TWI394025B - 數位控制電源裝置 - Google Patents

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Fumikazu Takahashi
Masahiro Hamaogi
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Hitachi Comp Peripherals Co
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Description

數位控制電源裝置
本發明係關於一種利用PWM訊號開啟．關閉開關元件，並從被輸入的電壓得到負荷所必要的輸出電壓之數位控制電源裝置。
近年來，藉由半導體細微加工技術的進展，使得微處理器的高性能化．高機能化顯著進步。又藉由動作電壓的低壓化、時脈動作頻率提升，使得在處理器內部之消耗電流及其每單位時間的變化率增大。該低電壓．大電流化係在對處理器之電源供給中造成非常嚴重的問題。為了對應該問題，通常都是使用POL(point-of-load；工作比點)轉換器。
POL轉換器係為以將電源與負荷間的線阻抗最小化之目的，配置在負荷附近的超小電源者。在進行POL轉換器的設計或安裝，必須充分考量檢討由於周圍溫度或負荷變動等所引起的各種參數之變動。參數變動之一有眾所皆知的軛流線圈之直流重疊特性。此係為由於當直流電流流通軛流線圈時會造成電感減低的現象，當電感減低時會使電流更加流通，因此增加輸出漣波電壓而造成電路的不穩定動作或效率降低，最差的情況下會有波及輸出電容器或IC電路等的零件破壞的可能性。
在解決這樣的問題中，係有使用將具有高飽和磁通密 度的材料運用在磁心的軛流線圈之方法。又如此一來在使用直流重疊特性優之線圈的同時，並且反過來利用直流重疊特性提升電源效率的技術(例如日本特開6-319260號公報)被揭示出來。其中，藉由一面在輕負荷時將開關頻率設定為低，一面使用在輕負荷時大幅提升電感之具有特殊直流重疊特性的線圈，可以將輸出漣波電壓抑制為低，並且可以圖取輕負荷時之更進一步的效率提升。
在將具有高飽和磁通密度的材料運用在軛流線圈的磁心之情況下，不僅是價格高昂，也使電流變得易於流通，並且根據加進來的交流電壓產生渦電流而造成很大的損失。因此，也形成設計困難的課題。又在上述[專利文獻1]所記載的技術中，雖然揭示出為了輕負荷時之效率提升而將開關頻率變低，但是針對負荷電流增大時之動作並無觸及。在該情況下，於重負荷的區域中係由於使電感減低而增加連波電流，造成電路的控制系變得不穩定，又效率降低的可能性之問題。
本發明的目的係為在進行PWM控制之電源裝置中，提供將在負荷全區域之輸出漣波電流儘量控制為一定的數位控制電源裝置。
為了達成上述目的，本發明係具備產生PWM訊號的數位控制器，及具有軛流線圈的平滑電路；針對利用前述PWM訊號開啟．關閉開關元件，並從被輸入的電壓得到負 荷用的輸出電壓之數位控制電源裝置，前述數位控制器係具備：取得前述電源裝置的類比輸出電流並轉換為數位值，輸出數位輸出電流值之AD轉換器；在前述AD轉換器之取樣頻率、或是成為用以得到前述PWM訊號的基準之載波頻率的每1周期進行脈寬的運算之運算手段；因應由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值，分別可變控制前述載波頻率及取樣頻率之同時，使上述開關元件之開關頻率以和上述軛流線圈之電感呈反比例的方式實施控制之頻率控制手段。
又本發明之數位控制電源裝置，其中，前述載波頻率及取樣頻率係相互同步，為同一周期。
進一步，本發明之數位控制電源裝置，其中，前述頻率控制手段係在1取樣頻率內倍增前述載波頻率至複數個脈衝後輸出。
進一步，本發明之數位控制電源裝置，其中，前述數位控制電源裝置係具備有軛流線圈的平滑電路，該軛流線圈係具有因應負荷電流增加而減少電感值之直流重疊特性，並利用前述頻率控制手段將根據該直流重疊特性的輸出電流之漣波變動控制為一定。
