JPS5976173A - 多出力スイッチング電源駆動方法 - Google Patents
多出力スイッチング電源駆動方法Info
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- JPS5976173A JPS5976173A JP57186983A JP18698382A JPS5976173A JP S5976173 A JPS5976173 A JP S5976173A JP 57186983 A JP57186983 A JP 57186983A JP 18698382 A JP18698382 A JP 18698382A JP S5976173 A JPS5976173 A JP S5976173A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- switching
- oscillator
- power supply
- output
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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
- H02M3/22—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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、多出力スイッチング電源駆動方式に関し、特
に電子機器に複数の直流電圧を供給する場合、それぞれ
異なる周波数でスイッチング素子を駆動して、小形、高
効率化を図る電源駆動方式％式％ 従来、スイッチング方式による多出力電源装置としでは
、各宵、圧ごとに単出力のスイッチング電源を用意し、
これらを複数個組み合わせて多出力を得るか、あるいは
、単独のスイッチング素子の出力をトランスにより変圧
して、複数の出力電圧を得ている。特に、高精度、小形
の多出力スイッチング電源が必要な場合、第１図に示す
ように、スイッチング素子Ｑ、、 、 Ｑ、、トランス
Ｔ、、Ｔ、整流部、フィルタ部を、それぞれ出力数だけ
独立して設置し、共通の制御回路１により各スイッチン
グ１子Ｑ□ｌ Ｑ、を制御する方法がとられているＯラ
インオペレーション方式（入力直接整流方式）のスイッ
チング・レギュレータでは、第１図の前段に入力回路を
接続し、入力交流雷１圧に重畳されるノイズを吸収し、
余波整流器を通して大容量電解コンデンサＣ０にエネル
ギーを蓄える。
に電子機器に複数の直流電圧を供給する場合、それぞれ
異なる周波数でスイッチング素子を駆動して、小形、高
効率化を図る電源駆動方式％式％ 従来、スイッチング方式による多出力電源装置としでは
、各宵、圧ごとに単出力のスイッチング電源を用意し、
これらを複数個組み合わせて多出力を得るか、あるいは
、単独のスイッチング素子の出力をトランスにより変圧
して、複数の出力電圧を得ている。特に、高精度、小形
の多出力スイッチング電源が必要な場合、第１図に示す
ように、スイッチング素子Ｑ、、 、 Ｑ、、トランス
Ｔ、、Ｔ、整流部、フィルタ部を、それぞれ出力数だけ
独立して設置し、共通の制御回路１により各スイッチン
グ１子Ｑ□ｌ Ｑ、を制御する方法がとられているＯラ
インオペレーション方式（入力直接整流方式）のスイッ
チング・レギュレータでは、第１図の前段に入力回路を
接続し、入力交流雷１圧に重畳されるノイズを吸収し、
余波整流器を通して大容量電解コンデンサＣ０にエネル
ギーを蓄える。
第１図において、コンデンサＣ０に蓄えられた電圧■□
ユはスイッチング素子Ｑ、、 、 Ｑ、によりスイッチ
ング変換されて高周波電圧となり、高周波トランスＴ、
、Ｔ、を通して出力回路（整流平滑回路）にエネルギー
を供給し、各出力電圧Ｖ、 、 Ｖ、を得る。制御回路
１は、出力型Ｅ Ｖｌ ｒ ＶＢによりスイッチング素
子Ｑ□＋ Ｑ、に齋する駆動パルスφ１．φ。
ユはスイッチング素子Ｑ、、 、 Ｑ、によりスイッチ
ング変換されて高周波電圧となり、高周波トランスＴ、
、Ｔ、を通して出力回路（整流平滑回路）にエネルギー
を供給し、各出力電圧Ｖ、 、 Ｖ、を得る。制御回路
１は、出力型Ｅ Ｖｌ ｒ ＶＢによりスイッチング素
子Ｑ□＋ Ｑ、に齋する駆動パルスφ１．φ。
をパルス幅制御するものである。
