JPH1066334A - System for controlling stabilization of output voltage - Google Patents
System for controlling stabilization of output voltageInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング電源に
おける出力電圧安定化制御方式に関する。The present invention relates to an output voltage stabilization control method for a switching power supply.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、スイッチング電源における出力電
圧安定化制御は、1988年6月30日付け発行の刊行
物「スイッチング電源技術」(筆者:二宮 保)の15
頁〜16頁に示されているように、スイッチング電源の
出力電圧と基準電圧とを比較し、その差分に応じてスイ
ッチングパルス幅の制御を行う方式であった。2. Description of the Related Art Conventionally, output voltage stabilization control in a switching power supply has been disclosed in the publication "Switching Power Supply Technology" (author: Tamotsu Ninomiya) published on June 30, 1988.
As shown on pages 16 to 16, the output voltage of the switching power supply is compared with a reference voltage, and the switching pulse width is controlled according to the difference.
【0003】図6は、従来の技術を示すブロック図であ
り、DCーDC変換部10と電源制御部12を備えたス
イッチング電源1Aと、負荷ケーブル2と、負荷3とか
ら構成される。さらに、電源制御部12は、DCーDC
変換部10のスイッチングトランジスタ10aにスイッ
チングパルスfを出力するスイッチングパルス発生用コ
ンパレータ12aと、電圧制御用オペアンプ12bとか
ら構成される。なお、スイッチングパルス発生用コンパ
レータ12aには、電圧制御用オペアンプ12bの出力
dとコンパレータ入力三角波eとが入力され、電圧制御
用オペアンプ12bには、基準電圧入力回路12cの基
準電圧と出力電圧センス回路12dの出力電圧が入力さ
れる。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional technique, and comprises a switching power supply 1A having a DC-DC converter 10 and a power supply controller 12, a load cable 2, and a load 3. Further, the power supply control unit 12 has a DC-DC
The switching unit 10 includes a switching pulse generation comparator 12a that outputs a switching pulse f to the switching transistor 10a of the conversion unit 10, and a voltage control operational amplifier 12b. The output d of the voltage control operational amplifier 12b and the comparator input triangular wave e are input to the switching pulse generation comparator 12a, and the reference voltage of the reference voltage input circuit 12c and the output voltage sense circuit are input to the voltage control operational amplifier 12b. The output voltage of 12d is input.
【0004】DCーDC変換部10の出力電圧gは、出
力電圧センス回路12dの出力電圧として電圧制御用オ
ペアンプ12bに入力され、基準電圧入力回路12cの
基準電圧と比較される。比較の結果は出力dとしてスイ
ッチングパルス発生用コンパレータ12aに入力され
る。スイッチングパルス発生用コンパレータ12aは、
電圧制御用オペアンプ12bからの出力dとコンパレー
タ入力三角波eとからスイッチングパルスfの幅を調整
する。調整されたスイッチングパルスfは、スイッチン
グパルス発生用コンパレータ12aからDCーDC変換
部10のスイッチングトランジスタ10aに出力され、
制御を完了する。The output voltage g of the DC-DC converter 10 is input to a voltage control operational amplifier 12b as an output voltage of an output voltage sensing circuit 12d, and is compared with a reference voltage of a reference voltage input circuit 12c. The result of the comparison is input to the switching pulse generating comparator 12a as an output d. The comparator 12a for generating a switching pulse
The width of the switching pulse f is adjusted based on the output d from the voltage control operational amplifier 12b and the comparator input triangular wave e. The adjusted switching pulse f is output from the switching pulse generation comparator 12a to the switching transistor 10a of the DC-DC converter 10,
Complete control.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
おける問題点は、負荷の消費電流が急峻に減少したとき
の対策がなされていないことである。すなわち、負荷の
急峻な電流変動di/dtが発生すると、スイッチング
電源から負荷へ電流を伝達する負荷ケーブルの内部イン
ダクタンスLにより、L・di/dtの電圧が発生し、
出力電圧が過渡的に上昇し、負荷の素子に過電圧が印加
されてしまう問題を有している。A problem with the above-mentioned prior art is that no measure is taken when the current consumption of the load is sharply reduced. That is, when a steep current fluctuation di / dt of the load occurs, a voltage of L · di / dt occurs due to the internal inductance L of the load cable for transmitting the current from the switching power supply to the load,
There is a problem that the output voltage rises transiently and an overvoltage is applied to a load element.
