源ライン１７から電力供給を受けるＤＣ／
ＤＣコンバータ１４により８Ｖの電圧を発生させてこれ
をドライブ回路１０a ，１０c の電源（電源ラインＶCC
2 ）としている。なお、ＰＷＭのモータ制御としては、
正転状態では、例えば、トランジスタＴＲ4 をドライブ
回路１０d によりＯＮ状態としてトランジスタＴＲ1 、
ＴＲ3 をドライブ回路１０a ，１０b によりドライブ信
号発生回路１２a からのパルスのパルス幅に応じてＯＮ
／ＯＦＦさせる。反転状態では、トランジスタＴＲ3 を
ドライブ回路１０b によりＯＮ状態としてトランジスタ
ＴＲ2 、ＴＲ4 のＯＮ／ＯＦＦをドライブ回路１０c ，
１０d によりドライブ信号発生回路１２b からのパルス
のパルス幅に応じて同様に制御する。
号処理回路１５に対する電源として電圧３．５Ｖの電源
が必要である。そして、ＤＣモータ１１を駆動するため
の電源として電圧２．４Ｖの電源が必要である。さら
に、出力回路１０の上流側のＮＭＯＳトランジスタＴＲ
1 、ＴＲ2 を駆動するための電源として電圧８Ｖの電源
が必要である。そのために、電池１６の電源ライン１７
から電力供給を受けるＤＣ／ＤＣコンバータ１３により
３．５Ｖの電圧を発生させてこれをオーディオ信号処理
回路１５の電源（電源ラインＶCC1 ）としている。ま
た、電池の電源ライン１７から電力供給を受けるＤＣ／
ＤＣコンバータ１４により８Ｖの電圧を発生させてこれ
をドライブ回路１０a ，１０c の電源（電源ラインＶCC
2 ）としている。なお、ＰＷＭのモータ制御としては、
正転状態では、例えば、トランジスタＴＲ4 をドライブ
回路１０d によりＯＮ状態としてトランジスタＴＲ1 、
ＴＲ3 をドライブ回路１０a ，１０b によりドライブ信
号発生回路１２a からのパルスのパルス幅に応じてＯＮ
／ＯＦＦさせる。反転状態では、トランジスタＴＲ3 を
ドライブ回路１０b によりＯＮ状態としてトランジスタ
ＴＲ2 、ＴＲ4 のＯＮ／ＯＦＦをドライブ回路１０c ，
１０d によりドライブ信号発生回路１２b からのパルス
のパルス幅に応じて同様に制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような構成のモー
タ駆動回路にあっては、出力回路１０がＮＭＯＳトラン
ジスタで構成されているので、モータ駆動に対する消費
電力を抑えることができるが、３つの電源電圧が必要に
なる。そこで、ＤＣ／ＤＣコンバータを２つも設けなけ
ればならない。しかも、この種の携帯形の音響機器で
は、電池駆動により長い時間プレイできる要請が強く、
使い勝手の点からスイッチ操作などをはじめとして各種
の機能付加の要求も高い。しかし、ワンチップ化する場
合には、２つのＤＣ／ＤＣコンバータの集積占有エリア
が大きく、各種の機能要求に応える回路を集積する余裕
が少ない。
タ駆動回路にあっては、出力回路１０がＮＭＯＳトラン
ジスタで構成されているので、モータ駆動に対する消費
電力を抑えることができるが、３つの電源電圧が必要に
なる。そこで、ＤＣ／ＤＣコンバータを２つも設けなけ
ればならない。しかも、この種の携帯形の音響機器で
は、電池駆動により長い時間プレイできる要請が強く、
使い勝手の点からスイッチ操作などをはじめとして各種
の機能付加の要求も高い。しかし、ワンチップ化する場
合には、２つのＤＣ／ＤＣコンバータの集積占有エリア
が大きく、各種の機能要求に応える回路を集積する余裕
が少ない。
【０００６】そこで、このような問題を解決するため
に、この出願人は、高い電源電圧を用いないでＤＣモー
タを駆動するモータドライブ回路について特願平５−３
４４３７５号として出願をしている。これは、前記の図
２における電圧８Ｖの電源ラインＶCC２をなくしたもの
であって、例えば、２．４Ｖの電圧の電池１６から３．
５Ｖに昇圧した電圧の電力を得るＤＣ／ＤＣコンバータ
１３を１個設ければ済むものである。
に、この出願人は、高い電源電圧を用いないでＤＣモー
タを駆動するモータドライブ回路について特願平５−３
４４３７５号として出願をしている。これは、前記の図
２における電圧８Ｖの電源ラインＶCC２をなくしたもの
であって、例えば、２．４Ｖの電圧の電池１６から３．
５Ｖに昇圧した電圧の電力を得るＤＣ／ＤＣコンバータ
１３を１個設ければ済むものである。
【０００７】しかし、この種の音響機器では、演奏状態
にないときには、特別な場合を除いてモータが駆動され
ることはないので、消費電力は少なくなる。しかも、オ
ーディオ信号処理回路１５が動作せず、単に、マイクロ
コントローラとＲＯＭ等からなる制御回路２０だけが動
