JPS5831427A - Synchronous circuit for plural switching regulators - Google Patents
Synchronous circuit for plural switching regulatorsInfo
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- JPS5831427A JPS5831427A JP13059781A JP13059781A JPS5831427A JP S5831427 A JPS5831427 A JP S5831427A JP 13059781 A JP13059781 A JP 13059781A JP 13059781 A JP13059781 A JP 13059781A JP S5831427 A JPS5831427 A JP S5831427A
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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
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は複数スイッチングレギュレータの同期回路に
係るもので、特に絶縁を必要とする複数直流出力の各ス
イッチング回路のスイッチング周波数を同一にするため
、光半導体素子などを用いた光結合器（フォトカプラ）
によって結合された複数スイッチングレギュレータの同
期回路に関するものである。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a synchronous circuit for multiple switching regulators, and in particular, in order to make the switching frequency of each switching circuit of multiple DC outputs that require insulation the same, an optical semiconductor element or the like is used. Optical coupler (photocoupler)
The present invention relates to a synchronous circuit of multiple switching regulators coupled together.
一般的に複数個のパルス幅制御スイッチングレギュレー
タを並列運転する場合、個々に異なる周波数の発振回路
でスイッチングレギュレータを動作させると互に干渉し
合ろて、出方の高調波ノイズの増大、安定化制御系の乱
調等の不具合が生じる。Generally, when multiple pulse width control switching regulators are operated in parallel, if the switching regulators are operated with oscillation circuits of different frequencies, they will interfere with each other, increasing harmonic noise and stabilizing it. Problems such as disturbances in the control system occur.
そこで、複数個のスイッチングレギュレータを動作させ
る場合は各発振器の周波数を同一にすることが必須の要
件となる。Therefore, when operating a plurality of switching regulators, it is essential that the frequency of each oscillator be the same.
この同期の方法として従来法のような方法が行なわれて
いた。すなわち、第１図に示すように、１個の発振器で
各スイッチングレギュレータへ供給する方法で−Ｓ １
，２・・・・・・・、ｎはそれぞれスイッチングレギュ
レータ、４は発振器である。Conventional methods have been used for this synchronization. That is, as shown in FIG. 1, -S 1 is supplied by one oscillator to each switching regulator.
, 2..., n are switching regulators, and 4 is an oscillator.
また、第２図に示すよ゛うに、スイッチングレギュレー
タ１． ２． ３はそれぞれ発振器４１，４２゜４３を
有しているが、それぞれの発振周波数が同一でないとき
その同期をとるためそれぞれ同期回路５１，５２．５３
を設けた例である。Further, as shown in FIG. 2, a switching regulator 1. 2. 3 have oscillators 41, 42 and 43, respectively, but synchronization circuits 51, 52 and 53 are used to synchronize them when their oscillation frequencies are not the same.
This is an example where .
しかし、上記の２例は発振器および同期回路が直流的に
結ばれている場合に用いることができるが、第３図のよ
うに相互間の絶縁を必要とする複数スイッチングレギュ
レータの場合には適用できない欠点があった。However, although the above two examples can be used when the oscillator and the synchronous circuit are connected in a direct current manner, they cannot be applied to the case of a multiple switching regulator that requires mutual isolation as shown in Figure 3. There were drawbacks.
