JPH08168237A - 安定化直流電源 - Google Patents

安定化直流電源

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JPH08168237A
JPH08168237A JP6311735A JP31173594A JPH08168237A JP H08168237 A JPH08168237 A JP H08168237A JP 6311735 A JP6311735 A JP 6311735A JP 31173594 A JP31173594 A JP 31173594A JP H08168237 A JPH08168237 A JP H08168237A
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JP
Japan
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reference voltage
voltage
converter
power supply
output
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JP6311735A
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English (en)
Inventor
Naoyuki Inoue
直幸 井上
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、直流の電源入力をDC/DCコン
バーターで安定化して出力する電源に関し、出力精度が
高く必要な部品数が少ない安定化直流電源の提供を目的
とする。 【構成】 電源入力端子10を介して外部から与えられ
た直流の電源電圧をフィードバック入力端子12から与
えられた電圧と内部で得られた基準電圧との差に応じた
安定な直流の電源電圧へ変換してから外部の負荷へ電源
出力端子14より出力し、内部で得られた基準電圧を基
準電圧出力端子16より出力するDC/DCコンバータ
ー18と、DC/DCコンバーター18の基準電圧出力
端子16より出力される基準電圧と値が同一で精度が高
い別の基準電圧を発生する基準電圧発生器20と、DC
/DCコンバーター18の基準電圧出力端子16より出
力された基準電圧と基準電圧発生器20で発生した基準
電圧との差をDC/DCコンバーター18の電源出力端
子14より出力された直流の電源電圧に加えてDC/D
Cコンバーター18のフィードバック入力端子12へ与
えるフィードバック電圧補正器22と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流の電源入力をDC
/DCコンバーターで安定化して出力する電源に関する
ものである。
【0002】この種の電源はノート型のパーソナルコン
ピュータやワードプロセッサに内蔵されたバッテリーの
充電に使用されている。
【0003】
【従来の技術】図6では第1の従来技術が説明されてお
り、同図のDC/DCコンバーター18はIC化された
製品で、電源入力端子10,フィードバック入力端子1
2,電源出力端子14,基準電圧出力端子16を備えて
いる。
【0004】そのDC/DCコンバーター18は、電源
入力端子10を介して外部から与えられた直流の電源電
圧をフィードバック入力端子12から与えられた電圧と
内部で得られた基準電圧との差に応じた安定な直流の電
源電圧へ変換してから外部へ電源出力端子14より出力
し、内部で得られた基準電圧を基準電圧出力端子16よ
り出力する。
【0005】同図において、電源出力端子14の出力電
圧がフィードバック入力端子12へ直接与えられてお
り、また、電源出力端子14の出力電圧はコイル60
0,コンデンサー602によるフィルターを介して負荷
へ供給される。
【0006】ノート型のパーソナルコンピュータやワー
ドプロセッサではこの負荷がそれらに内蔵されたバッテ
リーとされ、同バッテリーは安定化された直流の電源電
圧によって充電される。
【0007】ここで、ノート型パーソナルコンピュータ
やワードプロセッサの動作時間を延長するためにリチウ
ムイオン電池が内蔵バッテリーとして使用される場合、
IC化された製品のDC/DCコンバーター18は出力
精度が一般に不十分で、リチウムイオン電池の充電には
不適当となる。
【0008】ところが、出力精度が十分に高く仕様を満
足できるDC/DCコンバーター18は入手が困難で、
仮に入手が可能であっても、きわめて高価なことからノ
ート型パーソナルコンピュータやワードプロセッサのよ
うに製造コストの低減が要求される商品に使用できな
い。
【0009】その場合には、安定化直流電源がディスク
リート部品を用いて構成され、あるいは、IC化された
DC/DCコンバーター18を用いて図7のように構成
される。
【0010】図7において、電源出力側とフィードバッ
ク入力端子12との間に抵抗器700が挿入され、抵抗
器700のフィードバック入力端子12側にアナログス
イッチ702が接続される。
