JPS59117462A - Variable power source circuit - Google Patents
Variable power source circuitInfo
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- JPS59117462A JPS59117462A JP57226044A JP22604482A JPS59117462A JP S59117462 A JPS59117462 A JP S59117462A JP 57226044 A JP57226044 A JP 57226044A JP 22604482 A JP22604482 A JP 22604482A JP S59117462 A JPS59117462 A JP S59117462A
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- 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
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、昇降圧型スイッチングレギュレータに係り、
特に、出力電圧の最高値の制限に好適な可変電源回路に
関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a buck-boost switching regulator,
In particular, the present invention relates to a variable power supply circuit suitable for limiting the maximum value of output voltage.
従来の昇降圧型スイッチングレギュレータの回路構成を
第１図に示す。同図で、１は入力電源、２はトランス（
巻数比１：ｎ）、３はスインチングトランジスタ、４．
５は出力電圧平滑用のダイオード及び容量、６は負荷、
７は負荷端電圧検出手段、８は基準電圧源、９は誤差増
幅器、１０はＰＷＭ波発生回路、１１．１２はスイッチ
ングレギュレータの出力端子及び帰還入力端子、１５．
１４は負荷端電圧検出手段７の出力を平滑する抵抗と容
量、１５はスイッチングトランジスタ乙のコレクタにか
かる電圧波形、１６はダイオード４のアノードに発生す
る電圧波形である。同図で、可変電源の動作は以下のと
おりである。FIG. 1 shows the circuit configuration of a conventional buck-boost switching regulator. In the figure, 1 is the input power supply, 2 is the transformer (
Turns ratio 1:n), 3 is a switching transistor, 4.
5 is a diode and capacitor for output voltage smoothing, 6 is a load,
7 is a load end voltage detection means, 8 is a reference voltage source, 9 is an error amplifier, 10 is a PWM wave generation circuit, 11.12 is an output terminal and a feedback input terminal of a switching regulator, 15.
Reference numeral 14 indicates a resistor and capacitor for smoothing the output of the load end voltage detection means 7, reference numeral 15 indicates a voltage waveform applied to the collector of the switching transistor B, and reference numeral 16 indicates a voltage waveform generated at the anode of the diode 4. In the figure, the operation of the variable power supply is as follows.
トランジスタ６がＯｎすると、トランス２の１次側に入
力電源１の電圧（Ｖｉ・）が印加される。この時、トラ
ンス２の２次側に誘起される電圧は、ダイオード４の逆
方向であるので、２次側の巻線には電流が流れず、トラ
ンス２に蓄積されるエネルギの放出はない。負荷６には
、容量５から電流が供給される。次に、トランジスタ６
がｏｆｆ。When the transistor 6 is turned on, the voltage (Vi·) of the input power supply 1 is applied to the primary side of the transformer 2. At this time, the voltage induced on the secondary side of the transformer 2 is in the opposite direction of the diode 4, so no current flows through the secondary winding, and the energy stored in the transformer 2 is not released. Current is supplied to the load 6 from the capacitor 5. Next, transistor 6
is off.
すると、Ｏｎシている期間に流れている電流を流し続け
ようとする起電力が発生する。この起電力で、トランス
２の２次巻線からダイオード４を通して負荷乙に電流が
供給される。このようにして、トランジスタ６のｏｎ期
間に、トランス２に蓄積されたエネルギが放出すること
になる。Then, an electromotive force is generated that tries to keep the current flowing during the ON period. With this electromotive force, current is supplied from the secondary winding of the transformer 2 to the load B through the diode 4. In this way, the energy stored in the transformer 2 is released during the ON period of the transistor 6.
この時の出力電圧Ｖｏｕｌは、次式で表わすこさができ
る。The output voltage Voul at this time can be expressed by the following equation.
