JPS63305754A - スイッチングレギュレ−タ回路 - Google Patents
スイッチングレギュレ−タ回路Info
- Publication number
- JPS63305754A JPS63305754A JP13949187A JP13949187A JPS63305754A JP S63305754 A JPS63305754 A JP S63305754A JP 13949187 A JP13949187 A JP 13949187A JP 13949187 A JP13949187 A JP 13949187A JP S63305754 A JPS63305754 A JP S63305754A
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- JP
- Japan
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- switching
- input voltage
- pulse width
- voltage
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- 238000003079 width control Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 2
- 230000010485 coping Effects 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
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- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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- 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】
（発明の属する技術分野）
本発明は出力電圧の変動に応じてそのスイッチング部の
パルス幅を制御して出力電圧の安定化を行うスイッチン
グレギュレータ回路特に軽負荷の状態が多く、また入力
電圧の変化範囲が広い場合に適するスイッチングレギュ
レータ回路に関するものである。
パルス幅を制御して出力電圧の安定化を行うスイッチン
グレギュレータ回路特に軽負荷の状態が多く、また入力
電圧の変化範囲が広い場合に適するスイッチングレギュ
レータ回路に関するものである。
（従来技術）
従来のスイッチングレギュレータ回路は第２図（ａ）に
その系統図を示すように、出力電圧に対応してパルス幅
制御部Ｃを介してスイッチング部Ａを調整してその整流
平滑回路Ｂの出力電圧の安定化を行っている。このため
入力電圧が高く、また負荷電流が少ない場合には、その
スイッチングパルス幅が狭（なり、回路の全損失に占め
るスイッチング損失が相対的に増大し総合効率が低下す
る欠点がある。
その系統図を示すように、出力電圧に対応してパルス幅
制御部Ｃを介してスイッチング部Ａを調整してその整流
平滑回路Ｂの出力電圧の安定化を行っている。このため
入力電圧が高く、また負荷電流が少ない場合には、その
スイッチングパルス幅が狭（なり、回路の全損失に占め
るスイッチング損失が相対的に増大し総合効率が低下す
る欠点がある。
次に第２図（ロ）のスイッチング波形図を用いて説明す
れば、第２図（ａ）の回路の損失はスイッチング周期Ｔ
の各区間ａ、ｂ、ｃ、ｄ の損失を加えたもので、ａ、
Ｃ区間がスイッチング区間、ｂ区間がＯＮ区間、ｄがＯ
ＦＦ区間である。そして入力電圧が高（、負荷電流が少
ない場合はｄ区間が長（、ｂ区間が短くなる。また区間
ａ、ｂ、ｃにおける損失に比較して区間ｄの損失は極め
て小さい、このため区間すが短くなると区間すに比較し
て区間ａ、。
れば、第２図（ａ）の回路の損失はスイッチング周期Ｔ
の各区間ａ、ｂ、ｃ、ｄ の損失を加えたもので、ａ、
Ｃ区間がスイッチング区間、ｂ区間がＯＮ区間、ｄがＯ
ＦＦ区間である。そして入力電圧が高（、負荷電流が少
ない場合はｄ区間が長（、ｂ区間が短くなる。また区間
ａ、ｂ、ｃにおける損失に比較して区間ｄの損失は極め
て小さい、このため区間すが短くなると区間すに比較し
て区間ａ、。
Ｃが相対的に長くなり、全区間での総合損失に占めるａ
、ｃ区間の損失の割合が大きくなり、総合効率が低下す
る。そしてこのことは特に軽負荷の状態が多く、また入
力電圧の変動範囲が広い場合には甚だ好ましくないとこ
ろである。
、ｃ区間の損失の割合が大きくなり、総合効率が低下す
る。そしてこのことは特に軽負荷の状態が多く、また入
力電圧の変動範囲が広い場合には甚だ好ましくないとこ
ろである。
（発明の具体的な目的）
本発明は従来のようなスイッチングパルス幅の制御のみ
によって出力電圧の安定化を行うスイッチングレギュレ
ータにおける欠点すなわち高入力電圧時および軽負荷時
の総合効率の低下を防止することを目的とするもので、
検出出力電圧によってパルス幅制御を行い出力電圧の安
定化を行うと共に、高入力電圧時、または軽負荷時これ