進一步，本發明之數位控制電源裝置，其中，前述數位控制器係將前述AD轉換器；由預先儲存在內部記憶體之參考值減算前述AD轉換器的數位輸出電流值之減算器；針對由前述減算器的輸出與載波頻率進行數位比較，產生用以得到PWM訊號的比較值之運算部；因應由前述AD 轉換器所輸出的輸出電流值，可變前述載波頻率及取樣頻率之同時，使上述開關元件之開關頻率以和上述軛流線圈之電感呈反比例的方式實施控制之頻率控制手段，形成在同一半導體積體電路上。
又為了達成上述目的，本發明係具備產生PWM訊號的數位控制器，及具有軛流線圈的平滑電路；針對利用前述PWM訊號開啟．關閉開關元件，並從被輸入的電壓得到負荷用的輸出電壓之數位控制電源裝置，前述數位控制器係具備：取得前述電源裝置的類比輸出電流、電壓並轉換為數位值，輸出數位輸出電流值、輪出電壓值之AD轉換器；在前述AD轉換器之取樣頻率、或是成為用以得到前述PWM訊號的基準之載波頻率的每1周期，根據由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值及輸出電壓值進行前述脈寬的工作比之運算的運算手段；因應由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值分別可變控制前述載波頻率及取樣頻率之同時，使上述開關元件之開關頻率以和上述軛流線圈之電感呈反比例的方式實施控制之頻率控制手段。
又為了達成上述目的，本發明係具備產生PWM訊號的數位控制器，及具有軛流線圈的平滑電路；針對利用前述PWM訊號開啟．關閉開關元件，並從被輸入的電壓得到負荷用的輸出電壓之數位控制電源裝置，前述數位控制器，係具備：取得前述電源裝置的類比輸出電流並轉換為數位值，輸出數位輸出電流值之AD轉換器；在前述AD 轉換器之取樣頻率、或是成為用以得到前述PWM訊號的基準之載波頻率的每1周期進行脈寬的運算之運算手段；因應由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值分別可變控制前述載波頻率及前述運算手段的時脈頻率之同時，使上述開關元件之開關頻率以和上述軛流線圈之電感呈反比例的方式實施控制之頻率控制手段。
又為了達成上述目的，本發明係具備產生PWM訊號的數位控制器，及具有軛流線圈的平滑電路；針對利用前述PWM訊號開啟．關閉開關元件，並從被輸入的電壓得到工作比用的輸出電壓之數位控制電源裝置，其係具備取得前述電源裝置的類比輸出電流並轉換為數位值，輸出數位輸出電流值之AD轉換器，前述數位控制器係將在前述AD轉換器之取樣頻率、或是成為用以得到前述PWM訊號的基準之載波頻率的每1周期進行脈寬的運算之運算手段；及因應由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值分別可變控制前述載波頻率及取樣頻率之同時，使上述開關元件之開關頻率以和上述軛流線圈之電感呈反比例的方式實施控制之頻率控制手段，形成在同一半導體積體電路上。
若是根據本發明的話，在進行PWM控制之數位控制電源裝置中，可以提供高信賴性且在負荷全區域之輸出漣波電流控制為一定的數位控制電源裝置。
以下，針對本發明之實施形態，一邊參照圖面一邊說 明。
[實施例1]
在第1圖係顯示本發明之第1實施例的數位控制電源裝置。
本數位控制電源裝置係由電源電路100、數位控制器111、及放大器109、110加以構成。電源電路100係輸入輸入電壓101，並轉換為必要電壓輸出至負荷裝置102。電源裝置100係由高側MOSFET103、低側MOSFET104、再者、形成平滑電路之軛流線圈105、平滑用電容器106、軛流線圈105的電流檢測電路107加以構成。又在電流檢測電路中係可以使用電洞元件或分路電阻等。