ここで、Ｔｏｎニスイツチング素子のＯｎ期間Ｔｏｔｔ
ニスイツチング素子のｏｆｆ期間エコパルスの繰り返し
周期
そこで Ｔ、・を制御することにより、出力電圧を可変
することができる。Ｔｏｎの制御は、負荷端電圧検出手
段７の出力と基準電圧源８とを、誤差増幅器９に入力し
、その出力を、トランジスタ乙のｏｎ・ｏｆｆ期間を制
御するＰＷＭ波発生回路１゜に入力することにより行な
っている。負荷端電圧検出手段７の出力が低くなると、
出力電圧を高くするように帰還がかかっている。ここで
、例えば電源投入時には、負荷端電圧は零であるために
、負荷端電圧検出手段７の出力は出力電圧を最大値まで
上げる信号となる。例えば、モータ負荷の場合、起動電
圧を得るために帰還される信号は零まで下がる。電圧波
形１６より、トランジスタ乙のコレクタ電圧も上昇する
。したがって、負荷に過大な電圧がかかったり、トラン
ジスタ６に耐圧の大きな素子を使う必要があるという問
題や欠点がある。そこで、従来の昇降圧型スイッチング
レギュレータで出力電圧制限手段を設けた例を第２図に
示す。同図で、１７１８は出力電圧検出用の抵抗（抵抗
値Ｒ１、Ｒ２）１９は第２の基準電圧源（Ｖｒｅｔ ）
２０は第２の誤差増幅器、２１は選択回路である。出
力電圧が所望の値以上になる時には、抵抗１７．１８、
誤差増幅器２０による帰還ルートを選択回路２１で選ぶ
ことにより出力電圧を制限する。Here, the ON period of the switching element Tott
The output voltage can be varied by controlling the repetition period of the eco-pulse during the OFF period of the switching element. To control Ton, the output of the load end voltage detection means 7 and the reference voltage source 8 are input to the error amplifier 9, and the output thereof is input to the PWM wave generation circuit 1° that controls the on/off period of the transistor B. It is done by doing. When the output of the load end voltage detection means 7 becomes low,
Feedback is applied to increase the output voltage. Here, for example, when the power is turned on, the load end voltage is zero, so the output of the load end voltage detection means 7 becomes a signal that increases the output voltage to the maximum value. For example, in the case of a motor load, the signal fed back to obtain the starting voltage drops to zero. According to the voltage waveform 16, the collector voltage of transistor B also increases. Therefore, there are problems and disadvantages in that an excessive voltage is applied to the load and it is necessary to use an element with a large withstand voltage as the transistor 6. FIG. 2 shows an example of a conventional buck-boost switching regulator provided with output voltage limiting means. In the same figure, 1718 is a resistor for output voltage detection (resistance values R1 and R2), and 19 is a second reference voltage source (Vret).
20 is a second error amplifier, and 21 is a selection circuit. When the output voltage exceeds the desired value, resistors 17 and 18,
The output voltage is limited by selecting the feedback route by the error amplifier 20 by the selection circuit 21.
最大値より低い時には、負荷端電圧検出手段７からその
出力を平滑する（例えば、モータ負荷で、モータ・コイ
ルの逆起電圧を帰還する時には、そのリップルを平滑す
る）抵抗１６、容量１４のルートを選択することにより
、可変電源としている。この場合には、回路構成が非常
に複雑になり、素子数も増加するので、コスト・アップ
につながるという欠点がある。When it is lower than the maximum value, the output from the load end voltage detection means 7 is smoothed (for example, when feeding back the back electromotive voltage of the motor coil in the motor load, the ripple is smoothed). By selecting , it is possible to make the power supply variable. In this case, the circuit configuration becomes very complicated and the number of elements increases, which leads to an increase in cost.
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をすくシ、昇
降圧型スイッチングレギュレータの出力電圧の最大値の
制限を、比較的簡単な回路構成で提供することにある。An object of the present invention is to eliminate the above-described drawbacks of the prior art and to provide a restriction on the maximum value of the output voltage of a buck-boost switching regulator with a relatively simple circuit configuration.
前記目的を達成するために、本発明では、出力電圧値が
所望の値を越える時には、通常の可変電圧制御入力端子
に、直接適轟なレベルシフタを介して、出力電圧より帰
還ループを構成することで出力電圧を制限するものであ
る。In order to achieve the above object, in the present invention, when the output voltage value exceeds a desired value, a feedback loop is formed from the output voltage directly to a normal variable voltage control input terminal via a suitable level shifter. This limits the output voltage.
以下、本発明の一実施例を第３図〜第５図により説明す
る。第６図は、本発明のブロック図、第４図は、本実施
例の具体的な回路図、第５図は、他の実施例を示す回路
図である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 6 is a block diagram of the present invention, FIG. 4 is a specific circuit diagram of this embodiment, and FIG. 5 is a circuit diagram showing another embodiment.
第６図〜第５図で、第１図、第２図と同−個所及び同等
部分は、同一符号で示しである。２２は出力電圧制限回
路、２６．２３′はツェナ・ダイオード、２４．２５は
抵抗である。6 to 5, the same parts and equivalent parts as in FIGS. 1 and 2 are indicated by the same reference numerals. 22 is an output voltage limiting circuit, 26.23' is a Zener diode, and 24.25 is a resistor.