一般に、スイッチング方式としては、固定されたパルス
幅でデユーティ・サイクルを変化させて制御する方式（
周波数制御方式）と、固定の周波数でパルス幅を変化さ
せて制御する方式（パルス幅制御方式）とがあるが、こ
こでは後者を用いることとする。
幅でデユーティ・サイクルを変化させて制御する方式（
周波数制御方式）と、固定の周波数でパルス幅を変化さ
せて制御する方式（パルス幅制御方式）とがあるが、こ
こでは後者を用いることとする。
第２図は、第１図における従来の制御回路のブロック図
である。
である。
従来、笛１図に示すように、２個のスイッチング素子Ｑ
□、Ｑ、をそれぞれ独立に駆動する場合には、各駆動周
波数による干渉が発生しないように、同一の周波数によ
る同期運転を行っている。
□、Ｑ、をそれぞれ独立に駆動する場合には、各駆動周
波数による干渉が発生しないように、同一の周波数によ
る同期運転を行っている。
制御回路は、通常、誤差増幅器、発振器、変調部、およ
び論理ゲート回路等から構成される。
び論理ゲート回路等から構成される。
パルス幅制御方式では、出力電圧ｖ１または■、を誤差
増幅器４に入力し、発振器２の発振出力なトリガとして
誤差増１ｔ＠Ｗ４からの直流信号をフンバリ工、Ｑ、の
パルスφ０．φ、を変調する。
増幅器４に入力し、発振器２の発振出力なトリガとして
誤差増１ｔ＠Ｗ４からの直流信号をフンバリ工、Ｑ、の
パルスφ０．φ、を変調する。
第２図においては、１個の発振器２を共用しており、発
振器２からのパルスを波形成形回路３で三角波にして両
コンパレータ５に入力し、それと各鋏差増幅器４からの
信号を両コンパレータ５により比較して・幅変換出力を
それぞれ取り出し、アンプ６を介して駆動パルスφ１．
φ、を得ている。
振器２からのパルスを波形成形回路３で三角波にして両
コンパレータ５に入力し、それと各鋏差増幅器４からの
信号を両コンパレータ５により比較して・幅変換出力を
それぞれ取り出し、アンプ６を介して駆動パルスφ１．
φ、を得ている。
この場合、駆動パＡ・スφ０．φ、は、発振器２を共用
した同一周波数による同期運転であるため、各出力電圧
によって異なった最適周波数を選定することができない
。同一周波数、同期運転の欠点は、高速、高圧用整流ダ
イオードの周波数限界により、ショットキー・バリアダ
イオード等に対してさらに高速で動作可能な特性を十分
に活用することができない点である。
した同一周波数による同期運転であるため、各出力電圧
によって異なった最適周波数を選定することができない
。同一周波数、同期運転の欠点は、高速、高圧用整流ダ
イオードの周波数限界により、ショットキー・バリアダ
イオード等に対してさらに高速で動作可能な特性を十分
に活用することができない点である。
特に、近年、高速スイッチング素子としてのパフ−ＭＯ
８ＦＥＴ １７）出現ニよす、２００ＫＨ２゜５００Ｈ
，のスイッチング電源か実用化されており、問題は整流
器のスイッチング・スピードである。
８ＦＥＴ １７）出現ニよす、２００ＫＨ２゜５００Ｈ
，のスイッチング電源か実用化されており、問題は整流
器のスイッチング・スピードである。
一般的論理回路に用いられる＋５ｖ回路の整流ダイオー
ドとしてショットキーバリアダイオードを利用でき、そ
のスイッチング周波数は５００ＫＨ。
ドとしてショットキーバリアダイオードを利用でき、そ
のスイッチング周波数は５００ＫＨ。
付近まで使用することができるが、さらに高圧回路の場
合、例えば＋１２■以上の場合には、この整流器のため
に１００ＫＨ，程度が動作限界となる。このため、多出
力スイッチング電源で、同一周波数、同期運転を行う場
合には、最も速度の遅い素子で制限される最低周波数で
駆動する必要かあり、装置の小形化、高効率化に対する
大きな制約となっている。
合、例えば＋１２■以上の場合には、この整流器のため
に１００ＫＨ，程度が動作限界となる。このため、多出
力スイッチング電源で、同一周波数、同期運転を行う場
合には、最も速度の遅い素子で制限される最低周波数で
駆動する必要かあり、装置の小形化、高効率化に対する
大きな制約となっている。
本発明の目的は、このような従来の欠点を解消するため
、各出力電圧に対するスイッチング周波数をそれぞれ最
適な周波数とし、かつ同期運転を行って、小形、高効率
化を図ることが可能な多出力スイッチング電源駆動方式
を提供することにある。
、各出力電圧に対するスイッチング周波数をそれぞれ最