に対応してスイッチング周波数を低下して総合効率の低
下を防止することを特徴とするもので、以下実施例につ
いて本発明の詳細な説明する。
によって出力電圧の安定化を行うスイッチングレギュレ
ータにおける欠点すなわち高入力電圧時および軽負荷時
の総合効率の低下を防止することを目的とするもので、
検出出力電圧によってパルス幅制御を行い出力電圧の安
定化を行うと共に、高入力電圧時、または軽負荷時これ
に対応してスイッチング周波数を低下して総合効率の低
下を防止することを特徴とするもので、以下実施例につ
いて本発明の詳細な説明する。
（発明の構成および作用）
第１図（ａ）はプッシュプルスイッチングレギュレータ
における本発明の一実施例回路の系統図で、図において
ＱｌおよびＱ、はスイッチングを行なうトランジスタ、
Ｔはスイッチングされた電力を伝送し、同時に必要な変
圧を行なうためのトランスで、これらでスイッチング部
Ａを形成する。また、Ｄ、およびＤ２は整流用ダイオー
ド、ＬｌおよびＣ６は平滑用のチョークコイルおよびコ
ンデンサで、これらで整流平滑部Ｂを形成する０次に１
はパルス幅制御を行なうために必要な鋸歯状波発生器、
２はこの鋸歯状波発生器１にスイッチング周波数すなわ
ち周期を決定するための他の高周波電力を供給する入力
電圧や負荷電流に対応して、その発振周波数が制御され
る電圧制御発振器、３は基準電圧■□、と出力電圧との
差電圧を増幅する誤差増幅器、４は誤差増幅器３の出力
と鋸歯状波発生器ｌの出力との差を取出す比較器、５は
比較器４の出力をトランジスタＱ、、Ｑ、の駆動に適す
る信号に変換するためのドライバで、これら１゜２、３
．４．５でパルス幅制御部Ｃを形成する。
における本発明の一実施例回路の系統図で、図において
ＱｌおよびＱ、はスイッチングを行なうトランジスタ、
Ｔはスイッチングされた電力を伝送し、同時に必要な変
圧を行なうためのトランスで、これらでスイッチング部
Ａを形成する。また、Ｄ、およびＤ２は整流用ダイオー
ド、ＬｌおよびＣ６は平滑用のチョークコイルおよびコ
ンデンサで、これらで整流平滑部Ｂを形成する０次に１
はパルス幅制御を行なうために必要な鋸歯状波発生器、
２はこの鋸歯状波発生器１にスイッチング周波数すなわ
ち周期を決定するための他の高周波電力を供給する入力
電圧や負荷電流に対応して、その発振周波数が制御され
る電圧制御発振器、３は基準電圧■□、と出力電圧との
差電圧を増幅する誤差増幅器、４は誤差増幅器３の出力
と鋸歯状波発生器ｌの出力との差を取出す比較器、５は
比較器４の出力をトランジスタＱ、、Ｑ、の駆動に適す
る信号に変換するためのドライバで、これら１゜２、３
．４．５でパルス幅制御部Ｃを形成する。
第１図（ロ）は第１図の各部の電圧波形例を示すもので
、横軸は時間である。ａは入力電圧で、１１は電圧が高
くなった時点を示す、ｂは電圧制御発振器２の出力波形
で、１２．１３はそれぞれ入力電圧が低い場合と高い場
合の周期を示す、Ｃは鋸歯状波発生器ｌの出力波形、ｄ
は比較器４の入力波形すなわち破線は鋸歯状波発生器の
出力波形を、実線は誤差増幅器３の出力波形を示す、ｅ
は比較器４の出力波形、ｆはＱ、のコレクタ波形、ｇは
整流出力波形、ｈは出力電圧波形を示す。
、横軸は時間である。ａは入力電圧で、１１は電圧が高
くなった時点を示す、ｂは電圧制御発振器２の出力波形
で、１２．１３はそれぞれ入力電圧が低い場合と高い場
合の周期を示す、Ｃは鋸歯状波発生器ｌの出力波形、ｄ
は比較器４の入力波形すなわち破線は鋸歯状波発生器の
出力波形を、実線は誤差増幅器３の出力波形を示す、ｅ
は比較器４の出力波形、ｆはＱ、のコレクタ波形、ｇは
整流出力波形、ｈは出力電圧波形を示す。
以上の説明から明らかなように本発明の回路はその構成
において従来のスイッチングレギュレータと大差なく、
鋸歯状波発生器の発振器が従来は固定周波数発振のもの
であるのに対し、本発明では発振周波数が入力電圧や負
荷電流によって制御されて変化する制御発振器であると
言う相異があ゛る。またその作用においては出力電圧に
応じてスイッチングパルス幅を制御して出力電圧を一定
に調整する本来の作用においては全く異なるところはな
いが、入力電圧が高くなると、あるいは負荷が少なくな
るとスイッチング周期が長くなると云う重要な相異があ
る。そして、これらの相異は次のような顕著なすぐれた
効果をもたらすものである。
において従来のスイッチングレギュレータと大差なく、
鋸歯状波発生器の発振器が従来は固定周波数発振のもの
であるのに対し、本発明では発振周波数が入力電圧や負
荷電流によって制御されて変化する制御発振器であると
言う相異があ゛る。またその作用においては出力電圧に
応じてスイッチングパルス幅を制御して出力電圧を一定
に調整する本来の作用においては全く異なるところはな
いが、入力電圧が高くなると、あるいは負荷が少なくな
るとスイッチング周期が長くなると云う重要な相異があ
る。そして、これらの相異は次のような顕著なすぐれた
効果をもたらすものである。
（効果）
すなわちスイッチングレギュレータの総合効率は回路の
総合損失に関係し、そしてこれはスイッチングトランジ
スタにおける損失と負荷電流に関係する損失との合計で