【0006】本発明は、負荷の消費電流が急峻に減少し
ても、負荷の素子に過電圧が印加されない出力電圧安定
化制御方式の実現を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize an output voltage stabilization control method in which an overvoltage is not applied to a load element even when the current consumption of a load sharply decreases.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の出力電圧
安定化制御方式は、スイッチング電源の負荷電流の急峻
な減少を予め検出し、その検出信号をスイッチングパル
ス幅の制御に利用することを特徴とする。According to a first output voltage stabilization control method of the present invention, a steep decrease in load current of a switching power supply is detected in advance, and a detection signal is used for controlling a switching pulse width. It is characterized by.
【0008】本発明の第2の出力電圧安定化制御方式
は、スイッチング電源の出力電圧と基準電圧とを比較
し、その差分をスイッチングパルス生成手段に入力する
ことによってスイッチングパルスの幅を制御する前記ス
イッチング電源における出力電圧安定化制御方式であっ
て、負荷の動作を制御するための論理制御プログラムを
備え、前記論理制御プログラムから負荷電流の急峻な減
少を検出し、前記スイッチング電源の基準電圧入力回路
に負荷電流減少信号を送出する論理制御装置と、前記負
荷電流減少信号により基準電圧を降下させ、スイッチン
グパルスの幅を減少させる前記スイッチング電源の電源
制御部とを有し、負荷電流の急峻な減少に先立ち、前記
スイッチング電源の出力電圧をある一定値低下させるこ
とを特徴とする。According to a second output voltage stabilization control method of the present invention, the output voltage of a switching power supply is compared with a reference voltage, and the difference is input to switching pulse generation means to control the width of the switching pulse. An output voltage stabilization control method in a switching power supply, comprising a logic control program for controlling the operation of a load, detecting a sharp decrease in load current from the logic control program, and outputting a reference voltage input circuit of the switching power supply. A logic control device for transmitting a load current decrease signal to the switching power supply, and a power supply control unit of the switching power supply for reducing a reference voltage by the load current reduction signal to reduce a width of a switching pulse, and a steep decrease in load current. Prior to this, the output voltage of the switching power supply is reduced by a certain value.
【0009】本発明の第3の出力電圧安定化制御方式
は、本発明の第2の出力電圧安定化制御方式において、
前記負荷電流減少信号は、前記スイッチング電源の出力
電圧センス回路に入力され、出力電圧を変化させること
により、前記スイッチング電源の出力電圧をある一定値
低下させることを特徴とする。A third output voltage stabilization control method according to the present invention is the second output voltage stabilization control method according to the second invention,
The load current decrease signal is input to an output voltage sensing circuit of the switching power supply, and changes the output voltage to lower the output voltage of the switching power supply by a certain value.
【0010】本発明の第4の出力電圧安定化制御方式
は、本発明の第2の出力電圧安定化制御方式において、
前記負荷電流減少信号は、前記スイッチング電源の基準
電圧入力回路および出力電圧センス回路の両方に入力さ
れ、基準電圧および出力電圧を変化させることにより、
前記スイッチング電源の出力電圧をある一定値低下させ
ることを特徴とする。A fourth output voltage stabilization control method according to the present invention is the same as the second output voltage stabilization control method according to the invention,
The load current decrease signal is input to both a reference voltage input circuit and an output voltage sense circuit of the switching power supply, and by changing the reference voltage and the output voltage,
The output voltage of the switching power supply is reduced by a certain value.
【0011】本発明の第5の出力電圧安定化制御方式
は、本発明の第2の出力電圧安定化制御方式において、
前記負荷電流減少信号は、前記スイッチング電源のスイ
ッチングパルス生成手段に入力され、前記スイッチング
電源の出力電圧をある一定値低下させることを特徴とす
る。A fifth output voltage stabilization control method according to the present invention is the second output voltage stabilization control method according to the second invention,
The load current decrease signal is input to a switching pulse generation unit of the switching power supply, and reduces the output voltage of the switching power supply by a certain value.