數位控制器111係由將利用放大器109放大上述平滑電路的輸出電壓之類比電壓值轉換為既定位元數的數位值後再輸出之電壓轉換用AD轉換器112；將上述軛流線圈的電流檢測值轉換為既定位元數的數位值後再輸出之電流轉換用AD轉換器113；從輸出電壓參考訊號114減算前述電壓轉換用AD轉換器的輸出值之減算器115；對於減算器輸出的誤差量主要進行PI(比例．積分)運算之PI控制手段117；因應前述電流轉換用AD轉換器的輸出值，可變控制AD轉換器112、113的取樣頻率及數位PWM電路118內部的載波頻率之頻率控制部116；輸入前述PI控制手段的運算結果並與內部載波頻率數位比較，輸出前述高側(high side)MOSFET及低側(low side)MOSFET 的驅動訊號，也就是PWM訊號之數位PWM電路118所構成。又輸出電壓參考訊號係為預先設定並保持在控制器內部者。再者，放大器109、110係利用電阻分壓電路或濾波電路、增益1的緩衝放大器等加以構成之外，利用此等電路的組合加以構成亦可。在構成上述數位控制器的各手段中，在圖取零件的小型．低成本化的情形下，期望將減算器及PI控制手段、頻率控制部、PWM電路形成在同一半導體積體電路上。因應必要當然也可以將類比電路部，也就是AD轉換器形成在同一半導體積體電路上。
在第2圖係針對在本數位控制電源裝置所使用之軛流線圈的直流重疊特性加以顯示。針對在使用壓粉磁心及鐵氧體磁心作為磁心材料之情況下的特性加以顯示。可以明確得知無論任何一者都因應流通線圈的電流值而使電感減低。在使用壓粉磁心的情況下，與鐵氧體磁心相比雖然使根據負荷電流之電感減低的比例為大，但其特徵為非常低價位。一方面，在使用鐵氧體磁心的情況下，與壓粉磁心相比雖然能夠將根據負荷流電之電感減低的比例抑制為小，但其中高價位為其特徵。習知以來，為了確保控制系的穩定性並抑制效率減低，都是使用直流重疊特性優之鐵氧體磁心。但是在本發明中，即使在使用直流重疊特性差的磁心材料之情況下，也可以利用數位控制掩蓋其特性，能夠實現低成本且高效率的電源裝置。
在本實施例中，係在電源電路為使用非絕緣型的降壓轉換器，並當將輸入電壓設定為Vi、輸出電壓設定為Vo 、開關頻率設定為fsw、電感設定為L時，輸出的漣波電流△IL係可以藉由下式加以表示。
△IL=(1-D)×(Vo/L)×(1/fsw).........(1)
其中，D係表示PWM訊號的導通責務比(ON duty)，在降壓轉換器的情況係於輸入出電壓之間滿足以下的關係式。
D=Vo/Vi.........(2)
由(1)式可以得知，在增加負荷電流並根據直流重疊特情而使電感L變小時，藉由提高開關頻率fsw，可以抑制漣波電流△IL的增加。又反之在減少負荷電流並使電感L變大時，藉由降低開關頻率fsw，可以抑制輕負荷時的效率減低，其結果為能夠涵蓋負荷電流的全區域，將漣波電流保持在一定。
其次，利用第3圖說明本實施例的動作。負荷電流Io係在時刻t1由輕負荷轉變為重負荷，在時刻t3由重負荷轉變為輕負荷。在數位PWM電路的內部係有定時計數器，並根據被給予的位元數及時脈訊號產生離散的三角波(載波)。在第3圖之例子中載波係利用遞減計數器加以產生，例如在對計數器指示12位元的計數之情況下，從最大值4095(212 -1)以時脈周期的寬幅進行1次次的遞減 ，並當計數值成為0時再次從4095開始遞減。在第3圖中係使1次的遞減開始到結束的期間成為開關周期。比較值係為由PI控制手段所輸出的運算結果，並在數位PWM電路內與載波比較。當比較值與計數值相等的時候，由PWM電路輸出高階訊號，在計數值成為0的時點則輸出低階訊號。如此一來產生PWM訊號。
進一步在第3圖的例子中，係將取樣周期設定為與開關周期相等，並以在取樣的1區間內結束比較值的運算之方式加以設定。在時刻t1使負荷轉變為重負荷時，由於在t1以後的下個取樣區間內實行對於因應其變化部分的誤差量的運算，而在t1以後陸續的取樣開始時(時刻t2)使比較值變大。藉此，使PWM輸出的開(ON)期間展開，補償重負荷時的電力。