作するような操作状態にあるときには、装置で消費され
る電力は、非常に小さくなる。大きな電力が必要な重負
荷の状態から軽負荷のような微少な電力まで１つのＤＣ
／ＤＣコンバータ、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３
だけでコントロールする場合には、重負荷の大きな電力
の発生に合わせてＤＣ／ＤＣコンバータ１３が動作する
ように内部の発振回路から昇圧コイル等まで選択され設
計される。そのために、軽負荷の状態での電力変換効率
が著しく悪くなる。特に、電池駆動の装置では、電力変
換効率の低下は、装置使用時間に影響を与えて、それが
短くなる問題がある。
にないときには、特別な場合を除いてモータが駆動され
ることはないので、消費電力は少なくなる。しかも、オ
ーディオ信号処理回路１５が動作せず、単に、マイクロ
コントローラとＲＯＭ等からなる制御回路２０だけが動
作するような操作状態にあるときには、装置で消費され
る電力は、非常に小さくなる。大きな電力が必要な重負
荷の状態から軽負荷のような微少な電力まで１つのＤＣ
／ＤＣコンバータ、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３
だけでコントロールする場合には、重負荷の大きな電力
の発生に合わせてＤＣ／ＤＣコンバータ１３が動作する
ように内部の発振回路から昇圧コイル等まで選択され設
計される。そのために、軽負荷の状態での電力変換効率
が著しく悪くなる。特に、電池駆動の装置では、電力変
換効率の低下は、装置使用時間に影響を与えて、それが
短くなる問題がある。
【０００８】このようなことを回避するためのＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの一例として特公平５−８２１４６号を挙
げることができるが、これは、昇圧トランスを用いて軽
負荷時に発振を間欠動作させるものであって、昇圧トラ
ンスが外付けされるほか、発振開始時，停止時に無駄な
電流が流れ、発振動作状態では、重負荷と同じ動作を
し、停止状態では、動作をしないことから脈流成分が大
きくなる。この発明は、このような従来技術の問題点を
解決するものであって、軽負荷時であっても、重負荷時
であっても電力効率よくＤＣ−ＤＣ変換することがで
き、特に、電池駆動の装置に適するＤＣ／ＤＣコンバー
タを提供することを目的とする。
Ｃコンバータの一例として特公平５−８２１４６号を挙
げることができるが、これは、昇圧トランスを用いて軽
負荷時に発振を間欠動作させるものであって、昇圧トラ
ンスが外付けされるほか、発振開始時，停止時に無駄な
電流が流れ、発振動作状態では、重負荷と同じ動作を
し、停止状態では、動作をしないことから脈流成分が大
きくなる。この発明は、このような従来技術の問題点を
解決するものであって、軽負荷時であっても、重負荷時
であっても電力効率よくＤＣ−ＤＣ変換することがで
き、特に、電池駆動の装置に適するＤＣ／ＤＣコンバー
タを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明のＤＣ／ＤＣコンバータの特徴は、Ｄ
Ｃモータ駆動回路等の重負荷回路と、制御信号を発生す
るＩＣ回路等の軽負荷回路とに共通の電源ラインを介し
て電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、重負
荷および軽負荷に対して直列あるいは並列に挿入され電
源ラインに対してスイッチング制御を行うトランジスタ
を有するスイッチング回路と、トランジスタのスイッチ
ングの期間を電源ラインの負荷出力側の電圧に応じてこ
の電圧が一定になるようにパルス幅制御あるいは周波数
制御をする制御回路と、所定の周期で前記トランジスタ
をＯＮあるいはＯＦＦさせる発振回路とを備えていて、
重負荷回路に電力を供給するときには制御回路を動作さ
せ、軽負荷回路だけが動作するときには、制御回路の動
作を停止させて発振回路を動作させるものである。
るためのこの発明のＤＣ／ＤＣコンバータの特徴は、Ｄ
Ｃモータ駆動回路等の重負荷回路と、制御信号を発生す
るＩＣ回路等の軽負荷回路とに共通の電源ラインを介し
て電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、重負
荷および軽負荷に対して直列あるいは並列に挿入され電
源ラインに対してスイッチング制御を行うトランジスタ
を有するスイッチング回路と、トランジスタのスイッチ
ングの期間を電源ラインの負荷出力側の電圧に応じてこ
の電圧が一定になるようにパルス幅制御あるいは周波数