あるが、後者は負荷電流のみに関係し入力電圧には無関
係であるが、前者は周知のように入力電圧やスイッチン
グ周波数に比例する。従って、総合効率の向上を図るた
めにはこのスイッチングトランジスタにおける損失を少
なくする外はなく、特にバースト通信用無線機や、ブレ
ストーク方式の無線機で特に送信時間の短いもののよう
に全負荷の状態が短く、殆ど軽負荷の状態が多く、また
入力電圧の変動範囲が広い比較的小容量のスイッチング
レギュレータにおいては、その装置の小形軽量化や放熱
器の小形化に重大な影響を及ぼすものとして総合損失の
増大を防止することは重要事項であるが、本発明はこれ
をスイッチング周波数の低減によって極めて簡単に達成
しうることは説明を要しないもので、実用に供してすぐ
れた効果を発揮するものである。
総合損失に関係し、そしてこれはスイッチングトランジ
スタにおける損失と負荷電流に関係する損失との合計で
あるが、後者は負荷電流のみに関係し入力電圧には無関
係であるが、前者は周知のように入力電圧やスイッチン
グ周波数に比例する。従って、総合効率の向上を図るた
めにはこのスイッチングトランジスタにおける損失を少
なくする外はなく、特にバースト通信用無線機や、ブレ
ストーク方式の無線機で特に送信時間の短いもののよう
に全負荷の状態が短く、殆ど軽負荷の状態が多く、また
入力電圧の変動範囲が広い比較的小容量のスイッチング
レギュレータにおいては、その装置の小形軽量化や放熱
器の小形化に重大な影響を及ぼすものとして総合損失の
増大を防止することは重要事項であるが、本発明はこれ
をスイッチング周波数の低減によって極めて簡単に達成
しうることは説明を要しないもので、実用に供してすぐ
れた効果を発揮するものである。
第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例回路の系統図、
およびその各部の出力波形図、第２図（ａ）Φ）は従来
のスイッチングレギュレータの系統図およびスイッチン
グ波形図を示す。 Ｑ、、Ｑ、・・・スイッチングトランジスタ、Ｔ・・・
変圧器、 Ｄ Ｉ、 Ｄ ｚ・・・整流用ダイオード、
Ｌ、Ｃ・・・平滑用チョークコイルとコンデンサ、１・
・・鋸歯状波発生器、 ２・・・電圧制御発振器、３・
・・基準電圧と出力電圧との差電圧を増幅する誤差増幅
器、 ４・・・比較器、 ５・・・ドライバ、Ａ・・・
スイッチング部、 Ｂ・・・整流平滑部、Ｃ・・・パル
ス幅制御部。 ！！１１ 図 （ａ）
およびその各部の出力波形図、第２図（ａ）Φ）は従来
のスイッチングレギュレータの系統図およびスイッチン
グ波形図を示す。 Ｑ、、Ｑ、・・・スイッチングトランジスタ、Ｔ・・・
変圧器、 Ｄ Ｉ、 Ｄ ｚ・・・整流用ダイオード、
Ｌ、Ｃ・・・平滑用チョークコイルとコンデンサ、１・
・・鋸歯状波発生器、 ２・・・電圧制御発振器、３・
・・基準電圧と出力電圧との差電圧を増幅する誤差増幅
器、 ４・・・比較器、 ５・・・ドライバ、Ａ・・・
スイッチング部、 Ｂ・・・整流平滑部、Ｃ・・・パル
ス幅制御部。 ！！１１ 図 （ａ）
Claims (1)
- スイッチングトランジスタによるスイッチング部と、
整流平滑部と、上記スイッチング部のパルス幅制御部と
よりなり、そのパルス幅制御により出力電圧の安定化を
行うスイッチングレギュレータ回路において、そのパル
ス幅制御部の構成要素である鋸歯状波発生器用発振器と
してその発振周波数が入力電圧や負荷電流に応じて制御
されるものを用いたことを特徴とするスイッチングレギ
ュレータ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13949187A JPS63305754A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | スイッチングレギュレ−タ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13949187A JPS63305754A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | スイッチングレギュレ−タ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63305754A true JPS63305754A (ja) | 1988-12-13 |
| JPH0359667B2 JPH0359667B2 (ja) | 1991-09-11 |
Family
ID=15246500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13949187A Granted JPS63305754A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | スイッチングレギュレ−タ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63305754A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01160359A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-23 | Fuji Electric Co Ltd | 直流・直流変換装置の制御方法 |