又在時刻t1之後的取樣時，係從電流轉換用AD轉換器取得重負荷時的電流資訊，頻率控制手段係根據該資訊，進行是否變更載波頻率及取樣頻率的判斷。當判斷為提升頻率的情況下，進行對數位PWM電路為計數器的位元數減少之指示，對AD轉換器為提高取樣頻率的指示。時刻t2以後之載波頻率以及取樣頻率都變得比之前更高。換言之，在重負荷的情況下，由於使軛流線圈的電感減低並抑制輸出漣波電流的增加而將漣波電流成為一定，因此進行提高開關頻率的控制。在時刻t3使負荷轉變為輕負荷時，這次反過來進行降低頻率的控制。在該情況下也一樣，基本上進行與上述的動作、設定相反的動作即可， 因此在此省略說明。
在第4圖係針對上述實施例的效果加以模式顯示。橫軸係顯示為負荷電流、縱軸係顯示為輸出漣波電流。針對在將開關頻率fsw固定在200kHz及300kHz的情況，及在從200kHz到300kHz之間進行上述的頻率控制之情況加以顯示。雖然比固定在200kHz的情況，固定在300kHz的情況下使電流漣波可以變得更小，但是在提高頻率情況會有招致開關損傷的增加，效率變差的缺點。相對於此，因應負荷電流而在200kHz至300kHz之間適當進行頻率可變控制的情況下，如圖面所示，可以儘量將漣波電流保持一定，並且也可使作為整體的效率比固定在300kHz的情況更為提升。因此，在能夠確保電路之穩定性的同時，而且也可以使平滑電路的體積變小。又能夠使用低價位的軛流線圈，並且可以實現小型且低成本的電源裝置。
[實施例2]
在第5圖係顯示本發明之第2實施例。將與上述第1實施例重複部分的說明加以省略。本實施例係為針對PI控制手段的構成、動作例詳細顯示者。PI控制手段係由判定部500、Max.工作比產生部501、Min.工作比產生部502、運算部503、選擇器504加以構成。Max.工作比產生部係預先在內部具有使導通責務成為最大的比較值，並使該值成為固定值。反之，Min.工作比產生部係預先在內部具有使導通責務成為最小的比較值。換言之，利用運算部 503對於減算器輸出的誤差量進行既定的運算，並且不會有根據輸出比較值的運算之處理負擔。判定部係輸入電壓轉換用AD轉換器及電流轉換用AD轉換器的各輸出，並以該值為基準，判斷使用Max.工作比、Min.工作比、或是利用運算部所得到的哪個比較值，並將控制訊號輸出至選擇電路。選擇電路係利用被輸入的控制訊號，對數位PWM電路輸出上述的任何一個比較值。
其次，利用第6圖說明本實施例的動作。與前述第1實施例相同，負荷電流Io係為在時刻t1由輕負荷轉變為重負荷，在時刻t3中由重負荷轉變為輕負荷者。與第1實施例動作大不相同處係為從時刻t1之後的取樣時開始變化比較值，並使PWM輸出的開期間大幅展開之點、以及同樣從時刻t3之後的取樣時開始變化比較值，並使PWM輸出的開期間大幅縮短之點。因此可以得知本實施例係比上述第1實施例對於負荷急變更能立刻開始應答。在本動作中係根據造成負荷變動的t1或t3之後的電壓、電流的取樣，使判定部判斷使用Max.工作比是Min.工作比來作為比較值，並藉由不使用處理負擔大的運算部輸出之比較值，而能夠實現對於負荷變動的速應性。
又在選擇Max.工作比作為比較值的期間之開關頻率係與輕負荷時的開關頻率相等，在該期間係不進行頻率可變控制。因此，軛流線圈的電感係為根據直流重疊特性減低的狀態，因此能夠朝更加速高速應答的方向動作。時刻t2以後，使載波頻率及取樣頻率都變高之點係與第1實施 例相同，因此在目的或效果也能夠與上述實施例所說明的相同。
如此一來，藉由在發生負荷變動之後的過渡狀態係進行重視高速應答的控制、又在使輸出變動調整為既定值之穩定狀態係進行將漣波電流保持一定之效率重視的控制，能夠實現應答性優之小型．低成本的電源裝置。
[實施例3]
在第7圖係顯示本發明之第3實施例。與上述實施例重複的部份係省略說明。
本實施例係以固定取樣頻率，頻率控制手段係只可變時脈頻率為特徵。換言之，頻率控制手段係以電流轉換用AD轉換器的輸出結果為基準，將數位PWM電路以及PI控制手段的時脈頻率可變控制為最適當的頻率。