制御をする制御回路と、所定の周期で前記トランジスタ
をＯＮあるいはＯＦＦさせる発振回路とを備えていて、
重負荷回路に電力を供給するときには制御回路を動作さ
せ、軽負荷回路だけが動作するときには、制御回路の動
作を停止させて発振回路を動作させるものである。
【００１０】
【作用】このように、軽負荷のときにはトランジスタの
スイッチング動作を変換効率の悪いスイッチング制御回
路ではなく、単なる発振回路による駆動制御にしている
ので、軽負荷のときの変換効率が向上し、前記のような
トランス使用の昇圧による場合の電力ロスを低減し、脈
流の発生をより少なく抑制することができる。また、軽
負荷時にスイッチング制御回路側の動作を停止するよう
にしているので、さらに消費電力の低減を図ることがで
きる。その結果、効率のよい電力変換がなされ、電池駆
動の装置などにあっては、電池１本当たりの動作時間が
伸長される。
スイッチング動作を変換効率の悪いスイッチング制御回
路ではなく、単なる発振回路による駆動制御にしている
ので、軽負荷のときの変換効率が向上し、前記のような
トランス使用の昇圧による場合の電力ロスを低減し、脈
流の発生をより少なく抑制することができる。また、軽
負荷時にスイッチング制御回路側の動作を停止するよう
にしているので、さらに消費電力の低減を図ることがで
きる。その結果、効率のよい電力変換がなされ、電池駆
動の装置などにあっては、電池１本当たりの動作時間が
伸長される。
【００１１】
【実施例】図１は、この発明のＤＣ／ＤＣコンバータを
適用した一実施例の携帯用音響機器の電源回路を中心と
するブロック図である。なお、図２と同様な構成要素
は、同一の符号で示し、その説明を割愛する。図１にお
いて、１は、携帯用の音響機器であり、２は、そのＤＣ
／ＤＣコンバータ回路、３は、その入力端子であって電
池１６の正側端子に接続されている。４はその出力端子
であって、３．５Ｖの電源供給ライン１８に接続されて
いる。入力端子３と出力端子４との間には、電源ライン
（ＶCC）１７を経てコイルＬとダイオードＤと直列に順
次接続されている。コイルＬとダイオードＤの接続点と
接地間には、コレクターエミッタの順でＮ型のスイッチ
ングトランジスタ５が設けられていて、出力端子４側に
は、コンデンサＣが出力端子と接地間に設けられてい
る。
適用した一実施例の携帯用音響機器の電源回路を中心と
するブロック図である。なお、図２と同様な構成要素
は、同一の符号で示し、その説明を割愛する。図１にお
いて、１は、携帯用の音響機器であり、２は、そのＤＣ
／ＤＣコンバータ回路、３は、その入力端子であって電
池１６の正側端子に接続されている。４はその出力端子
であって、３．５Ｖの電源供給ライン１８に接続されて
いる。入力端子３と出力端子４との間には、電源ライン
（ＶCC）１７を経てコイルＬとダイオードＤと直列に順
次接続されている。コイルＬとダイオードＤの接続点と
接地間には、コレクターエミッタの順でＮ型のスイッチ
ングトランジスタ５が設けられていて、出力端子４側に
は、コンデンサＣが出力端子と接地間に設けられてい
る。
【００１２】トランジスタ５のベースは、ＰＷＭ制御回
路６の出力に接続され、この回路によりそのＯＮ／ＯＦ
Ｆが制御される。ＰＷＭ制御回路６は、三角波発生回路
６ａとコンパレータ６ｂとを有していて、三角波発生回
路６ａは、出力端子４に発生する所定の一定値である基
準出力電圧（ここでは３．５Ｖ）を中心に上下に振幅す
る三角波を発生する。コンパレータ６ｂは、この三角波
と出力端子４との電圧を比較して比較結果に応じたパル
ス幅の制御パルスをトランジスタ５に送出し、それをＯ
Ｎ／ＯＦＦする。これにより出力電圧が基準電出力圧に
なるようにトランジスタ５がＯＮ／ＯＦＦされ、いわゆ
るＰＷＭスイッチングレギュレーション制御がを行われ
る。
路６の出力に接続され、この回路によりそのＯＮ／ＯＦ
Ｆが制御される。ＰＷＭ制御回路６は、三角波発生回路
６ａとコンパレータ６ｂとを有していて、三角波発生回
路６ａは、出力端子４に発生する所定の一定値である基
準出力電圧（ここでは３．５Ｖ）を中心に上下に振幅す
る三角波を発生する。コンパレータ６ｂは、この三角波
と出力端子４との電圧を比較して比較結果に応じたパル
ス幅の制御パルスをトランジスタ５に送出し、それをＯ
Ｎ／ＯＦＦする。これにより出力電圧が基準電出力圧に
なるようにトランジスタ５がＯＮ／ＯＦＦされ、いわゆ
るＰＷＭスイッチングレギュレーション制御がを行われ
る。
【００１３】７は、リング発振回路（半導体の発振回
路）であって、いわゆるシフトレジスタで構成されるリ