第３図で、可変電源動作は第１図で説明した通りである
。ここで、出力電圧制限回路２２は、出力電圧の最大値
が所望の値を越える時には、負荷端電圧検出手段７から
出力される信号（例えは、モータ負荷の時の、モータ・
コイルの逆起電圧信号）の代わりに、出力電圧を下げる
方向すなわち、帰還入力電圧を上げる帰還信号を供給す
るものである。以上で、出力電圧の最大値を制限できる
。所望の最大値より小さい時には、出力電圧制限回路２
２の出力は、負荷端電圧検出手段７の出力に影響しない
ようにして、可変電源動作にできる。In FIG. 3, the variable power supply operation is as described in FIG. 1. Here, when the maximum value of the output voltage exceeds a desired value, the output voltage limiting circuit 22 outputs a signal output from the load end voltage detection means 7 (for example, when the motor load is
Instead of the back electromotive voltage signal of the coil, a feedback signal is supplied that lowers the output voltage, that is, increases the feedback input voltage. With the above, the maximum value of the output voltage can be limited. When the output voltage is smaller than the desired maximum value, the output voltage limiting circuit 2
The output of No. 2 can be operated as a variable power supply without affecting the output of the load end voltage detection means 7.
第４図の本実施例の具体的な回路図で、出力電圧制限回
路２２は、ツェナ・ダイオード２３で簡単に構成できる
。出力電圧の最大値は次式で与えられる。In the specific circuit diagram of this embodiment shown in FIG. 4, the output voltage limiting circuit 22 can be easily constructed with a Zener diode 23. The maximum value of the output voltage is given by the following equation.
Ｖｏｕｔ （ｍａｘ） ！＝ｔＶｒ ＋ Ｖｚここで、
■・二基準電圧源８の電圧値
■ｚ： ツェナ・ダイオード２３のツェナ電圧Ｖｏｕｔ
が上式より小さい場合は、ツェナ・ダイオードが導通せ
ず、出力電圧は、負荷端電圧検出手段７の出力を平滑し
た信号でのみ決まり、可変電源動作となる。Ｖｏｕｉが
上式を越えると、ツェナ・タイオードが導通して、誤差
増幅器９に入力される帰還信号も上昇する。帰還信号が
上がると、出力電圧を下げる方向にトランジスタ３のｏ
ｎ・ｏｆｆ期間が制御される。この時、負荷端電圧検出
手段７の出力は、誤差増幅器９に入力されない。ここで
、抵抗２４は、ツェナ・ダイオード２５が導通した時、
容量２１を通して過大電流が流れるのを防ぐためのもの
である。出力電圧の最大値のばらつきは、Ｖｒ、ｌｌ！
：盾のばらつきだけで決才りその値を、所望値に、ばら
つきを少なく設定できるという効果がある。Vout (max)! = tVr + Vz where,
■・Voltage value of the two reference voltage sources 8■z: Zener voltage Vout of the Zener diode 23
When is smaller than the above equation, the Zener diode does not conduct, and the output voltage is determined only by the signal obtained by smoothing the output of the load end voltage detection means 7, resulting in variable power supply operation. When Voui exceeds the above equation, the Zener diode becomes conductive and the feedback signal input to the error amplifier 9 also rises. When the feedback signal rises, the output voltage of transistor 3 decreases in the direction of lowering the output voltage.
The n-off period is controlled. At this time, the output of the load end voltage detection means 7 is not input to the error amplifier 9. Here, when the Zener diode 25 conducts, the resistor 24
This is to prevent excessive current from flowing through the capacitor 21. The variation in the maximum value of the output voltage is Vr,ll!
:The effect is that you can set the value to the desired value with less variation by simply changing the variation of the shield.
第５図の他の実施例を示す回路図でも、第４図と同様に
、出力電圧制限回路２２を、ツェナ・ダイオード２６′
と抵抗２５で簡単に構成できる。ツェナ・ダイオード２
３′だけで所望の値が得られない場合、抵抗２５で補正
するものである。出力電圧の最大値は次式で与えられる
。In the circuit diagram of another embodiment shown in FIG.
and a resistor 25. zener diode 2
If the desired value cannot be obtained with only the resistor 3', the resistor 25 is used to correct it. The maximum value of the output voltage is given by the following equation.
Ｖｏｕｉ （ｍａｘ） ＝ Ｖｒ＋ ＶＲ−１−Ｖ−’
ここで、ＶＲ：抵抗２５での電圧降下
■ｚ′：ツェナ・ダイオード２３′のツェナ電圧動作は
、第４図と同様であり、同等の効果を得ることができる
。ここで抵抗２５（抵抗値Ｒ２５）が大きくなると、出
力電圧の変化に即応できなくなるので、抵抗１３（抵抗
値Ｒ１３）との関係は、Ｒ２５＜ ＆ｓの必要がある。Voui (max) = Vr+ VR-1-V-'
Here, VR: voltage drop at the resistor 25; z': Zener voltage operation of the Zener diode 23' is similar to that shown in FIG. 4, and the same effect can be obtained. If the resistor 25 (resistance value R25) becomes large, it will not be able to respond quickly to changes in the output voltage, so the relationship with the resistor 13 (resistance value R13) needs to be R25<&s.