| WO2000059103A1 (en) * | 1999-03-26 | 2000-10-05 | Sarnoff Corporation | A low power dissipation power supply and controller |
| US7102903B2 (en) | 2001-10-04 | 2006-09-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive apparatus, control method for the drive apparatus, storage medium storing a program controlling the drive apparatus, and power output apparatus |
| EP2317634A3 (en) * | 2009-09-17 | 2011-05-25 | Linear Technology Corporation | Dc/dc converter having a fast and accurate average current limit |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9397579B2 (en) | 2011-07-15 | 2016-07-19 | O2Micro Inc | Full-bridge switching DC/DC converters and controllers thereof |
| US8737099B2 (en) | 2011-07-15 | 2014-05-27 | O2Micro, Inc. | Controllers for power converters |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59132774A (ja) * | 1983-01-18 | 1984-07-30 | Fujitsu Ltd | 定電圧直流電源回路 |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP13949187A patent/JPS63305754A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59132774A (ja) * | 1983-01-18 | 1984-07-30 | Fujitsu Ltd | 定電圧直流電源回路 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01160359A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-23 | Fuji Electric Co Ltd | 直流・直流変換装置の制御方法 |
| WO2000059103A1 (en) * | 1999-03-26 | 2000-10-05 | Sarnoff Corporation | A low power dissipation power supply and controller |
| US6295217B1 (en) | 1999-03-26 | 2001-09-25 | Sarnoff Corporation | Low power dissipation power supply and controller |
| US7102903B2 (en) | 2001-10-04 | 2006-09-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive apparatus, control method for the drive apparatus, storage medium storing a program controlling the drive apparatus, and power output apparatus |
| EP2317634A3 (en) * | 2009-09-17 | 2011-05-25 | Linear Technology Corporation | Dc/dc converter having a fast and accurate average current limit |
| US8421432B2 (en) | 2009-09-17 | 2013-04-16 | Linear Technology Corporation | DC/DC converter having a fast and accurate average current limit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0359667B2 (ja) | 1991-09-11 |
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