ングカウンタにより１ビットをシフトさせて所定の周期
でパルスを発生する。その出力は、トランジスタ５のベ
ースに供給されてトランジスタ５をＯＮ／ＯＦＦするパ
ルスになる。この発振回路７により発生するパルスの周
期と幅とは、制御回路２０あるいはこれに関連した周辺
回路が動作していて電源投入時や操作開始時等で装置が
再生状態（モータを駆動するディスクやテープの送り状
態のときも同じ）になっていないときなどの、いわゆる
軽負荷状態のときに基準出力電圧において使用する電力
よりも少し大きな電力が負荷に供給されるような値に選
択されている。８は、切換回路であって、通常、その出
力端子８ａ側に接続されこの端子を介して電源ラインＶ
CCからの電力をＰＷＭ制御回路６に供給している。そし
て、フリップフロップ（ＦＦ）１９に出力があるときに
はその出力信号に応じて入力端子３に接続された電源ラ
イン（ＶCC）１７からの電力をＰＷＭ制御回路６からリ
ング発振回路７に切換えて供給する。
路）であって、いわゆるシフトレジスタで構成されるリ
ングカウンタにより１ビットをシフトさせて所定の周期
でパルスを発生する。その出力は、トランジスタ５のベ
ースに供給されてトランジスタ５をＯＮ／ＯＦＦするパ
ルスになる。この発振回路７により発生するパルスの周
期と幅とは、制御回路２０あるいはこれに関連した周辺
回路が動作していて電源投入時や操作開始時等で装置が
再生状態（モータを駆動するディスクやテープの送り状
態のときも同じ）になっていないときなどの、いわゆる
軽負荷状態のときに基準出力電圧において使用する電力
よりも少し大きな電力が負荷に供給されるような値に選
択されている。８は、切換回路であって、通常、その出
力端子８ａ側に接続されこの端子を介して電源ラインＶ
CCからの電力をＰＷＭ制御回路６に供給している。そし
て、フリップフロップ（ＦＦ）１９に出力があるときに
はその出力信号に応じて入力端子３に接続された電源ラ
イン（ＶCC）１７からの電力をＰＷＭ制御回路６からリ
ング発振回路７に切換えて供給する。
【００１４】スイッチ回路９は、切換回路８のリング発
振回路７側の出力端子８ｂとリング発振回路７の電源端
子７ａとの間に挿入されたスイッチ回路であって、コン
パレータ（ＣＯＭ）１０からの制御信号に応じてＯＮ／
ＯＦＦする。コンパレータ１０は、出力端子４の電圧と
基準電圧Ｖref とを比較して基準電圧以下になったとき
にスイッチ回路９をＯＮし、そうでないときにはこれを
ＯＦＦする。この基準電圧Ｖref は、前記の基準出力電
圧（３．５Ｖ）に一致している。
振回路７側の出力端子８ｂとリング発振回路７の電源端
子７ａとの間に挿入されたスイッチ回路であって、コン
パレータ（ＣＯＭ）１０からの制御信号に応じてＯＮ／
ＯＦＦする。コンパレータ１０は、出力端子４の電圧と
基準電圧Ｖref とを比較して基準電圧以下になったとき
にスイッチ回路９をＯＮし、そうでないときにはこれを
ＯＦＦする。この基準電圧Ｖref は、前記の基準出力電
圧（３．５Ｖ）に一致している。
【００１５】制御回路２０は、前記したようにマイクロ
コントローラ（ＭＣＵ）とＲＯＭ（ここではＳＲＡＭ）
等からなり、この回路およびこれに関連した周辺回路が
が動作していて電源投入時や操作開始時等で再生状態に
なっていない軽負荷状態のときに、フリップフロップ
（ＦＦ）１９に”１”をセットして切換回路８を切換え
てリング発振回路７に電力を供給する。そして、ＤＣモ
ータ等を駆動する開始条件が発生したり、パワーアンプ
を有するオーディオ信号処理回路１５の動作開始条件が
発生したときにフリップフロップ（ＦＦ）１９をリセッ
トしてデータ”０”にし、その出力を停止して出力端子
８ａ側を介してＰＷＭ制御回路６に電力を供給する。ま
た、逆にこれら回路やモータが停止状態に入ったときに
は、フリップフロップ（ＦＦ）１９に”１”をセットを
してリング発振回路７側に電力を供給する。
コントローラ（ＭＣＵ）とＲＯＭ（ここではＳＲＡＭ）
等からなり、この回路およびこれに関連した周辺回路が
が動作していて電源投入時や操作開始時等で再生状態に
なっていない軽負荷状態のときに、フリップフロップ
（ＦＦ）１９に”１”をセットして切換回路８を切換え
てリング発振回路７に電力を供給する。そして、ＤＣモ
ータ等を駆動する開始条件が発生したり、パワーアンプ
を有するオーディオ信号処理回路１５の動作開始条件が
発生したときにフリップフロップ（ＦＦ）１９をリセッ
トしてデータ”０”にし、その出力を停止して出力端子
８ａ側を介してＰＷＭ制御回路６に電力を供給する。ま
た、逆にこれら回路やモータが停止状態に入ったときに
は、フリップフロップ（ＦＦ）１９に”１”をセットを