【0011】そして、アナログスイッチ702には複数
の抵抗器704_1,704_2・・・704_nが並
列に接続され、各抵抗器704_1,704_2・・・
704_nは共通接地される。
【0012】さらに、スイッチ制御信号がアナログスイ
ッチ702へ与えられて抵抗器704_1,704_2
・・・704_nが並列接続された回路の合成抵抗値が
切り替えられる。
【0013】この切り替えが行なわれることにより、フ
ィードバック入力端子12へ与えられる電圧が調整さ
れ、その結果、内蔵バッテリーの充電電圧がスイッチ制
御信号に応じて制御される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ディスクリート部品を
用いて構成される場合には、実装面積が大きくなり、部
品数が増加するので、ノート型パーソナルコンピュータ
やワードプロセッサを小型化し、その製造コストを低減
することが困難となる。
【0015】また図7のように構成される場合にも、出
力電圧の調整範囲を広げると、抵抗器704_1,70
4_2・・・704_nの数及びアナログスイッチ70
2のチャネル数が増加するので、ノート型パーソナルコ
ンピュータやワードプロセッサの小型化や製造コストの
低減が困難となる。
【0016】本発明は上記従来の事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、出力精度が高く必要な部品数
が少ない安定化直流電源を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】第1発明にかかる電源
は、図1において、電源入力端子10を介して外部から
与えられた直流の電源電圧をフィードバック入力端子1
2から与えられた電圧と内部で得られた基準電圧との差
に応じた安定な直流の電源電圧へ変換してから外部の負
荷へ電源出力端子14より出力し、内部で得られた基準
電圧を基準電圧出力端子16より出力するDC/DCコ
ンバーター18と、DC/DCコンバーター18の基準
電圧出力端子16より出力される基準電圧と値が同一で
精度が高い別の基準電圧を発生する基準電圧発生器20
と、DC/DCコンバーター18の基準電圧出力端子1
6より出力された基準電圧と基準電圧発生器20で発生
した基準電圧との差をDC/DCコンバーター18の電
源出力端子14より出力された直流の電源電圧に加えて
DC/DCコンバーター18のフィードバック入力端子
12へ与えるフィードバック電圧補正器22と、を有す
る。
【0018】また第2発明にかかる電源は、図1におい
て、電源入力端子10を介して外部から与えられた直流
の電源電圧をフィードバック入力端子12から与えられ
た電圧と内部で得られた基準電圧との差に応じた安定な
直流の電源電圧へ変換してから外部の負荷へ電源出力端
子14より出力し、内部で得られた基準電圧を基準電圧
出力端子16より出力するDC/DCコンバーター18
と、DC/DCコンバーター18の基準電圧出力端子1
6より出力される基準電圧と値が同一で精度が高い別の
基準電圧を発生する基準電圧発生器20と、DC/DC
コンバーター18の基準電圧出力端子16より出力され
た基準電圧と基準電圧発生器20で発生した基準電圧と
の差をDC/DCコンバーター18の電源出力端子14
より出力された直流の電源電圧に加えてDC/DCコン
バーター18のフィードバック入力端子12へ与えるフ
ィードバック電圧補正器22と、を有し、基準電圧発生
器20は、図3において、発生すべき基準電圧の目標値
をデジタル表現で生成するデジタル目標値生成器24
と、生成されたデジタルの目標値をアナログ化した直流
電圧をフィードバック電圧補正器22に出力するD/A
変換器26と、を含み、フィードバック電圧補正器22
は、図4において、DC/DCコンバーター18の基準
電圧出力端子16より出力された基準電圧と基準電圧発
生器20から入力された基準電圧との差を求める比較器
28と、比較器28で求められた電圧差をDC/DCコ
ンバーター18の電源出力端子14より出力された直流
の電源電圧に加えてDC/DCコンバーター18のフィ
ードバック入力端子12へ与える加算器30と、を含
む。
【0019】
【作用】第1発明の安定化直流電源は、DC/DCコン
バーター18の内部において得られた基準電圧とその外
部に設けられた出力精度が高い基準電圧発生器20の基
準電圧との差を電源出力端子14の出力電圧に加えてフ
ィードバック入力端子12へ与え、コンバーター内部の
基準電圧を精度の高いものに補正する。
【0020】第2発明においては、外部基準電圧の目標
値がデジタル表現で生成され、そのデジタル値をアナロ
グ化した直流電圧がフィードバック電圧補正器22に出
力されるので、デジタル値のビット数を増加させること
により、外部の基準電圧を介してコンバーター出力の電
圧を広範囲に精度良く調整することが可能となる。
【0021】
【実施例】ノート型のパーソナルコンピュータやワード
プロセッサに内蔵されたバッテリーの充電に使用する実
施例が図1に示されており、同図のDC/DCコンバー
ター18はIC化された製品で、電源入力端子10,フ
