JPH0126263B2 - - Google Patents

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JPH0126263B2
JPH0126263B2 JP57095980A JP9598082A JPH0126263B2 JP H0126263 B2 JPH0126263 B2 JP H0126263B2 JP 57095980 A JP57095980 A JP 57095980A JP 9598082 A JP9598082 A JP 9598082A JP H0126263 B2 JPH0126263 B2 JP H0126263B2
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JP
Japan
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transistor
switching
base
reference waveform
output
Prior art date
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Application number
JP57095980A
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English (en)
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JPS58215927A (ja
Inventor
Tetsuhiko Shinho
Isao Fujihata
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Nippon Chemi Con Corp
Original Assignee
Nippon Chemi Con Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Chemi Con Corp filed Critical Nippon Chemi Con Corp
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Priority to DE8383105465T priority patent/DE3369778D1/de
Priority to EP83105465A priority patent/EP0096370B1/en
Priority to AT83105465T priority patent/ATE25450T1/de
Priority to US06/500,672 priority patent/US4538101A/en
Publication of JPS58215927A publication Critical patent/JPS58215927A/ja
Publication of JPH0126263B2 publication Critical patent/JPH0126263B2/ja
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  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複数の負荷を個別に駆動するため
に併設された複数のスイツチングレギユレータの
同期化を図つた電源装置に関する。
一般に、ビデオテープレコーダ(VTR)やビ
デオカメラ等、携帯用或いは車載用の各種電子機
器では、駆動電源にバツテリが用いられている。
この種の電源は、駆動機器における各種の動作モ
ードの切換え等に伴う負荷の急変によつて、その
端子電圧が大きく変動することがあり、このよう
な変動を抑制して電子機器の動作の安定化を図る
ため、安定化電源装置が用いられている。
このような電源装置にはスイツチングレギユレ
ータが用いられているが、多数の負荷に対応する
出力電圧を得るために、複数のスイツチングレギ
ユレータを併設して用いる場合がある。
第1図は、このような電源装置に用いられる従
来の他励式のスイツチングレギユレータを示す。
このスイツチングレギユレータでは、入力端子2
A,2Bの間に供給された直流入力Viは、入力端
子2A,2Bの間に設置されたリツプル吸収用コ
ンデンサ4でリツプル分が除かれるとともに、ス
イツチングトランジスタ6で交流に変換され、ダ
イオード8、チヨークコイル10及びコンデンサ
12で構成された直流再生回路14で再び直流に
変換された後、出力端子16A,16Bから安定
化された直流出力V0が取り出される。
出力端子16A,16Bの間には直流出力Vp
の電圧を分圧して取り出すための抵抗18,20
が直列に接続され、これら抵抗18,20の接続
点に発生する分圧電圧は、基準電源24で与えら
れる基準電圧と誤差増幅器22で比較され、その
誤差分が検出される。この誤差出力はコンパレー
タ26の非反転入力端子に印加され、その反転入
力端子には基準波形発生回路28から第2図Aに
示す三角波出力が印加される。第2図Aにおい
て、Veは誤差増幅器22が発生する誤差出力で
ある。即ち、このような両入力がコンパレータ2
6に与えられると、コンパレータ26はパルス幅