してリング発振回路７側に電力を供給する。
【００１６】次にこのＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作を
説明する。まず、ＤＣモータ等を駆動するような再生状
態でないときややその他の重負荷の回路動作開始条件で
はないとき、あるいはオーディオ信号処理回路１５が動
作していないときの、いわゆる軽負荷動作状態のときに
は、フリップフロップ（ＦＦ）１９が”１”にセットさ
れて、リング発振回路７に電力が供給されてこれがが動
作している。このときには、ＰＷＭ制御回路６には電力
が供給されておらず、動作していない。
説明する。まず、ＤＣモータ等を駆動するような再生状
態でないときややその他の重負荷の回路動作開始条件で
はないとき、あるいはオーディオ信号処理回路１５が動
作していないときの、いわゆる軽負荷動作状態のときに
は、フリップフロップ（ＦＦ）１９が”１”にセットさ
れて、リング発振回路７に電力が供給されてこれがが動
作している。このときには、ＰＷＭ制御回路６には電力
が供給されておらず、動作していない。
【００１７】リング発振回路７の出力電圧の制御動作
は、スイッチ回路９のＯＮ／ＯＦＦに応じて行われる
が、出力電圧が基準出力電圧（一定値、ここでは３．５
Ｖ）にあるときあるいはこれ以上のときには、基準電圧
Ｖref と等しいか、これを越えているので、コンパレー
タ１０の出力によりスイッチ回路９はＯＦＦしている。
このときには、電源ライン（ＶCC）１７から電力は供給
されていないので、リング発振回路７は動作していな
い。しかし、出力端子４の電圧が基準出力電圧未満にな
ったときには、コンパレータ１０の出力が停止してスイ
ッチ回路９がＯＮしてリング発振回路７に電力が供給さ
れる。その結果、所定の発振周期でトランジスタ５がＯ
Ｎ／ＯＦＦされて出力電圧が基準出力電圧向かって上昇
する。そして、前記の基準出力電圧値に回復した時点で
コンパレータ１０の出力が発生してスイッチ回路９がＯ
ＦＦする。このような制御が繰り返されて出力電圧は基
準出力電圧に維持される。
は、スイッチ回路９のＯＮ／ＯＦＦに応じて行われる
が、出力電圧が基準出力電圧（一定値、ここでは３．５
Ｖ）にあるときあるいはこれ以上のときには、基準電圧
Ｖref と等しいか、これを越えているので、コンパレー
タ１０の出力によりスイッチ回路９はＯＦＦしている。
このときには、電源ライン（ＶCC）１７から電力は供給
されていないので、リング発振回路７は動作していな
い。しかし、出力端子４の電圧が基準出力電圧未満にな
ったときには、コンパレータ１０の出力が停止してスイ
ッチ回路９がＯＮしてリング発振回路７に電力が供給さ
れる。その結果、所定の発振周期でトランジスタ５がＯ
Ｎ／ＯＦＦされて出力電圧が基準出力電圧向かって上昇
する。そして、前記の基準出力電圧値に回復した時点で
コンパレータ１０の出力が発生してスイッチ回路９がＯ
ＦＦする。このような制御が繰り返されて出力電圧は基
準出力電圧に維持される。
【００１８】再生時のようにＤＣモータが駆動され、あ
るいはオーディオ信号処理回路が動作して音声出力回路
が動作するような重負荷状態のときには、フリップフロ
ップ（ＦＦ）１９がリセットされてその出力が停止する
ので、切換回路８は、ＰＷＭ制御回路６側に切換えられ
て電力がこれに供給される。その結果、ＰＷＭ制御回路
６によりトランジスタ５が、いわゆるＰＷＭのスイッチ
ング制御されて出力端子４が基準出力電圧に維持される
ような制御が行われる。なお、このときには、リング発
振回路７は動作を停止している。
るいはオーディオ信号処理回路が動作して音声出力回路
が動作するような重負荷状態のときには、フリップフロ
ップ（ＦＦ）１９がリセットされてその出力が停止する
ので、切換回路８は、ＰＷＭ制御回路６側に切換えられ
て電力がこれに供給される。その結果、ＰＷＭ制御回路
６によりトランジスタ５が、いわゆるＰＷＭのスイッチ
ング制御されて出力端子４が基準出力電圧に維持される
ような制御が行われる。なお、このときには、リング発
振回路７は動作を停止している。
【００１９】以上説明してきたが、実施例では、フリッ
プフロップを設けて制御回路からの制御信号に応じて発
振回路によるスイッチング制御とＰＷＭスイッチング制
御とを切り替えているが、フリップフロップを設けるこ
となく、直接制御回路からの制御信号により切換制御を
してもよい。さらに、発振回路による制御電圧を基準出
力電圧よりも少し低くするようにすればより電力が低減
できる。もちろん高く設定してもよい。また、実施例で