ィードバック入力端子12,電源出力端子14,基準電
圧出力端子16を備えている。
【0022】そして、DC/DCコンバーター18は電
源入力端子10を介して外部から与えられた直流の電源
電圧をフィードバック入力端子12から与えられた電圧
と内部で得られた基準電圧との差に応じた安定な直流の
電源電圧へ変換してから外部の負荷へ電源出力端子14
より出力し、内部で得られた基準電圧を基準電圧出力端
子16より出力する。
【0023】また、基準電圧発生器20はDC/DCコ
ンバーター18の基準電圧出力端子16より出力される
基準電圧と値が同一で精度が高い別の基準電圧を発生す
る。さらに、フィードバック電圧補正器22はDC/D
Cコンバーター18の基準電圧出力端子16より出力さ
れた基準電圧と基準電圧発生器20で発生した基準電圧
との差をDC/DCコンバーター18の電源出力端子1
4より出力された直流の電源電圧に加えてDC/DCコ
ンバーター18のフィードバック入力端子12へ与え
る。
【0024】図2にはDC/DCコンバーター18が示
されており、同図においてDC/DCコンバーター18
は、基準電圧を発生する基準電圧発生器200,基準電
圧発生器200の出力とフィードバック入力端子12の
電圧とが入力される差動増幅器202,三角波を発生す
る三角波発生器204,差動増幅器202の出力と三角
波発生器204の出力とが入力される比較器206,電
源入力端子10と電源出力端子14との間に挿入され比
較器206の出力でスイッチングするパワートランジス
タ208により構成されている。
【0025】図3では基準電圧発生器20の構成が説明
されており、同図の基準電圧発生器20は、基準電圧の
目標値をデジタル表現で生成するデジタル目標値生成器
24(ゲート回路やマイクロプロセッサで構成する),
生成されたデジタルの目標値をアナログ化した直流電圧
をフィードバック電圧補正器22へ出力するD/A変換
器26により構成されている。
【0026】なお、ノート型パーソナルコンピュータや
ワードプロセッサのディスプレイ300とキーボード3
02を用いてそのCPU304と会話することで、デジ
タル目標値生成器24のデジタル目標値を任意に設定で
きる。
【0027】図4にはフィードバック電圧補正器22が
示されており、同図のフィードバック電圧補正器22
は、DC/DCコンバーター18の基準電圧出力端子1
6より出力された基準電圧と基準電圧発生器20から入
力された基準電圧との差を求める比較器28,比較器2
8で求められた電圧差をDC/DCコンバーター18の
電源出力端子14より出力された直流の電源電圧に加え
てDC/DCコンバーター18のフィードバック入力端
子12へ与える加算器30により構成されている。
【0028】図5には比較器28と加算器30の構成が
示されており、同図の比較器28は演算増幅器500,
抵抗器502,504,506,508で構成され、演
算増幅器500には基準電圧発生器20の出力が供給さ
れる。
【0029】また加算器30は演算増幅器510,抵抗
器512,514,516,518で構成されており、
演算増幅器510に演算増幅器500の出力電圧と電源
出力電圧とが供給され、演算増幅器510の出力電圧は
フィードバック入力端子12へ与えられる。
【0030】図4において、電源出力電圧がVFで、基
準電圧出力端子16の電圧がVRIで、基準電圧発生器2
0の出力電圧がVREで、フィードバック入力端子12の
電圧がVFCで各々示されている。
【0031】同図において、比較器28は電圧VRI,V
REを入力して電圧VRI―VREを加算器30へ出力し、加
算器30は電圧VF,VRI―VREを入力して電圧VFC=
VF+(VRI―VRE)をフィードバック入力端子12へ
出力する。
【0032】図2から理解されるように、DC/DCコ
ンバーター18内で差動増幅器202がフィードバック
電圧VFC=VF+(VRI―VRE)から内部の基準電圧VR
Iを差し引くので、基準電圧VRIが基準電圧発生器20
の精度が高い出力電圧VREに置き換えられる。
【0033】このように本実施例によれば、IC化され
た製品のDC/DCコンバーター18に多数の部品を組
み合わせることなくコンバーター内部の基準電圧を精度
の高いものに補正できる。
【0034】したがって、安定化直流電源の実装面積を
縮減しながらそのコストを引き下げ、より小型かつ安価
で内蔵バッテリー(リチウムイオン電池など)による動
作時間が長いノート型パーソナルコンピュータやワード
プロセッサを製造することが可能となる。
【0035】さらに、外部基準電圧の目標となるデジタ
ル値のビット数を増加させることにより、コンバーター
出力の電圧を広範囲に精度良く調整することも可能とな
り、その調整はキーボード操作で自由に行なえる。この
ため、本実施例の電源はあらゆる機種にとって汎用的な
ものとなる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、小
型かつ安価で、出力精度及び汎用性が高く、ノート型パ
ーソナルコンピュータやワードプロセッサに好適な安定