利用第8圖說明本實施例的動作。在時刻t1設定使負荷從輕負荷轉變為重負荷者。取樣係以一定的周期經常性取得平滑電路的電壓．電流。在時刻t1使負荷變化為重負荷時，在t1以後下個取樣區間內實行對於因應其變化部分的誤差量之運算，在t1以後陸續取樣開始時變化比較值。
又在時刻t1之後的取樣時係由電流轉換用AD轉換器取得重負荷時的電流資訊，由於頻率控制手段係根據該資訊，判斷為提升時脈頻率，因此與上述比較值變化相同，也提高開關頻率。在上述第1實施例中，雖然利用PWM 電路內計數器的位元計數指令可變開關頻率，但是在本實施例中，計數指令係為固定，並藉由提升時脈頻率而提高開關頻率。在本動作例中，係顯示於負荷變動後延遲1取樣而使時脈頻率變成2倍的樣子。如此一來藉由提高開關頻率，在負荷為重負荷的情況下減低軛流線圈的電感並抑制輸出漣波電流的增加，將漣波電流控制為一定。因此，針對本實施例也可以得到利用第1實施例所述之內容及同樣的效果。
在以上的實施例中，係利用電流轉換用AD轉換器取得輸出電流，並根據該資訊實施可變頻率控制，但是也可以將電流轉換用AD轉換器的輸出結果輸入至PI控制手段，並合併內部參考訊號與電壓變換用AD轉換器輸出的誤差量進行運算亦可。
又在上述的實施例中雖然顯示將數位控制的對象適用在降壓轉換器的電源電路，但是當然也可以將同樣的控制技術適用在其他各種轉換器。
根據以上的實施例，能夠提供小型．低成本，且高信賴性又能夠供給穩定的直流電力至負荷之數位控制電源裝置。
若是根據本發明的話，可以適用在例如搭載在微處理器之電子機器用的數位控制電源裝置等。
100‧‧‧電源電路
101‧‧‧輸入電壓
102‧‧‧負荷裝置
103‧‧‧高側MOSFET
104‧‧‧低側MOSFET
105‧‧‧軛流線圈
106‧‧‧平滑用電容器
107‧‧‧電流檢測電路
109、110‧‧‧放大器
111‧‧‧數位控制器
112‧‧‧電壓轉換用AD轉換器
113‧‧‧電流轉換用AD轉換器
114‧‧‧參考訊號
115‧‧‧減算器
116‧‧‧頻率控制部
117‧‧‧PI控制手段
118‧‧‧數位PWM電路
500‧‧‧判定部
501‧‧‧Max.工作比產生部
502‧‧‧Min.工作比產生部
503‧‧‧運算部
504‧‧‧選擇器
第1圖係為第1實施例。
第2圖係為軛流線圈的特性圖。
第3圖係為第1實施例的動作圖。
第4圖係為第1實施例的效果。
第5圖係為第2實施例。
第6圖係為第2實施例的動作圖。
第7圖係為第3實施例。
第8圖係為第3實施例的動作圖。
100‧‧‧電源電路
101‧‧‧輸入電壓
102‧‧‧負荷裝置
103‧‧‧高側MOSFET
104‧‧‧低側MOSFET
105‧‧‧軛流線圈
106‧‧‧平滑用電容器
107‧‧‧電流檢測電路
108‧‧‧負荷
109、110‧‧‧放大器
111‧‧‧數位控制器
112‧‧‧電壓轉換用AD轉換器
113‧‧‧電流轉換用
AD‧‧‧轉換器
114‧‧‧參考訊號
115‧‧‧減算器
116‧‧‧頻率控制部
117‧‧‧PI控制手段
118‧‧‧數位
PWM‧‧‧電路

Claims (10)

  1. 一種數位控制電源裝置，係具備產生PWM訊號的數位控制器，及具有軛流線圈的平滑電路；針對利用前述PWM訊號開啟．關閉開關元件，並從被輸入的電壓得到負荷用的輸出電壓之數位控制電源裝置，其特徵為：前述數位控制器係具備：取得前述電源裝置的類比輸出電流並轉換為數位值，輸出數位輸出電流值之AD轉換器；在前述AD轉換器之取樣頻率、或是成為用以得到前述PWM訊號的基準之載波頻率的每一周期進行脈寬的運算之運算手段；及因應由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值，分別可變控制前述載波頻率及取樣頻率之同時，使上述開關元件之開關頻率以和上述軛流線圈之電感呈反比例的方式實施控制之頻率控制手段。
  2. 如申請專利範圍第1項之數位控制電源裝置，其中，前述載波頻率及取樣頻率係相互同步，為同一周期。