は、スイッチングトランジスタ５を負荷に並列に設けて
いるが、これは、負荷に直列に設けてもよいことはもち
ろんであり、Ｐ型トランジスタであってもよいこともも
ちろんである。さらに、制御回路におけるスイッチング
制御は、ＰＷＭ制御に限定されるものではなく、いわゆ
る周波数制御を用いてもよい。
プフロップを設けて制御回路からの制御信号に応じて発
振回路によるスイッチング制御とＰＷＭスイッチング制
御とを切り替えているが、フリップフロップを設けるこ
となく、直接制御回路からの制御信号により切換制御を
してもよい。さらに、発振回路による制御電圧を基準出
力電圧よりも少し低くするようにすればより電力が低減
できる。もちろん高く設定してもよい。また、実施例で
は、スイッチングトランジスタ５を負荷に並列に設けて
いるが、これは、負荷に直列に設けてもよいことはもち
ろんであり、Ｐ型トランジスタであってもよいこともも
ちろんである。さらに、制御回路におけるスイッチング
制御は、ＰＷＭ制御に限定されるものではなく、いわゆ
る周波数制御を用いてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明にあ
っては、軽負荷のときにはトランジスタのスイッチング
動作を変換効率の悪いスイッチング制御回路ではなく、
単なる発振回路による駆動制御にしているので、軽負荷
のときの変換効率が向上し、トランス使用の昇圧回路に
よる場合の電力ロスを低減し、脈流の発生をより少なく
抑制することができる。また、軽負荷時にスイッチング
制御回路側の動作を停止するようにしているので、さら
に消費電力の低減を図ることができる。その結果、効率
のよい電力変換がなされ、電池駆動の装置などにあって
は、電池１本当たりの動作時間が伸長される。
っては、軽負荷のときにはトランジスタのスイッチング
動作を変換効率の悪いスイッチング制御回路ではなく、
単なる発振回路による駆動制御にしているので、軽負荷
のときの変換効率が向上し、トランス使用の昇圧回路に
よる場合の電力ロスを低減し、脈流の発生をより少なく
抑制することができる。また、軽負荷時にスイッチング
制御回路側の動作を停止するようにしているので、さら
に消費電力の低減を図ることができる。その結果、効率
のよい電力変換がなされ、電池駆動の装置などにあって
は、電池１本当たりの動作時間が伸長される。
【図１】図１は、この発明のＤＣ／ＤＣコンバータを適
用した一実施例の携帯用音響機器の電源回路を中心とす
るブロック図である。
用した一実施例の携帯用音響機器の電源回路を中心とす
るブロック図である。
【図２】図２は、従来のＰＷＭＤＣモータ駆動回路のブ
ロック図である。
ロック図である。
１…携帯用の音響機器、２，１３，１４…ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ回路、３…入力端子、４…出力端子、５…スイ
ッチングトランジスタ、６…ＰＷＭ制御回路、７…リン
グ発振回路、８…切換回路、９…スイッチ回路、１０…
コンパレータ、１５…オーディオ信号処理回路、１６…
電池、Ｑ1 ，Ｑ2 …Ｐ形バイポーラトランジスタ、ＴＲ
1 〜ＴＲ4 …Ｎ形ＭＯＳトランジスタ、２０…制御回
路。
ンバータ回路、３…入力端子、４…出力端子、５…スイ
ッチングトランジスタ、６…ＰＷＭ制御回路、７…リン
グ発振回路、８…切換回路、９…スイッチ回路、１０…
コンパレータ、１５…オーディオ信号処理回路、１６…
電池、Ｑ1 ，Ｑ2 …Ｐ形バイポーラトランジスタ、ＴＲ
1 〜ＴＲ4 …Ｎ形ＭＯＳトランジスタ、２０…制御回
路。
Claims (3)
- 【請求項１】音声パワー出力回路，ＤＣモータ駆動回路
等の大きな電力を必要とする重負荷回路と、制御信号等
を発生するＩＣ回路等の比較的少ない電力で済む軽負荷
回路とに共通の電源ラインを介して電力を供給するＤＣ
／ＤＣコンバータにおいて、前記重負荷回路および軽負
荷回路に対して直列あるいは並列に挿入され前記電源ラ
インに対してスイッチングを行うトランジスタを有する
スイッチング回路と、前記トランジスタのスイッチング
の期間を前記電源ラインの負荷出力側の電圧に応じてこ
の電圧が所定の一定値になるようにパルス幅制御あるい
は周波数制御をする制御回路と、所定の周期で前記トラ
ンジスタをＯＮあるいはＯＦＦさせる発振回路とを備
え、前記重負荷回路に電力を供給するときには前記制御
回路を動作させ、前記軽負荷回路だけが動作するときに
は、前記制御回路の動作を停止させて前記発振回路を動
作させるＤＣ／ＤＣコンバータ。 - 【請求項２】さらに、前記軽負荷回路に電力を供給する
か、前記重負荷回路に電力を供給するかに応じて前記制