【0012】本発明の第6の出力電圧安定化制御方式
は、本発明の第2〜第5の出力電圧安定化制御方式にお
いて、前記一定値は、複数種類の中から任意に設定でき
ることを特徴とする。According to a sixth output voltage stabilization control method of the present invention, in the second to fifth output voltage stabilization control methods of the present invention, the constant value can be arbitrarily set from a plurality of types. And
【0013】本発明の第7の出力電圧安定化制御方式
は、本発明の第2〜第5の出力電圧安定化制御方式にお
いて、前記スイッチング電源の出力電圧は、一定値低下
させる代わりに特定の電圧に設定できることを特徴とす
る。According to a seventh output voltage stabilization control method of the present invention, in the second to fifth output voltage stabilization control methods of the present invention, the output voltage of the switching power supply is changed to a specific value instead of decreasing by a fixed value. It is characterized in that it can be set to a voltage.
【0014】本発明の第8の出力電圧安定化制御方式
は、本発明の第7の出力電圧安定化制御方式において、
前記特定の電圧は、複数種類の中から任意に設定できる
ことを特徴とする。An eighth output voltage stabilization control method according to the present invention is the same as the seventh output voltage stabilization control method according to the invention,
The specific voltage can be arbitrarily set from a plurality of types.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】次に本発明の発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
【0016】図1は、本発明の第1の実施の形態を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【0017】スイッチング電源1は、内部インダクタン
スを有する負荷ケーブル2により負荷3へ接続されてい
る。スイッチング電源1の構成は、従来の技術で述べた
図6とほぼ同じであり、電源制御部11において負荷電
流減少信号bを加算処理する点のみ異なる。本発明の特
徴である論理制御装置4は、スイッチング電源1の電源
制御部11と負荷3とを制御し、負荷3の論理制御プロ
グラムを備えている。The switching power supply 1 is connected to a load 3 by a load cable 2 having an internal inductance. The configuration of the switching power supply 1 is almost the same as that of FIG. 6 described in the related art, except that the power supply control unit 11 adds the load current decrease signal b. The logic control device 4 which is a feature of the present invention controls the power supply control unit 11 of the switching power supply 1 and the load 3 and includes a logic control program for the load 3.
【0018】図2は、本発明の第1の実施の形態の信号
の流れを示すタイムチャートであり、図3は、本発明の
第2の実施の形態を示すブロック図、図4は、本発明の
第3の実施の形態を示すブロック図、図5は、本発明の
第4の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 2 is a time chart showing a signal flow according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【0019】次に、本発明の第1の実施の形態の動作に
ついて図1および図2を用いて詳細に説明する。Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
【0020】論理制御装置4は、論理制御プログラムに
より負荷3の動作状況を判断し、事前に負荷3の消費電
流が急峻に減少することを検出すると、スイッチング電
源1の電源制御部11に対して図2に示す負荷電流減少
信号bを送出する。それにより電源制御部11は、電圧
制御用オペアンプ11bの入力である基準電圧入力回路
11cの基準電圧を図2のcのように降下させる。この
とき、降下させる電圧は予め一定の値にしておくが、複
数種類の中から設定することも可能である。The logic control device 4 determines the operating condition of the load 3 according to the logic control program, and when it detects in advance that the current consumption of the load 3 is sharply reduced, the logic control device 4 The load current decrease signal b shown in FIG. 2 is transmitted. As a result, the power supply controller 11 lowers the reference voltage of the reference voltage input circuit 11c, which is the input of the voltage control operational amplifier 11b, as shown in FIG. At this time, the voltage to be dropped is set to a constant value in advance, but can be set from a plurality of types.
【0021】電圧制御用オペアンプ11bの出力dは、
基準電圧の降下により図2に示すdのように変化し、ス
イッチングパルス発生用コンパレータ11aの出力パル
ス幅を、図2のスイッチングパルスfのように減少させ
る。このスイッチングパルスfは、スイッチング電源1
のDCーDC変換部10のスイッチングトランジスタ1
0aに出力され、スイッチング電源1の出力電圧gを低
下させる。The output d of the voltage control operational amplifier 11b is
Due to the drop in the reference voltage, the voltage changes as shown in FIG. 2D, and the output pulse width of the switching pulse generating comparator 11a is reduced as in the switching pulse f in FIG. This switching pulse f is generated by the switching power supply 1
Switching transistor 1 of DC-DC converter 10
0a to reduce the output voltage g of the switching power supply 1.