この発明は一ヒ記の欠点に鑑み、いずれか１個のスイッ
チングレギュレータユニットにのみ発振器と、三角波発
生器と、増幅器とを特設し、他のスイッチングレギュレ
ータユニットには前記増幅器によりその動作に必！なレ
ベルにまで増幅された三角波信号を発光ダイオードに印
加し、光に感するトランジスタ等の受光素子を経て基本
三角波と同様の三角波信号を歪みなく伝達させることの
できる光半導体素子すなわち光結合器（）第１・カプラ
）を介して前記三角波信号を各ユニットの比較器の入力
信号とすることによって複数個のスイッチングレギュレ
ータを同一周波数にて動作することを可能ならしめた複
数スイッチングレギュレータの同期回路を提供すること
を目的とするもので以下この発明を図面を用いて詳細に
説明する。In view of the above-mentioned drawbacks, this invention provides an oscillator, a triangular wave generator, and an amplifier specially installed in only one switching regulator unit, and the other switching regulator units are provided with the amplifier necessary for their operation. An optical semiconductor element, that is, an optical coupler ( ) A synchronization circuit for multiple switching regulators that makes it possible to operate multiple switching regulators at the same frequency by using the triangular wave signal as the input signal of the comparator of each unit via the first coupler). The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第４図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、第３
図に示されるように相互間の絶縁が必要＆Ｉ数ススイツ
チングレギュレータ同期方法を示したものであり、同図
において、１１．２１はそれぞれスイッチングレギュレ
ータユニット１０゜２０の誤差増幅器、１２．２２はそ
れぞれスイッチングレギュレータユニット１０．２０の
比較器１３．２３はそれぞれスイッチングレギュレータ
ユニット１０．２０のスイッチング回Ｌ４ｏ。FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
As shown in the figure, a method of synchronizing switching regulators that requires mutual insulation and a number of units is shown. The comparator 13.23 of each switching regulator unit 10.20 is the switching circuit L4o of each switching regulator unit 10.20.
５．０．６０はそれぞれスイッチングレギュレータユニ
ット１０の発振器、三角波発生器、増幅器で７０はスイ
ッチングレギュレータ１０の増幅器６０とスイッチング
レギュレータユニット２゛０の比較器２２間に接続した
゛光結合器（フォトカプラ）で、その一実施例として第
５図にその回、略図を示す。同図において、７１・は発
光ダイオードなどの発光素子、７２は光に感するトラン
ジスタ等の受光素子である。5.0.60 are the oscillator, triangular wave generator, and amplifier of the switching regulator unit 10, and 70 is an optical coupler (photocoupler) connected between the amplifier 60 of the switching regulator 10 and the comparator 22 of the switching regulator unit 20. ), and a schematic diagram thereof is shown in FIG. 5 as an example. In the figure, 71 is a light emitting element such as a light emitting diode, and 72 is a light receiving element such as a transistor that is sensitive to light.
次にこの発明の動作についてその一実施例である第４図
お・よび第５図を用いて説明する。Next, the operation of the present invention will be explained using FIGS. 4 and 5, which are one embodiment thereof.
今、スイッチングレギュレータ、ユニット１０の出力電
圧が設定電圧よりも上昇（又は下降）したとすると、誤
差増幅器１１が動作してユニット１１の設定電圧に対す
る上昇分誤差（又は下降分課差）を増幅し、この増幅き
れた誤差信号を比較器１２に送出し、比較器１２は三角
波発生器５０からの基本三角波信号と比較してスイッチ
ング回路１３を動作せしめ出力電圧を下降（又は−上昇
）せしめて設定電圧に復帰せしめる。Now, if the output voltage of the switching regulator unit 10 rises (or falls) more than the set voltage, the error amplifier 11 operates to amplify the rising error (or falling difference) with respect to the set voltage of the unit 11. This amplified error signal is sent to the comparator 12, which compares it with the basic triangular wave signal from the triangular wave generator 50, operates the switching circuit 13, lowers (or increases) the output voltage, and sets the output voltage. Restore the voltage.