変調動作をし、パルス幅が前記誤差出力によつて
制御された第2図Bに示すパルスが形成される。
このパルスは、トランジスタ30の制御入力とな
り、このスイツチング動作に応動してスイツチン
グトランジスタ6には抵抗32及びトランジスタ
30を介してパルス状の駆動電流が流れ、スイツ
チングトランジスタ6がスイツチング動作をす
る。なお、抵抗34はスイツチングトランジスタ
6のバイアス抵抗である。
ところで、このようなスイツチングレギユレー
タを複数組併設して電源装置を構成した場合、各
スイツチングレギユレータには個別に基準波形発
生回路を必要とするため、その構成が複雑化する
とともに、各基準波形発生回路の発振周波数が一
致していない場合には極めて不都合なビート障害
を引き起す場合がある。特に、このようなビート
の発生は、VTRやビデオカメラ等の内部回路に
おける発振や信号処理において、ノイズを生じさ
せ、誤動作の原因になるため、その防止が要請さ
れる。
また、個別に発振制御部を備えている自励式の
スイツチングレギユレータを複数設置した場合に
も同様の不都合が生じる。
そこで、この発明は、併設される複数のスイツ
チングレギユレータに対する基準波形発生回路を
単一化するとともに、各スイツチングレギユレー
タのスイツチング動作の同期化を実現した電源装
置の提供を目的とする。
即ち、この発明の電源装置は、ベースに加えら
れた出力検出電圧とエミツタに加えられた基準電
圧との差電圧に応じた電流を生じる第1のトラン
ジスタ(トランジスタ84)と、前記電流がベー
スに供給されてスイツチング動作が制御される第
2のトランジスタ(トランジスタ74)と、この
第2のトランジスタとともにスイツチング動作を
行い、直流入力を断続してパルスに変換する第3
のトランジスタ(スイツチングトランジスタ5
6)とを備えた複数のスイツチングレギユレータ
を設置し、その中の一つのスイツチングレギユレ
ータ(スイツチングレギユレータ41)に前記第
3のトランジスタのベース・コレクタと第2のト
ランジスタとのベース・コレクタとの間にコンデ
ンサを介して閉ループを成して発振回路を構成す
るとともに、該スイツチングレギユレータで得ら
れた前記パルスに同期した基準波形出力を発生す
る基準波形発生回路を設置し、この基準波形発生
回路で得られた前記基準波形出力を他のスイツチ
ングレギユレータ(スイツチングレギユレータ4
2……4N)の前記第2のトランジスタのベース
に供給するようにしたものである。
また、この発明の電源装置において、前記基準
波形発生回路は、前記パルスを積分して前記基準
波形出力を発生する積分回路を用いることができ
る。
以下、この発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
第3図は、この発明の電源装置の実施例を示
す。この電源装置には、複数のスイツチングレギ
ユレータ41,42……4Nが併設され、その中
の一つのスイツチングレギユレータ41は自励式
のスイツチングレギユレータ、他のスイツチング
レギユレータ42……4Nは他励式のスイツチン
グレギユレータで構成されている。
各スイツチングレギユレータ41,42……4
Nには、共通の入力端子52A,52Bが形成さ
れるとともに、リツプル吸収用コンデンサ54が
設置されている。したがつて、入力端子52A,
52Bに印加された直流入力Viに含まれるリツプ
ル分がコンデンサ54で吸収される。
そして、直流入力Viは、第3のトランジスタと
して設置されたスイツチングトランジスタ56の
スイツチング動作によつてスイツチングパルスに
変換された後、直流再生回路58に加えられて直
流に変換され、各スイツチングレギユレータ4
1,42……4Nの出力端子61A,61B,6
2A,62B……6NA,6NBから安定化され
た直流出力Vp1,Vp2……Vpoが個別に取り出され
る。
各スイツチングレギユレータ41,42……4
Nにおける直流再生回路58は、ダイオード6
2、チヨークコイル64及びコンデンサ66で構
成され、この実施例のチヨークコイル64は1次
及び2次コイル64P,64Sで構成されてい
る。1次コイル64Pと2次コイル64Sの極性
は発生パルスが互いに逆極性に成つており、この
2次コイル64Sに発生するスイツチングパルス
は微分用コンデンサ68を介してスイツチングト
ランジスタ56のベースに帰還されている。即
ち、コンデンサ68を介してスイツチングパルス
に同期したその微分パルスは、スイツチングトラ
ンジスタ56のスイツチング動作時間を短縮させ
るために制御パルスに加算してそのベースに印加
される。
また、このスイツチングトランジスタ56のベ
ース・エミツタ間には、バイアス用抵抗70が接
続されるとともに、そのベースと直流再生回路5
8の出力側との間には抵抗72を介して第2のト
ランジスタとしてのトランジスタ74がコレクタ
をスイツチングトランジスタ56のベース側、エ
ミツタを直流再生出力側にして接続されている。
そして、スイツチングレギユレータ41では、
トランジスタ74のベース・コレクタとスイツチ
ングトランジスタ56のベース・コレクタとの間
には、直列に接続したコンデンサ76及び抵抗7
8を含む帰還回路80が設置され、スイツチング
トランジスタ56、トランジスタ74及び帰還回
路80で発振回路が構成され、且つ、このトラン