【0022】以上の動作は、論理制御装置4の論理制御
プログラムによる負荷3の急峻な消費電流減少に先立っ
て行われる。すなわち、論理制御装置4は、負荷3の急
峻な消費電流減少の時間から上記の動作に要する時間だ
け前に負荷電流減少信号bをスイッチング電源1の電源
制御部11に送出し、その後上記の動作に要する時間経
過後に、負荷3に対して消費電流を急峻に減少させるよ
う指示する。The above operation is performed prior to a sharp decrease in the current consumption of the load 3 by the logic control program of the logic control device 4. That is, the logic control device 4 sends the load current decrease signal b to the power supply control unit 11 of the switching power supply 1 a time before the time required for the above-described operation from the time of the steep decrease in the current consumption of the load 3, and then performs the above-described operation. After the elapse of the time required for, the load 3 is instructed to sharply reduce the current consumption.
【0023】なお、この後負荷電流が増大したときは、
論理制御装置4は負荷電流減少信号bの電源制御部11
への送出を停止する。After this, when the load current increases,
The logic controller 4 controls the power supply controller 11 of the load current decrease signal b.
Stop sending to.
【0024】次に、本発明の第2の実施の形態の動作に
ついて図3を用いて説明する。Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0025】本発明の第1の実施の形態においては、負
荷電流減少信号bは、電圧制御用オペアンプ11bの入
力である基準電圧入力回路11cの基準電圧を降下させ
ていたが、本発明の第2の実施の形態では、図3に示す
ように基準電圧の代わりに、電圧制御用オペアンプ11
bのもう一方の入力である出力電圧センス回路11dの
出力電圧を変化させる点が異なる。In the first embodiment of the present invention, the load current decrease signal b lowers the reference voltage of the reference voltage input circuit 11c which is the input of the voltage control operational amplifier 11b. In the second embodiment, a voltage control operational amplifier 11 is used instead of the reference voltage as shown in FIG.
The difference is that the output voltage of the output voltage sensing circuit 11d, which is the other input of b, is changed.
【0026】次に、本発明の第3の実施の形態の動作に
ついて図4を用いて説明する。Next, the operation of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0027】本発明の第1または第2の実施の形態にお
いては、負荷電流減少信号bにより、基準電圧入力回路
11cの基準電圧または出力電圧センス回路11dの出
力電圧を変化させていたが、本発明の第3の実施の形態
では、図4に示すように、基準電圧入力回路11cの基
準電圧および出力電圧センス回路11dの出力電圧の両
方を変化させる点が異なる。In the first or second embodiment of the present invention, the reference voltage of the reference voltage input circuit 11c or the output voltage of the output voltage sense circuit 11d is changed by the load current decrease signal b. The third embodiment differs from the third embodiment in that both the reference voltage of the reference voltage input circuit 11c and the output voltage of the output voltage sense circuit 11d are changed as shown in FIG.
【0028】次に、本発明の第4の実施の形態の動作に
ついて図5を用いて説明する。Next, the operation of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0029】本発明の第4の実施の形態では、図5に示
すように、負荷電流減少信号bにより電圧制御用オペア
ンプ11bの出力dを変化させる点が、上記第1〜第3
の実施の形態と異なる。The fourth embodiment of the present invention is characterized in that the output d of the voltage control operational amplifier 11b is changed by the load current decrease signal b as shown in FIG.
This embodiment is different from the embodiment.
【0030】なお、本実施の形態においては、DCーD
C変換部10を備えたスイッチング電源1として説明し
たが、ACーDC変換部を備えたスイッチング電源であ
ってもよい。In this embodiment, DC-D
Although described as the switching power supply 1 including the C conversion unit 10, a switching power supply including an AC-DC conversion unit may be used.
【0031】[0031]
【発明の効果】上述したように本発明による効果は、負
荷の消費電流が急峻に減少しても、出力電圧が過渡的に
上昇する以前に出力電圧を降下させておくことにより、
負荷の素子に過電圧が印加されない出力電圧安定化制御
方式を供給することができることである。As described above, the effect of the present invention is that even if the current consumption of the load is sharply reduced, the output voltage is reduced before the output voltage transiently increases.
An output voltage stabilization control method in which an overvoltage is not applied to a load element can be provided.
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態の信号の流れを示す
タイムチャートである。FIG. 2 is a time chart showing a signal flow according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施の形態を示すブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施の形態を示すブロック図で
ある。FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4の実施の形態を示すブロック図で
ある。FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図6】従来の技術を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional technique.