  3. 如申請專利範圍第1項之數位控制電源裝置，其中，前述頻率控制手段係在一取樣頻率內倍增前述載波頻率至複數個脈衝後輸出。
  4. 如申請專利範圍第1項之數位控制電源裝置，其中，前述數位控制器係將下列者形成在同一半導體積體電 路上，前述AD轉換器；從預先儲存在內部記憶體之參考值減算前述AD轉換器的數位輸出電壓值之減算器；針對前述減算器的輸出與前述載波頻率進行數位比較，產生用以得到PWM訊號的比較值之運算部；因應由前述AD轉換器所輸出的輸出電流值，可變前述載波頻率及取樣頻率之頻率控制手段。
  5. 一種數位控制電源裝置，係具備產生PWM訊號的數位控制器，及具有軛流線圈的平滑電路；針對利用前述PWM訊號開啟．關閉開關元件，並從被輸入的電壓得到負荷用的輸出電壓之數位控制電源裝置，其特徵為：前述數位控制器，係具備：取得前述電源裝置的類比輸出電流、電壓並轉換為數位值，輸出數位輸出電流值、輸出電壓值之AD轉換器；在前述AD轉換器之取樣頻率、或是成為用以得到前述PWM訊號的基準之載波頻率的每一周期，根據由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值及輸出電壓值運算前述脈寬的工作比之運算手段；因應由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值分別可變控制前述載波頻率及取樣頻率之同時，使上述開關元件之開關頻率以和上述軛流線圈之電感呈反比例的方式實施控制之頻率控制手段。
  6. 如申請專利範圍第5項之數位控制電源裝置，其中 ，因應由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值及輸出電壓值，選擇性將前述脈寬切換為最大、或最小工作比狀態，或是由前述運算手段所得到之工作比。
  7. 一種數位控制電源裝置，係具備產生PWM訊號的數位控制器，及具有軛流線圈的平滑電路；針對利用前述PWM訊號開啟．關閉開關元件，並從被輸入的電壓得到負荷用的輸出電壓之數位控制電源裝置，其特徵為：前述數位控制器，係具備：取得前述電源裝置的類比輸出電流並轉換為數位值，輸出數位輸出電流值之AD轉換器；在前述AD轉換器之取樣頻率、或是成為用以得到前述PWM訊號的基準之載波頻率的每一周期進行脈寬的運算之運算手段；因應由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值分別可變控制前述載波頻率及前述運算手段的時脈頻率之同時，使上述開關元件之開關頻率以和上述軛流線圈之電感呈反比例的方式實施控制之頻率控制手段。
  8. 如申請專利範圍第7項之數位控制電源裝置，其中，前述AD轉換器的取樣頻率係為一定。
  9. 一種數位控制電源裝置，係具備產生PWM訊號的數位控制器，及具有軛流線圈的平滑電路； 針對利用前述PWM訊號開啟．關閉開關元件，並從被輸入的電壓得到負荷用的輸出電壓之數位控制電源裝置，其特徵為：其係具備取得前述電源裝置的類比輸出電流並轉換為數位值，輸出數位輸出電流值之AD轉換器，前述數位控制器係將下列者形成在同一半導體積體電路上，在前述AD轉換器之取樣頻率、或是成為用以得到前述PWM訊號的基準之載波頻率的每一周期進行脈寬的運算之運算手段；及因應由前述AD轉換器所輸出的數位輸出電流值分別可變控制前述載波頻率及取樣頻率之同時，使上述開關元件之開關頻率以和上述軛流線圈之電感呈反比例的方式實施控制之頻率控制手段。
  10. 如申請專利範圍第9項之數位控制電源裝置，其中，前述數位控制器係將下列者形成在同一半導體積體電路上，前述AD轉換器；由預先被儲存在內部記憶體的參考值減算前述AD轉換器的數位輸出電壓值之減算器；針對前述減算器之輸出與前述載波頻率進行數位比較，產生用以得到PWM訊號的比較值之運算部；及因應由前述AD轉換器所輸出的輸出電流值可變前述載波頻率及取樣頻率之頻率控制手段。
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