ジスタ74のベースには抵抗82を介して直流入
力側からバイアスが与えられている。したがつ
て、トランジスタ74のベースには帰還回路80
によつてスイツチングトランジスタ56のコレク
タから信号が正帰還されているため、スイツチン
グトランジスタ56及びトランジスタ74は発振
し、トランジスタ74は、スイツチングトランジ
スタ56に駆動電流を流すパルス幅制御発振器と
して機能し、併せて前記駆動電流を直流再生出力
に加算する機能を備えている。
このトランジスタ74のベースにはその動作電
流を制御するための第1のトランジスタとして設
置されたトランジスタ84のコレクタが接続さ
れ、このトランジスタ84のエミツタには基準電
圧を設定するための定電圧ダイオード86がアノ
ードを基準電位点側にして接続されるとともに、
抵抗88を介して直流出力が与えられている。ま
た、このトランジスタ84のベースには、出力端
子61A,61Bの間に直列接続された抵抗9
0,92の接続点と接地点との間で得られる出力
検出電圧が印加され、この出力検出電圧と定電圧
ダイオード86で設定された基準電圧とがトラン
ジスタ84で比較され、この比較によつて出力検
出電圧と基準電圧との差電圧が求められ、トラン
ジスタ84にはその差電圧に応じた電流が流れ
る。この電流がトランジスタ74のベースに供給
されるので、トランジスタ74のスイツチング動
作がその電流に応じて制御される。
また、スイツチングレギユレータ42……4N
はスイツチングレギユレータ41の帰還回路80
を除いた構成であり、各出力端子62A,62B
……6NA,6NBから所定の電圧値を持つ直流
出力Vp2……Vpoが取り出される。
そして、スイツチングレギユレータ41のスイ
ツチングトランジスタ56で形成されたスイツチ
ングパルスは、そのコレクタから取り出され、基
準波形発生回路94に印加されている。この基準
波形発生回路94は、スイツチングトランジスタ
56のコレクタ側から取り出されるスイツチング
パルスに応動して三角波、鋸歯状波等の基準波形
電圧を発生し、得られた基準波形電圧が各スイツ
チングレギユレータ42……4Nのトランジスタ
74のベースに加えられる。
以上の構成において、その動作を説明すると、
スイツチングトランジスタ56に駆動電流を流す
ためのトランジスタ74は、そのベースにスイツ
チングパルスが正帰還されていることによつて発
振する。この発振動作において、トランジスタ7
4のベース電流は、トランジスタ84によつて制
御され、この制御は直流出力に依存している。こ
のため、トランジスタ74の発振によつてスイツ
チングトランジスタ56のベースに印加される制
御パルスは、直流出力の変動レベルに応じたパル
ス幅変調信号と成つており、この結果、スイツチ
ングトランジスタ56はスイツチングする。
このような制御動作は連続して行われ、入力端
子52A,52Bに印加された直流入力Viはスイ
ツチングトランジスタ56を通過してスイツチン
グパルスに変換され、直流再生回路58を経て直
流出力Vp1が出力端子61A,61Bから取り出
される。そして、負荷の変動等で直流出力が変動
した場合、それに応じた安定化制御動作が瞬時に
行われ、常に一定の直流出力を継続して負荷に供
給することができる。
このようなスイツチング動作において、スイツ
チングトランジスタ56のコレクタに発生したス
イツチングパルスは、チヨークコイル64の1次
コイル64Pに印加され、2次コイル64Sには
極性が反転されたスイツチングパルスが発生す
る。このパルスはコンデンサ68で微分された
後、スイツチングトランジスタ56のベースに印
加される。この微分パルスの各エツジは前記スイ
ツチングパルスのエツジ部分に対応しており、そ
の電位レベルの増減方向は互いに反対に成つてい
ることから、スイツチングトランジスタ56が
ON又はOFFの動作に対応してそれを助成するよ
うに機能する。この結果、スイツチングトランジ
スタ56のスイツチング動作時間の短縮化が可能
になるとともに、スイツチングトランジスタ56
を経て形成されるパルスは立ち上がり時間及び立
ち下り時間の短い即ち急峻なエツジを持つパルス
となる。この結果、電力損失が削減され、変換効
率の向上を図ることができる。
また、このようなスイツチング動作によつてス
イツチングトランジスタ56のコレクタに発生す
るスイツチングパルスは、基準波形発生回路94
に印加され、三角波、鋸歯状波等の基準波形電圧
が得られる。この基準波形電圧は他励式のスイツ
チングレギユレータ42……4Nの各トランジス
タ74のベースに個別に印加され、パルス幅制御
入力に用いられている。したがつて、この制御入
力によつて同様のパルス幅制御が行われ、スイツ
チングレギユレータ42……4Nにおいても、入
力端子52A,52Bに印加された直流入力Vi
スイツチングトランジスタ56でスイツチングパ
ルスに変換し、直流再生回路58で直流に変換し
た後、複数の直流出力Vp2……Vpoを得ることが
できる。
このようにスイツチングレギユレータ42……
4Nにはスイツチングレギユレータ41のスイツ
チングトランジスタ56で形成されたスイツチン
グパルスを波形整形して得たパルスが基準波形と
して与えられているため、スイツチング周波数は
周期化されることになる。このため、従来回路の
ように個別に基準波形発生回路を設置したものに