適な周波数とし、かつ同期運転を行って、小形、高効率
化を図ることが可能な多出力スイッチング電源駆動方式
を提供することにある。
〔発明の概Ｖ］
本発明の多出力スイッチング電源駆動方式は、複数の直
流電圧を供給するために、複数個のスイッチング素子を
パルス幅変調により各々独立に制御して安定化を行う多
出力スイッチング電源において、上記複数個のスイッチ
ング素子を異なった周波数で駆動し、かつ上記具なる周
波数を整数比に設定することに特徴を有する。
流電圧を供給するために、複数個のスイッチング素子を
パルス幅変調により各々独立に制御して安定化を行う多
出力スイッチング電源において、上記複数個のスイッチ
ング素子を異なった周波数で駆動し、かつ上記具なる周
波数を整数比に設定することに特徴を有する。
以下、本発明の一実施例を、第１図、第３図により説明
する。
する。
第１図に示す制御回路ｌに本発明を適用した場合、Ｄ、
、 Ｄ２にはショットキー・バリア・ダイオードを用
い、出力電圧■１ を５■にする一方、Ｄｌｌ。
、 Ｄ２にはショットキー・バリア・ダイオードを用
い、出力電圧■１ を５■にする一方、Ｄｌｌ。
Ｄ、にはＰＮジャンクション・ライフタイムキラーによ
る高速ダイオードを用い、出力電圧■、を＋２４■にす
るものと仮定する。
る高速ダイオードを用い、出力電圧■、を＋２４■にす
るものと仮定する。
スイッチング素子Ｑ、 、 Ｑ、には、ＭＯＳ ＦＥ
’ｌ’を用い、このスイッチング素子Ｑ、 、 Ｑｉに
、それ。
’ｌ’を用い、このスイッチング素子Ｑ、 、 Ｑｉに
、それ。
ぞれ駆動パルスφ０．φ、を与えてドライブする。
これらの駆動パルスφ４．φ、を与える制御回路には、
第３図に示すように、波形成形回路３′と分周回路７を
新しく設けて、異周波数の同期運転を行う。
第３図に示すように、波形成形回路３′と分周回路７を
新しく設けて、異周波数の同期運転を行う。
第３図においては、発振器２を１個だけ設置し、多出力
スイッチング電源の基本周波数を発生させて、これを両
スイッチング素子Ｑ工、Ｑ、で共用する。発振器２で発
生された周波数に対して、波形成形回路３．３′は三角
波を発生する。ここで、第１の出力電圧■□ を得るた
めのスイッチング素子Ｑ１ を駆動するパルスφ、は、
発振器２がら直接波形成形回路３に伝達され、ここで作
られた三角波を用いてコンパレータ５で発生される。一
方、第２の出力電圧■、を得るためのスイッチング素子
Ｑ、を駆動するパルスφ、は、発振器２がらの周波数を
分周器７により１／！１の周波数に分周し、それにより
波形成形回路３′で発生される。これにより、駆動パル
スφ１とφ、とは、各々周波数が整数比となり、異なっ
た周波数でかつ同期運転が可能となる。すなわち、第１
の出力電圧■、は、高速スイッチングが可能なショット
キー・パリ了ダイオードを用いた＋５Ｖ直流電圧を、５
００ＫＨ７のスイッチング周波数で発生し、一方の第２
の出力電圧■、は、高圧高速ダイ」−ドを用いた＋２４
Ｖ 直ｍｓ庄を、１ＱＱＫＩ＋、のスイッチング周波数
により発生ずるので、同期迎転が可能となる。
スイッチング電源の基本周波数を発生させて、これを両
スイッチング素子Ｑ工、Ｑ、で共用する。発振器２で発
生された周波数に対して、波形成形回路３．３′は三角
波を発生する。ここで、第１の出力電圧■□ を得るた
めのスイッチング素子Ｑ１ を駆動するパルスφ、は、
発振器２がら直接波形成形回路３に伝達され、ここで作
られた三角波を用いてコンパレータ５で発生される。一
方、第２の出力電圧■、を得るためのスイッチング素子
Ｑ、を駆動するパルスφ、は、発振器２がらの周波数を
分周器７により１／！１の周波数に分周し、それにより
波形成形回路３′で発生される。これにより、駆動パル
スφ１とφ、とは、各々周波数が整数比となり、異なっ
た周波数でかつ同期運転が可能となる。すなわち、第１
の出力電圧■、は、高速スイッチングが可能なショット
キー・パリ了ダイオードを用いた＋５Ｖ直流電圧を、５
００ＫＨ７のスイッチング周波数で発生し、一方の第２
の出力電圧■、は、高圧高速ダイ」−ドを用いた＋２４
Ｖ 直ｍｓ庄を、１ＱＱＫＩ＋、のスイッチング周波数
により発生ずるので、同期迎転が可能となる。
第５図は、竿３図におけるコンパレータのパルス幅変換
動作のタイムチャートである。
動作のタイムチャートである。
波形成形回路３からの＠５図（Ｒ，）に示す三角波と、