御回路および前記発振回路のいずれか一方を動作させる
選択回路と前記負荷出力側の電圧が前記一定値あるいは
この一定値より低い所定の電圧値以上であることを検出
しあるいはこの電圧値未満であることを検出する検出回
路とを備え、前記軽負荷回路に電力を供給するときにお
いて、前記検出回路の検出信号に応じて前記一定値ある
いはこの一定値より低い所定の電圧値以上であるときに
前記発振回路の動作を停止させる請求項１記載のＤＣ／
ＤＣコンバータ。 - 【請求項３】前記発振回路は、半導体発振回路であり、
前記検出回路は、前記負荷出力側の電圧を所定値と比較
するコンパレータであり、前記選択回路は、前記制御回
路および発振回路に電力を選択的に供給するスイッチ回
路であって制御信号を発生するＩＣ回路等からの制御信
号に応じて動作する請求項２記載のＤＣ／ＤＣコンバー
タ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6136277A JPH07322608A (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
| US08/449,830 US5565762A (en) | 1994-05-26 | 1995-05-24 | DC/DC converter and audio device incorporating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6136277A JPH07322608A (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07322608A true JPH07322608A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=15171432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6136277A Pending JPH07322608A (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5565762A (ja) |
| JP (1) | JPH07322608A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154015A (en) * | 1998-07-14 | 2000-11-28 | Ricoh Company, Ltd. | DC-DC converter |
| JP2006254685A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイッチング電源装置 |
| US7129680B2 (en) | 2002-11-20 | 2006-10-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voltage step-up and step-down DC/DC converter |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2794396B2 (ja) * | 1994-12-28 | 1998-09-03 | ローム株式会社 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
| US5949226A (en) * | 1995-04-10 | 1999-09-07 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakush | DC/DC converter with reduced power consumpton and improved efficiency |
| KR100206143B1 (ko) * | 1996-08-28 | 1999-07-01 | 윤종용 | 고역률 보상회로 |
| JP3657445B2 (ja) * | 1998-01-28 | 2005-06-08 | セイコーインスツル株式会社 | 電子機器 |
| JP3344479B2 (ja) * | 1999-08-24 | 2002-11-11 | 船井電機株式会社 | チョッパ型スイッチング電源 |
| US6507177B2 (en) * | 2001-06-05 | 2003-01-14 | Alcoa Fujikura Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Control circuit for the power controlled operation of a load |
