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JP5226399B2 - Power supply device and control method of power supply device - Google Patents
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JP5226399B2 - Power supply device and control method of power supply device - Google Patents

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Description

本発明は、複数のスイッチング電源を並列に接続した構成の電源装置及び電源装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a power supply apparatus having a configuration in which a plurality of switching power supplies are connected in parallel and a control method for the power supply apparatus.

複数のスイッチング電源を並列に接続した構成の電源装置においては、例えば特許文献1に示されるように、負荷電流が増大すると出力電圧を低下させるようなドループ特性を持たせて、並列に接続された複数のスイッチング電源で電流を分担させることが行われている。   In a power supply device having a configuration in which a plurality of switching power supplies are connected in parallel, for example, as shown in Patent Document 1, it is connected in parallel with a droop characteristic that reduces the output voltage when the load current increases. Current sharing is performed by a plurality of switching power supplies.

すなわち、図6は、複数のスイッチング電源を並列に接続した構成の従来の電源装置である。図6において、各スイッチング電源101a、101bは、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)からなる2つのスイッチング素子111及び112と、インダクタ113と、コンデンサ114、115と、ディジタル制御回路116と、ドライバ117とから構成される。   That is, FIG. 6 shows a conventional power supply apparatus having a configuration in which a plurality of switching power supplies are connected in parallel. In FIG. 6, each of the switching power supplies 101 a and 101 b includes two switching elements 111 and 112 each made of a MOSFET (Metal Oxide Field Effect Effect Transistor), an inductor 113, capacitors 114 and 115, a digital control circuit 116, and a driver 117. It consists of.

電源入力端子121及び122には、直流電源120が接続される。電源入力端子121は、電源ライン123、スイッチング素子111、電源ライン124、インダクタ113、電源ライン125を通じて、電源出力端子127に接続される。電源入力端子122は、電源ライン126を通じて、電源出力端子128に接続される。電源ライン123と電源ライン126との間に、コンデンサ114が接続される。電源ライン124と電源ライン126との間に、スイッチング素子112が接続される。電源ライン125と電源ライン126との間に、コンデンサ115が接続される。   A DC power source 120 is connected to the power input terminals 121 and 122. The power input terminal 121 is connected to the power output terminal 127 through the power line 123, the switching element 111, the power line 124, the inductor 113, and the power line 125. The power input terminal 122 is connected to the power output terminal 128 through the power line 126. A capacitor 114 is connected between the power supply line 123 and the power supply line 126. The switching element 112 is connected between the power supply line 124 and the power supply line 126. A capacitor 115 is connected between the power supply line 125 and the power supply line 126.

各スイッチング電源101a、101bの出力電圧は、ディジタル制御回路116に送られる。ディジタル制御回路116で、出力電圧と基準電圧との偏差に基づいた操作量(デューティ比)で、スイッチング素子111及び112を駆動するための駆動パルスが形成される。   The output voltage of each switching power supply 101a, 101b is sent to the digital control circuit 116. The digital control circuit 116 forms drive pulses for driving the switching elements 111 and 112 with an operation amount (duty ratio) based on the deviation between the output voltage and the reference voltage.

ディジタル制御回路116からの駆動パルスは、ドライバ117を介して、スイッチング素子111及び112のゲートに供給される。これにより、所望の出力電圧の電源出力が電源出力端子127及び128から得られる。   The drive pulse from the digital control circuit 116 is supplied to the gates of the switching elements 111 and 112 via the driver 117. As a result, a power output of a desired output voltage is obtained from the power output terminals 127 and 128.

各スイッチング電源101a、101bの電源出力端子127及び128は、並列に接続される。この並列接続された各スイッチング電源101a、101bに対して、負荷130が接続され、負荷130に対して、各スイッチング電源101a、101bから電力が供給される。   The power output terminals 127 and 128 of the switching power supplies 101a and 101b are connected in parallel. A load 130 is connected to the switching power supplies 101a and 101b connected in parallel, and power is supplied to the load 130 from the switching power supplies 101a and 101b.

この場合、スイッチング電源101a、101bの特性のバラツキにより、スイッチング電源101a、101bのうちの一方の出力電圧が高くなると、負荷電流は、出力電圧の高いスイッチング電源からの電流に偏ってしまう。例えば、スイッチング電源101aの出力電圧がスイッチング電源101bの出力電圧より高くなると、負荷130に流れる電流は、殆ど、スイッチング電源101aからの電流が集中する。   In this case, if the output voltage of one of the switching power supplies 101a and 101b increases due to variations in the characteristics of the switching power supplies 101a and 101b, the load current is biased toward the current from the switching power supply with a high output voltage. For example, when the output voltage of the switching power supply 101a becomes higher than the output voltage of the switching power supply 101b, most of the current flowing through the load 130 is concentrated from the switching power supply 101a.