化直流電源を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の構成説明図である。
【図2】DC/DCコンバーターの構成説明図である。
【図3】基準電圧発生器の構成説明図である。
【図4】フィードバック電圧補正器の構成説明図であ
る。
【図5】比較器及び加算器の構成説明図である。
【図6】第1従来技術の説明図である。
【図7】第2従来技術の説明図である。
【符号の説明】
10 電源入力端子 12 フィードバック入力端子 14 電源出力端子 16 基準電圧出力端子 18 DC/DCコンバーター 20 基準電圧発生器 22 フィードバック電圧補正器 24 デジタル目標値発生器 26 D/A変換器 28 比較器 30 加算器 200 基準電圧発生器 202 差動増幅器 204 三角波発生器 206 比較器 208 パワートランジスタ 300 ディスプレイ 302 キーボード 304 CPU 500 演算増幅器 502,504,506,508 抵抗器 510 演算増幅器 512,514,516,518 抵抗器 600 コイル 602 コンデンサー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源入力端子を介して外部から与えられ
    た直流の電源電圧をフィードバック入力端子から与えら
    れた電圧と内部で得られた基準電圧との差に応じた安定
    な直流の電源電圧へ変換してから外部の負荷へ電源出力
    端子より出力し、内部で得られた基準電圧を基準電圧出
    力端子より出力するDC/DCコンバーターと、 DC/DCコンバーターの基準電圧出力端子より出力さ
    れる基準電圧と値が同一で精度が高い別の基準電圧を発
    生する基準電圧発生器と、 DC/DCコンバーターの基準電圧出力端子より出力さ
    れた基準電圧と基準電圧発生器で発生した基準電圧との
    差をDC/DCコンバーターの電源出力端子より出力さ
    れた直流の電源電圧に加えてDC/DCコンバーターの
    フィードバック入力端子へ与えるフィードバック電圧補
    正器と、 を有する、 ことを特徴とした安定化直流電源。
  2. 【請求項2】 電源入力端子を介して外部から与えられ
    た直流の電源電圧をフィードバック入力端子から与えら
    れた電圧と内部で得られた基準電圧との差に応じた安定
    な直流の電源電圧へ変換してから外部の負荷へ電源出力
    端子より出力し、内部で得られた基準電圧を基準電圧出
    力端子より出力するDC/DCコンバーターと、 DC/DCコンバーターの基準電圧出力端子より出力さ
    れる基準電圧と値が同一で精度が高い別の基準電圧を発
    生する基準電圧発生器と、 DC/DCコンバーターの基準電圧出力端子より出力さ
    れた基準電圧と基準電圧発生器で発生した基準電圧との
    差をDC/DCコンバーターの電源出力端子より出力さ
    れた直流の電源電圧に加えてDC/DCコンバーターの
    フィードバック入力端子へ与えるフィードバック電圧補
    正器と、 を有し、 基準電圧発生器は、 発生すべき基準電圧の目標値をデジタル表現で生成する
    デジタル目標値生成器と、 生成されたデジタルの目標値をアナログ化した直流電圧
    をフィードバック電圧補正器に出力するD/A変換器
    と、 を含み、 フィードバック電圧補正器は、 DC/DCコンバーターの基準電圧出力端子より出力さ
    れた基準電圧と基準電圧発生器から入力された基準電圧
    との差を求める比較器と、 比較器で求められた電圧差をDC/DCコンバーターの
    電源出力端子より出力された直流の電源電圧に加えてD
    C/DCコンバーターのフィードバック入力端子へ与え
    る加算器と、 を含む、 ことを特徴とした安定化直流電源。
JP6311735A 1994-12-15 1994-12-15 安定化直流電源 Pending JPH08168237A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103746416A (zh) * 2013-12-23 2014-04-23 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种连续供电系统的设计方法
CN104917400A (zh) * 2015-05-13 2015-09-16 苏州闪联高压电器有限公司 一种地铁屏蔽门用可恒压输出的直流电源
CN105450012A (zh) * 2015-11-24 2016-03-30 深圳市思榕科技有限公司 一种消费类电子产品测试供电系统
RU178370U1 (ru) * 2017-10-05 2018-04-02 Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" Миниатюрный модуль питания dc/dc

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Effective date: 20030909