1 スイッチング電源 2 負荷ケーブル 3 負荷 4 論理制御装置 10 DCーDC変換部 10a スイッチングトランジスタ 11 電源制御部 11a スイッチングパルス発生用コンパレータ 11b 電圧制御用オペアンプ 11c 基準電圧入力回路 11d 出力電圧センス回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switching power supply 2 Load cable 3 Load 4 Logic control device 10 DC-DC conversion part 10a Switching transistor 11 Power supply control part 11a Switching pulse generation comparator 11b Voltage control operational amplifier 11c Reference voltage input circuit 11d Output voltage sense circuit
Claims (8)
少を予め検出し、その検出信号をスイッチングパルス幅
の制御に利用することを特徴とする出力電圧安定化制御
方式。1. An output voltage stabilization control method, wherein a steep decrease in load current of a switching power supply is detected in advance, and a detection signal is used for controlling a switching pulse width.
とを比較し、その差分をスイッチングパルス生成手段に
入力することによってスイッチングパルスの幅を制御す
る前記スイッチング電源における出力電圧安定化制御方
式であって、 負荷の動作を制御するための論理制御プログラムを備
え、前記論理制御プログラムから負荷電流の急峻な減少
を検出し、前記スイッチング電源の基準電圧入力回路に
負荷電流減少信号を送出する論理制御装置と、前記負荷
電流減少信号により基準電圧を降下させ、スイッチング
パルスの幅を減少させる前記スイッチング電源の電源制
御部とを有し、負荷電流の急峻な減少に先立ち、前記ス
イッチング電源の出力電圧をある一定値低下させること
を特徴とする出力電圧安定化制御方式。2. An output voltage stabilization control method for a switching power supply, comprising: comparing an output voltage of a switching power supply with a reference voltage; and inputting the difference to a switching pulse generating means to control a width of the switching pulse. A logic control device comprising a logic control program for controlling the operation of the load, detecting a sharp decrease in load current from the logic control program, and sending a load current decrease signal to a reference voltage input circuit of the switching power supply; A power supply control unit of the switching power supply for reducing a reference voltage by the load current decrease signal to reduce a width of a switching pulse, and the output voltage of the switching power supply is fixed to a certain value before the load current sharply decreases. An output voltage stabilization control method characterized by decreasing the value.
ング電源の出力電圧センス回路に入力され、出力電圧を
変化させることにより、前記スイッチング電源の出力電
圧をある一定値低下させることを特徴とする請求項2記
載の出力電圧安定化制御方式。3. The switching power supply according to claim 1, wherein the load current decrease signal is input to an output voltage sensing circuit of the switching power supply, and the output voltage is changed to lower the output voltage of the switching power supply by a certain value. Item 2. An output voltage stabilization control method according to Item 2.
ング電源の基準電圧入力回路および出力電圧センス回路
の両方に入力され、基準電圧および出力電圧を変化させ
ることにより、前記スイッチング電源の出力電圧をある
一定値低下させることを特徴とする請求項2記載の出力
電圧安定化制御方式。4. The load current decrease signal is input to both a reference voltage input circuit and an output voltage sense circuit of the switching power supply, and changes the reference voltage and the output voltage to change the output voltage of the switching power supply. 3. The output voltage stabilization control method according to claim 2, wherein the output voltage stabilization control value is reduced by a predetermined value.
ング電源のスイッチングパルス生成手段に入力され、前
記スイッチング電源の出力電圧をある一定値低下させる
ことを特徴とする請求項2記載の出力電圧安定化制御方
式。5. The output voltage stabilization according to claim 2, wherein the load current decrease signal is input to a switching pulse generating means of the switching power supply, and lowers an output voltage of the switching power supply by a certain value. control method.
設定できることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1
項記載の出力電圧安定化制御方式。6. The method according to claim 2, wherein the predetermined value can be set arbitrarily from a plurality of types.
Output voltage stabilization control method described in section.
定値低下させる代わりに特定の電圧に設定できることを
特徴とする請求項2〜5のいずれか1項記載の出力電圧
安定化制御方式。7. The output voltage stabilization control method according to claim 2, wherein the output voltage of the switching power supply can be set to a specific voltage instead of decreasing by a fixed value.
意に設定できることを特徴とする請求項7記載の出力電
圧安定化制御方式。8. The output voltage stabilization control method according to claim 7, wherein the specific voltage can be arbitrarily set from a plurality of types.
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JP2919374B2 (en) | 1999-07-12 |
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