誤差増幅器４からの出力雷１圧ｖ０ とをコンパレー
タ５により比較し、幅変換により第５図（ｂ）に示す変
調出力φ□ を得る。また、波形成形回路３′からの第
５図（０）に示ず三角波と、誤差増幅器４′からの出力
電圧Ｖ、とをコンパレータ５′により比較し、幅変換に
よりｆｆ１５図（ｄ）に示ず変Ｗ、フ出力φ、を？ｉＩ
る。
誤差増幅器４からの出力雷１圧ｖ０ とをコンパレー
タ５により比較し、幅変換により第５図（ｂ）に示す変
調出力φ□ を得る。また、波形成形回路３′からの第
５図（０）に示ず三角波と、誤差増幅器４′からの出力
電圧Ｖ、とをコンパレータ５′により比較し、幅変換に
よりｆｆ１５図（ｄ）に示ず変Ｗ、フ出力φ、を？ｉＩ
る。
第５図では、変調出力φ、とφ、の周波数は３＝２の整
数比となっているが、これを５：ｌにすれば第３図の実
施例になる。
数比となっているが、これを５：ｌにすれば第３図の実
施例になる。
第４図は、本発明の他の実施例を示す制御回路のプリッ
タ図である。
タ図である。
第４図は、発振器を別設した実施例を示すものである。
すなわち、５００ＫＨ，の発振器２と１００Ｋ１１２の
発振器２′で、各周波数のパルスを発生し、それぞれ波
形成形回路５，３′に入力して、第５図（ａ） （Ｏ）
に示すＪ：うな三角波を作成し、コンパレータ５．５′
に送出する。コンパレータ５，５′は、第５図（ｂ）
（、ｌ）の変調出力φ１．φ、を出力する。
発振器２′で、各周波数のパルスを発生し、それぞれ波
形成形回路５，３′に入力して、第５図（ａ） （Ｏ）
に示すＪ：うな三角波を作成し、コンパレータ５．５′
に送出する。コンパレータ５，５′は、第５図（ｂ）
（、ｌ）の変調出力φ１．φ、を出力する。
このように、本発明では、ショットキー・バリアダイ」
−ドを使用できるコンバータ（＋５Ｖ等）は高周波で、
また、これが利用できないコンバータは低周波で、それ
ぞれ駆動し、これを同期運転して回路間の干渉を無くす
ことができる。
−ドを使用できるコンバータ（＋５Ｖ等）は高周波で、
また、これが利用できないコンバータは低周波で、それ
ぞれ駆動し、これを同期運転して回路間の干渉を無くす
ことができる。
以上説明したように、本発明によれば、多用カスイツチ
ングＷｔ源において、各出力電圧に対しそれぞれＩＰ！
適な周波数で駆動し、かつ同期運転を行うことにより、
スイッチング素子の特性に合致した最適電源を実現でき
、小形、高効率化を図ることができる。
ングＷｔ源において、各出力電圧に対しそれぞれＩＰ！
適な周波数で駆動し、かつ同期運転を行うことにより、
スイッチング素子の特性に合致した最適電源を実現でき
、小形、高効率化を図ることができる。
第１図は本発明を適用する多出力スイッチング電源の構
成図、第２図は従来の同期運転用制御回路のブロック図
、第３図は本発明の一実施例を示す異周波数・同期運転
用制御回路のブロック図、第４図は本発明の他の実施例
を示す制御回路のブロック図、笛５図は第３図、第４図
におけるコンパレータの幅変換動作のタイムチャートで
ある。 １８制御回路、２．２’！発振器、３．３’：波形成形
回路、４．４’：誤差増ｌｌ７４器１．５．５’！コン
パレータ、６．６’：出力アンプ、７：分周回路。 特許出願人 株式会社 日立製作所 代 理 人 弁理士 磯 利 雅 俊第 １
図 第２図 工 第 δ 図
成図、第２図は従来の同期運転用制御回路のブロック図
、第３図は本発明の一実施例を示す異周波数・同期運転
用制御回路のブロック図、第４図は本発明の他の実施例
を示す制御回路のブロック図、笛５図は第３図、第４図
におけるコンパレータの幅変換動作のタイムチャートで
ある。 １８制御回路、２．２’！発振器、３．３’：波形成形
回路、４．４’：誤差増ｌｌ７４器１．５．５’！コン
パレータ、６．６’：出力アンプ、７：分周回路。 特許出願人 株式会社 日立製作所 代 理 人 弁理士 磯 利 雅 俊第 １
図 第２図 工 第 δ 図
Claims (1)
- 複数の直流電圧を供給するために、複数個のスイッチン
グ素子をパルス幅蛮調により各々独立に制御して安定化
を行う多出力スイッチング電源において、上記１！Ｊ！
数個のスイッチング素子を異なった周波数で駆動し、か
つ上記各周波数を整数比に設定することを特徴とする多