また、スイッチングレギュレータ、ユニット２０の出力
電圧が上昇（又は下降）すれば、前記増幅器６０で増幅
された三角波信号が光結合器（フォトカプラ）７０の発
光ダイオードに印加され、三角波信号に゛伴って電流が
流れ、発光ダイオード７１′はその電流に対応して発光
し光信号を送出する０従って、発光ダイ゛オード７１に
対設されている受光素子７２にはその光信号に対応して
電流が流れ、光結合器７０は増幅器６０からの三角波信
号をスイッチングレギュレータ、ユニット２０の比較器
２２に伝達するから、前述のスイッチングレギュレータ
、ユニット１０と全く同様の動作を行なう。Further, when the output voltage of the switching regulator unit 20 increases (or decreases), the triangular wave signal amplified by the amplifier 60 is applied to the light emitting diode of the optical coupler (photocoupler) 70, and along with the triangular wave signal, A current flows, and the light-emitting diode 71' emits light in response to the current and sends out an optical signal. Therefore, the light-receiving element 72 disposed opposite to the light-emitting diode 71 receives a current in response to the optical signal. Since the optical coupler 70 transmits the triangular wave signal from the amplifier 60 to the comparator 22 of the switching regulator unit 20, it operates in exactly the same way as the switching regulator unit 10 described above.
なお、絶縁を要しない他のスイッチングレギュレータは
ユニット１０の三角波発生器５０と比較器１２の接続点
Ｃと自己の比較器とを接続すればよいことはいうまでも
ない０
また、光結合器で発振器出力（矩形波）を伝達しても同
期をとることは可能であるが、一般の光結合器はスイッ
チング速度が遅いため高価な高速光結合器を必要とする
ことになるのに反し、本発明は三角波の伝達であるため
高速である必要はないＯ
さらに、一般的にパルス幅制御スイッチングレギュレー
タでは三角波が必要であるため、各ユニットごとに矩形
波を三角波に成形する回路も必要−となり、さらにまた
、光結合器の代りにパルストランスを使用しても本発明
と同様の目的を達成することもできるが高価となるなど
の欠点がある。It goes without saying that for other switching regulators that do not require insulation, it is sufficient to connect the connection point C of the triangular wave generator 50 and comparator 12 of the unit 10 to its own comparator. It is possible to achieve synchronization by transmitting the oscillator output (rectangular wave), but the switching speed of general optical couplers is slow and an expensive high-speed optical coupler is required. Since the invention involves triangular wave transmission, it does not need to be high-speed.Furthermore, since pulse width control switching regulators generally require a triangular wave, a circuit for shaping a rectangular wave into a triangular wave for each unit is also required. Furthermore, although it is possible to achieve the same objective as the present invention by using a pulse transformer instead of the optical coupler, there are drawbacks such as increased cost.
以上説明したように、本発明によれば、発振回路等を有
する主たるスイッチングレギュレータ、ユニットと他の
スイッチングレギュレータ、ユニット間に光結合器（フ
オＩ・カプラ）を接続することによって、各ユニット間
の周波数干渉の防止が図れること、発振器は１個だけで
他のスイッチングルギュレータユニットを駆動すること
ができるため部品点数を節減できること、絶縁された同
期回路に比較的低速度の光半導体が使用可能な光結合器
（フォトカプラ）を用いて三角波を伝達することによっ
て、矩形波を三角波に変換するための成形回路が不必要
になったこと、高価なパルストランスを使用しなくても
済むことなど多大の効果を生ずるものである。As explained above, according to the present invention, by connecting a main switching regulator having an oscillation circuit, etc. to a unit and other switching regulators, and an optical coupler (pho-I coupler) between the units, Frequency interference can be prevented, the number of parts can be reduced because only one oscillator can drive other switching regulator units, and relatively low-speed optical semiconductors can be used in isolated synchronous circuits. By transmitting triangular waves using optical couplers, there is no need for a shaping circuit to convert rectangular waves into triangular waves, and there is no need to use expensive pulse transformers. This produces the following effects.