比較し、周波数のずれによるビート発生がなく、
ビート障害を抑制することができる。また、従来
回路のように個別に基準波形発生回路を付設する
必要はなく、その構成を簡略化することができ
る。
次に、第4図はこの発明の電源装置の具体的な
回路構成例、第5図はその動作波形を示す。この
実施例では、基準波形発生回路94は、スイツチ
ングパルスを所望の基準波形に変換する基準波形
発生回路として構成されており、抵抗96及びコ
ンデンサ98からなる積分回路で構成され、その
積分出力はコンデンサ100を介して各スイツチ
ングレギユレータ42……4Nのトランジスタ7
4のベースに印加されている。なお、前記積分回
路の時定数は、波形整形後の波形の直線性及び波
高値が良好になる値に設定するものとする。
このように基準波形発生回路94を構成すれ
ば、スイツチングレギユレータ41のスイツチン
グトランジスタ56のコレクタに発生した第5図
Aに示すスイツチングパルスは、第5図Bに示す
三角波に波形変換される。この三角波はコンデン
サ100を介して各スイツチングレギユレータ4
2……4Nのトランジスタ74のベースに印加さ
れる。そして、トランジスタ74で形成される制
御レベルを第5図Bに示すVdとすると、トラン
ジスタ74のコレクタ側には第5図Cに示す制御
パルスが形成される。この制御パルスは、第5図
Aに示すスイツチングパルスに比較して位相変位
は両者間に存在しているが、その周波数が変化し
ないため、ビート等の不都合は全く生じないもの
である。
このように基準波形発生回路94を積分回路で
構成すれば、構成素子数が極めて少なく、その簡
略化とともに、素子数の削減等で電源装置の小型
化を図ることができるものである。
以上説明したように、この発明によれば、複数
のスイツチングレギユレータを併設した場合、各
スイツチングレギユレータのスイツチング周波数
の同期化を図ることができ、波形処理に悪影響を
与えるビート等の発生を抑制できるとともに、基
準波形出力の発生の簡略化を図ることができ、電
源装置の小型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のスイツチングレギユレータを示
す回路図、第2図は第1図に示したスイツチング
レギユレータの動作波形を示す説明図、第3図は
この発明の電源装置の実施例を示す回路図、第4
図はこの発明の電源装置の具体的な回路構成例を
示す回路図、第5図は第4図に示した電源装置の
動作波形を示す説明図である。 41,42………4N……スイツチングレギユ
レータ、56……スイツチングトランジスタ(第
3のトランジスタ)、58……直流再生回路、7
4……トランジスタ(第2のトランジスタ)、8
4……トランジスタ(第1のトランジスタ)、9
4……基準波形発生回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ベースに加えられた出力検出電圧とエミツタ
    に加えられた基準電圧との差電圧に応じた電流を
    生じる第1のトランジスタと、前記電流がベース
    に供給されてスイツチング動作が制御される第2
    のトランジスタと、この第2のトランジスタとと
    もにスイツチング動作を行い、直流入力を断続し
    てパルスに変換する第3のトランジスタとを備え
    た複数のスイツチングレギユレータを設置し、そ
    の中の一つのスイツチングレギユレータに前記第
    3のトランジスタのベース・コレクタと第2のト
    ランジスタとのベース・コレクタとの間にコンデ
    ンサを介して閉ループを成して発振回路を構成す
    るとともに、該スイツチングレギユレータで得ら
    れた前記パルスに同期した基準波形出力を発生す
    る基準波形発生回路を設置し、この基準波形発生
    回路で得られた前記基準波形出力を他のスイツチ
    ングレギユレータの前記第2のトランジスタのベ
    ースに供給することを特徴とする電源装置。 2 前記基準波形発生回路は、前記パルスを積分
    して前記基準波形出力を発生する積分回路を用い
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    の電源装置。
JP57095980A 1982-06-04 1982-06-04 電源装置 Granted JPS58215927A (ja)

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DE8383105465T DE3369778D1 (en) 1982-06-04 1983-06-01 Power supply device
EP83105465A EP0096370B1 (en) 1982-06-04 1983-06-01 Power supply device
AT83105465T ATE25450T1 (de) 1982-06-04 1983-06-01 Stromversorgungseinrichtung.
US06/500,672 US4538101A (en) 1982-06-04 1983-06-03 Power supply device

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