| TWI300650B (en) * | 2003-04-24 | 2008-09-01 | Int Rectifier Corp | Fault protected self-oscillating driver |
| US7518885B2 (en) * | 2006-10-04 | 2009-04-14 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus for a control circuit with multiple operation modes |
| CN102113201B (zh) * | 2008-06-10 | 2013-01-30 | 梅森肃 | 再生开关磁阻电机驱动系统 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4644458A (en) * | 1984-03-19 | 1987-02-17 | Nec Corporation | Electric power supply circuit capable of reducing a loss of electric power |
| US4845605A (en) * | 1988-06-27 | 1989-07-04 | General Electric Company | High-frequency DC-DC power converter with zero-voltage switching of single primary-side power device |
| US4903181A (en) * | 1989-05-16 | 1990-02-20 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Power converter having parallel power switching systems coupled by an impedance inversion network |
| JP2571942Y2 (ja) * | 1992-10-12 | 1998-05-20 | ネミック・ラムダ株式会社 | 昇圧コンバータ |
| FR2707051B1 (ja) * | 1993-06-10 | 1996-03-08 | Matsushita Electric Works Ltd | |
| JPH0767325A (ja) * | 1993-08-20 | 1995-03-10 | Fujitsu Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2646969B2 (ja) * | 1993-08-30 | 1997-08-27 | 日本電気株式会社 | 冗長構成電源回路 |
| JP3243771B2 (ja) * | 1993-12-17 | 2002-01-07 | ローム株式会社 | Ｄｃモータ駆動回路およびこれを内蔵する携帯用音響機器 |
-
1994
- 1994-05-26 JP JP6136277A patent/JPH07322608A/ja active Pending
-
1995
- 1995-05-24 US US08/449,830 patent/US5565762A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154015A (en) * | 1998-07-14 | 2000-11-28 | Ricoh Company, Ltd. | DC-DC converter |
| US7129680B2 (en) | 2002-11-20 | 2006-10-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voltage step-up and step-down DC/DC converter |
| JP2006254685A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイッチング電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5565762A (en) | 1996-10-15 |
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