第１図、第２図は従来回路のブロック図、第３図は相互
に絶縁されたスイッチングレギュレータの一例を示すブ
ロック図、第４図は本発明の一実施例を示すブロック図
、第５図は光結合器（）第１・カプラ）の一実施例を示
す回路図である０１、２．３．１０．２０．、、、、、
、、、、スイッチングレギュレータ、１１．２１．、、
、、、、、誤差増幅器、１２、２２ 、、、、、、、、
比較器、４．４０．４１．４２．４３．、。
３１６０発振器、５０ 、、、、、三角波発生器、５°
１．５２．５３ 、、、、、、、同期回路、６０ 、、
、、、増幅器、７０ 、、、、、、、光結合器（フォト
カプラ）、７１・・・・・・・発光素子Ｓ７２・・・・
・・・受光素子０特許出願人 東北沖電気株式会社1 and 2 are block diagrams of conventional circuits, FIG. 3 is a block diagram showing an example of mutually isolated switching regulators, FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 5 01, 2.3.10.20. is a circuit diagram showing an example of an optical coupler (first coupler). ,,,,,,
, , , switching regulator, 11.21. ,,
, , , Error amplifier, 12, 22 , , , , , , ,
Comparator, 4.40.41.42.43. ,. 3160 oscillator, 50, triangle wave generator, 5°
1.52.53 , , , , , synchronous circuit, 60 , ,
, , amplifier , 70 , , optical coupler (photocoupler) , 71... light emitting element S72...
...Photodetector 0 patent applicant Tohoku Oki Electric Co., Ltd.
Claims (1)
レギュレータにおいて、各スイッチングレギュレータは
誤差増幅器と比較器とスイッチング回路とを備えるほか
、所定のスイッチングレギュレータにのみ、所定周波数
の発振器と、この出力信号による三角波発生器と、この
基本三角波信号を増幅するための増幅器とを設け、この
スイッチングレギュレータが前記増幅器により動作する
光結合器を介して、他のスイッチングレギュレータの比
較器と接続されることによって、各スイッチングレギュ
レータ間の同期をとるようにしたことを特徴とする複数
スイッチングレギュレータの同期回路。In a switching regulator with multiple DC outputs that requires mutual isolation, each switching regulator is equipped with an error amplifier, a comparator, and a switching circuit. A triangular wave generator and an amplifier for amplifying this basic triangular wave signal are provided, and this switching regulator is connected to the comparators of other switching regulators via an optical coupler operated by the amplifier, so that each A synchronization circuit for multiple switching regulators, characterized in that switching regulators are synchronized.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13059781A JPS5831427A (en) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | Synchronous circuit for plural switching regulators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13059781A JPS5831427A (en) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | Synchronous circuit for plural switching regulators |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5831427A true JPS5831427A (en) | 1983-02-24 |
| JPS64913B2 JPS64913B2 (en) | 1989-01-09 |
Family
ID=15038009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13059781A Granted JPS5831427A (en) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | Synchronous circuit for plural switching regulators |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831427A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61139265A (en) * | 1984-12-07 | 1986-06-26 | Hitachi Ltd | Multiple power source system |
| JPS62104581U (en) * | 1985-12-19 | 1987-07-03 | ||
| JPH01315264A (en) * | 1987-10-16 | 1989-12-20 | Yokogawa Electric Corp | Power source device for ringing choke converter |
| JP2006304419A (en) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Cosel Co Ltd | Multiplex power supply system |
-
1981
- 1981-08-19 JP JP13059781A patent/JPS5831427A/en active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61139265A (en) * | 1984-12-07 | 1986-06-26 | Hitachi Ltd | Multiple power source system |
| JPS62104581U (en) * | 1985-12-19 | 1987-07-03 | ||
| JPH01315264A (en) * | 1987-10-16 | 1989-12-20 | Yokogawa Electric Corp | Power source device for ringing choke converter |
| JP2006304419A (en) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Cosel Co Ltd | Multiplex power supply system |
| JP4729331B2 (en) * | 2005-04-18 | 2011-07-20 | コーセル株式会社 | Multiple power supply system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS64913B2 (en) | 1989-01-09 |
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