この抵抗２５を付加することにより、出力電圧の最大値
付近で発生するリップル（例えばリンギング）まで平滑
できるという効果がある。By adding this resistor 25, there is an effect that even ripples (for example, ringing) that occur near the maximum value of the output voltage can be smoothed out.
本発明によれば、従来設けていた２つの帰還ルートを１
つにし、出力端から帰還入力端子に、出力電圧制限回路
（例えば、簡単にツェナ・ダイオードで構成される。）
を設ける回路構成にできるので、出力電圧の最大値の制
限が、比較的簡単な回路構成になる効果がある。According to the present invention, the two conventional return routes can be replaced with one return route.
and from the output terminal to the feedback input terminal, an output voltage limiting circuit (e.g., simply composed of a Zener diode).
Since the circuit configuration can be made to provide a relatively simple circuit configuration, the maximum value of the output voltage can be limited.
第１図は昇降圧型スイッチングレギュレータの動作原理
図、第２図は従来の出力電圧制限回路を設けたスイッチ
ングレキュレータの回路図、第３図は本発明の可変電源
回路のブロック図、第４図は本発明の可変電源回路の具
体的な回路図、第５図は本発明の他の実施例を示す回路
図である。
７・・・負荷端電圧検出手段、
８・・・基準電圧源、 ９・・誤差増幅器、１
０・・・ＰＷＭ波発生回路、 １６．２４．２５・・
・抵抗、１４・・容量、２２・・・出力電圧制限回路、
２５．２３’・・ツェナ・ダイオード。
代理人弁理士 薄 １）利ＦＭ珠、。
（＋−１１か
第 ７ 図
（ｆ）
（２）Fig. 1 is a diagram of the operating principle of a buck-boost switching regulator, Fig. 2 is a circuit diagram of a switching regulator equipped with a conventional output voltage limiting circuit, Fig. 3 is a block diagram of the variable power supply circuit of the present invention, and Fig. 4 5 is a specific circuit diagram of the variable power supply circuit of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. 7...Load end voltage detection means, 8...Reference voltage source, 9...Error amplifier, 1
0...PWM wave generation circuit, 16.24.25...
・Resistance, 14... Capacity, 22... Output voltage limiting circuit,
25.23'...Zena diode. Representative Patent Attorney Bo 1) Li FM Ju. (+-11 or Figure 7 (f) (2)
Claims (1)
源をコイルを介してスイッチングして構成したＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータより成る可変電源回路において、上記可変
デユーティ・レシオ形パルス発生器の出力を制御する第
１の信号の制御入力端に、上記ＤＣ−ｊ＞ｃコンバータ
の出力電圧が予じめ設定された閾値を越えたことを検出
し、第２の信号を出力する出力手段を並列に加えたこと
を特徴とする番シ１輪１し徂１痴蕃←柴す箭璋可変電源
回路。DC-D configured by switching the power supply via a coil using the output of a variable duty ratio pulse generator.
In a variable power supply circuit consisting of a C converter, an output voltage of the DC-j>c converter is set in advance at a control input terminal of a first signal that controls the output of the variable duty ratio pulse generator. What is claimed is: 1. A variable power supply circuit for a variable power supply circuit, characterized in that an output means for detecting that a threshold has been exceeded and outputting a second signal is added in parallel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57226044A JPS59117462A (en) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | Variable power source circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57226044A JPS59117462A (en) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | Variable power source circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59117462A true JPS59117462A (en) | 1984-07-06 |
| JPH0326035B2 JPH0326035B2 (en) | 1991-04-09 |
Family
ID=16838900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57226044A Granted JPS59117462A (en) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | Variable power source circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59117462A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136959A (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Sony Corp | Switching power supply |
| JPH024009A (en) * | 1987-12-23 | 1990-01-09 | Lenze Gmbh & Co Kg Aerzen | Protective circuite device of switching transistor |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP57226044A patent/JPS59117462A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136959A (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Sony Corp | Switching power supply |
| JPH024009A (en) * | 1987-12-23 | 1990-01-09 | Lenze Gmbh & Co Kg Aerzen | Protective circuite device of switching transistor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0326035B2 (en) | 1991-04-09 |
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