そこで、スイッチング電源101a、101bには、負荷電流を検出し、負荷電流が増大すると出力電圧を下降させるようなドループ特性を持たせるようにしている。つまり、各スイッチング電源101a、101bに、負荷電流検出回路140が設けられる。負荷電流の検出値は、ディジタル制御回路116に送られる。ディジタル制御回路116は、この負荷電流の検出値が大きくなると、出力電圧が下がるように制御して、ドループ特性を実現する。   Therefore, the switching power supplies 101a and 101b have a droop characteristic that detects the load current and decreases the output voltage when the load current increases. That is, the load current detection circuit 140 is provided in each of the switching power supplies 101a and 101b. The detected value of the load current is sent to the digital control circuit 116. The digital control circuit 116 realizes a droop characteristic by controlling so that the output voltage decreases when the detected value of the load current increases.

例えば、スイッチング電源101aの出力電圧がスイッチング電源101bの出力電圧より高い場合には、ドループ特性の制御により、スイッチング電源101aの出力電圧が下げられる。スイッチング電源101aの出力電圧が下がれば、スイッチング電源101aからの負荷電流が減少し、スイッチング電源101bからの負荷電流が増加する。このようにして、並列に接続された複数のスイッチング電源101a、101bで、負荷に供給される電流が分担される。   For example, when the output voltage of the switching power supply 101a is higher than the output voltage of the switching power supply 101b, the output voltage of the switching power supply 101a is lowered by controlling the droop characteristic. When the output voltage of the switching power supply 101a decreases, the load current from the switching power supply 101a decreases and the load current from the switching power supply 101b increases. In this way, the current supplied to the load is shared by the plurality of switching power supplies 101a and 101b connected in parallel.

図7は、ドループ特性を実現するための従来のディジタル制御回路116の動作を示す機能ブロック図である。図7において、出力電圧Voutは、出力電圧サンプリング部151でサンプリングされ、A/D変換される。この出力電圧Voutが減算器152に供給される。   FIG. 7 is a functional block diagram showing the operation of the conventional digital control circuit 116 for realizing the droop characteristic. In FIG. 7, the output voltage Vout is sampled by the output voltage sampling unit 151 and A / D converted. This output voltage Vout is supplied to the subtractor 152.

また、負荷電流検出回路140からの負荷電流Ioutが負荷電流サンプリング部153で検出される。この負荷電流Ioutの検出値が基準電圧演算部154に供給される。基準電圧演算部154で、負荷電流Ioutに応じて、基準電圧が演算される。基準電圧演算部154で演算された電圧に基づいて、基準電圧発生部155から、基準電圧Vrefが生成される。この基準電圧Vrefが減算器152に供給される。   In addition, the load current Iout from the load current detection circuit 140 is detected by the load current sampling unit 153. The detected value of the load current Iout is supplied to the reference voltage calculation unit 154. The reference voltage calculation unit 154 calculates the reference voltage according to the load current Iout. A reference voltage Vref is generated from the reference voltage generator 155 based on the voltage calculated by the reference voltage calculator 154. This reference voltage Vref is supplied to the subtractor 152.

減算器152により、基準電圧Vrefと出力電圧Voutとの偏差E[n](E[n]=Vref−Vout)が求められる。この偏差E[n]が操作量演算部156に供給される。操作量演算部156で、偏差E[n]に応じて、操作量(デューティ比)が演算される。この操作量がドライバ117に供給され、この操作量に基づく駆動パルスがスイッチング素子111及び112に駆動パルスが供給される。   The subtractor 152 obtains a deviation E [n] (E [n] = Vref−Vout) between the reference voltage Vref and the output voltage Vout. The deviation E [n] is supplied to the operation amount calculation unit 156. The operation amount calculation unit 156 calculates an operation amount (duty ratio) according to the deviation E [n]. This operation amount is supplied to the driver 117, and a drive pulse based on this operation amount is supplied to the switching elements 111 and 112.

負荷電流Ioutが大きくなると、負荷電流サンプリング部153で検出される負荷電流Ioutの検出値が大きくなる。負荷電流Ioutの検出値が大きくなると、基準電圧発生部155からの基準電圧Vrefの設定値が下げられる。減算器152で、基準電圧Vrefと出力電圧Voutとの偏差E[n]が求められ、この偏差E[n]がゼロになるように、操作量演算部156で、操作量が演算される。このため、負荷電流サンプリング部153で検出される負荷電流Ioutの検出値が大きくなり、基準電圧発生部155からの基準電圧Vrefの設定値が下げられると、これに応じて、出力電圧が下げられ、ドループ特性が実現される。   When the load current Iout increases, the detected value of the load current Iout detected by the load current sampling unit 153 increases. When the detected value of the load current Iout increases, the set value of the reference voltage Vref from the reference voltage generator 155 is lowered. The subtractor 152 obtains a deviation E [n] between the reference voltage Vref and the output voltage Vout, and the manipulated variable computing unit 156 computes the manipulated variable so that the deviation E [n] becomes zero. For this reason, when the detected value of the load current Iout detected by the load current sampling unit 153 increases and the set value of the reference voltage Vref from the reference voltage generating unit 155 is lowered, the output voltage is lowered accordingly. The droop characteristic is realized.