出力スイッチング電源駆動方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57186983A JPS5976173A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 多出力スイッチング電源駆動方法 |
| KR1019830005021A KR840006884A (ko) | 1982-10-25 | 1983-10-24 | 다출력(多出力)스위칭 전원장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57186983A JPS5976173A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 多出力スイッチング電源駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976173A true JPS5976173A (ja) | 1984-05-01 |
| JPH0515152B2 JPH0515152B2 (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16198142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57186983A Granted JPS5976173A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 多出力スイッチング電源駆動方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5976173A (ja) |
| KR (1) | KR840006884A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02142355A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-05-31 | Nippon I B M Kk | 電源装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4946357B2 (ja) * | 2006-11-01 | 2012-06-06 | 横河電機株式会社 | 電源装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5529228A (en) * | 1978-08-17 | 1980-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | Switching regulator for pcm device |
| JPS5574284U (ja) * | 1978-11-13 | 1980-05-22 |
-
1982
- 1982-10-25 JP JP57186983A patent/JPS5976173A/ja active Granted
-
1983
- 1983-10-24 KR KR1019830005021A patent/KR840006884A/ko not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5529228A (en) * | 1978-08-17 | 1980-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | Switching regulator for pcm device |
| JPS5574284U (ja) * | 1978-11-13 | 1980-05-22 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02142355A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-05-31 | Nippon I B M Kk | 電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR840006884A (ko) | 1984-12-03 |
| JPH0515152B2 (ja) | 1993-02-26 |
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