図8は、上述の従来のディジタル制御回路116の動作をフローチャートで示したものである。図8において、ステップS101で負荷電流Ioutの検出が行われる。ステップS102で、負荷電流Ioutの検出値に基づいて、基準電圧Vrefの修正が行われる。ステップS103で、出力電圧が検出され、ステップS104で、基準電圧Vrefと出力電圧Voutとの偏差(E[n]=Vref−Vout)の算出が行われる。ステップS105で、偏差E[n]に基づいて、操作量が算出され、ステップS106で、操作量の更新が行われる。
特開2004−304960号公報
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the conventional digital control circuit 116 described above. In FIG. 8, the load current Iout is detected in step S101. In step S102, the reference voltage Vref is corrected based on the detected value of the load current Iout. In step S103, the output voltage is detected, and in step S104, a deviation (E [n] = Vref−Vout) between the reference voltage Vref and the output voltage Vout is calculated. In step S105, an operation amount is calculated based on the deviation E [n], and in step S106, the operation amount is updated.
JP 2004-304960 A

このように、複数のスイッチング電源101a、101bを並列接続した従来の電源装置においては、負荷電流Ioutを検出し、負荷電流Ioutが増大すると、出力電圧Voutが低下するように、基準電圧Vrefを変化させるようにして、ドループ特性を実現している。   Thus, in the conventional power supply device in which the plurality of switching power supplies 101a and 101b are connected in parallel, the reference voltage Vref is changed so that the output voltage Vout decreases when the load current Iout is detected and the load current Iout increases. In this way, the droop characteristic is realized.

しかしながら、このような従来の電源装置においては、負荷電流を検出する必要のない電源でも、電流検出回路140を付加する必要がある。また、このような従来の電源装置では、電流検出回路140の精度が重要になる。検出電流のバラつきが存在すると、負荷電流によって出力電圧が決定される関係上、出力電圧の安定性にも係わってくるためである。   However, in such a conventional power supply device, it is necessary to add a current detection circuit 140 even for a power supply that does not need to detect a load current. In such a conventional power supply device, the accuracy of the current detection circuit 140 is important. This is because if there is a variation in the detection current, the output voltage is determined by the load current, and the output voltage stability is also involved.

上述の課題を鑑み、本発明は、複数のスイッチング電源を並列接続して負荷に供給するようにした電源装置で、負荷電流を検出することなく、ドループ特性を実現できると共に、定常状態を保ったまま、出力電圧を変化させることができる電源装置及び電源装置の制御方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention is a power supply device in which a plurality of switching power supplies are connected in parallel and supplied to a load, and can realize a droop characteristic without detecting a load current and maintain a steady state. An object of the present invention is to provide a power supply apparatus and a control method for the power supply apparatus that can change the output voltage.

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
(1)本発明は、複数のスイッチング電源を並列接続し、前記並列接続された複数のスイッチング電源からの電力を負荷に供給するようにした電源装置において、基準電圧と出力電圧との偏差を算出する手段と、前記偏差に応じてスイッチング素子の操作量の修正量を算出する手段と、前記操作量の修正量から演算によりドループ特性を実現する手段と、
を有することを特徴とする電源装置を提案している。
The present invention proposes the following items in order to solve the above-described problems.
(1) The present invention calculates a deviation between a reference voltage and an output voltage in a power supply device in which a plurality of switching power supplies are connected in parallel and power from the plurality of switching power supplies connected in parallel is supplied to a load. Means for calculating a correction amount of the operation amount of the switching element according to the deviation, means for realizing a droop characteristic by calculation from the correction amount of the operation amount,
The power supply device characterized by having this is proposed.

この発明によれば、基準電圧と出力電圧との偏差を算出し、偏差に応じてスイッチング素子の操作量の修正量を算出し、操作量の修正量からドループ特性を実現することで、電流値を検出することなく、安定状態を保ったまま、負荷電流の増大に伴って出力電圧を低下させるようなドループ特性を実現できる。   According to the present invention, the deviation between the reference voltage and the output voltage is calculated, the correction amount of the operation amount of the switching element is calculated according to the deviation, and the droop characteristic is realized from the correction amount of the operation amount, whereby the current value Without detecting this, it is possible to realize a droop characteristic that reduces the output voltage as the load current increases while maintaining a stable state.

(2)本発明は、(1)の電源装置について、前記ドループ特性を実現する手段は、前回の操作量に対してドループ操作量算出関数を演算する手段と、前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量とを加算する手段と、を有することを特徴とする電源装置を提案している。   (2) In the power supply device according to (1), the means for realizing the droop characteristic includes means for calculating a droop operation amount calculation function with respect to the previous operation amount, a correction amount of the operation amount, And a means for adding the previous manipulated variable calculated from the droop manipulated variable calculation function.

この発明によれば、前回の操作量にドループ操作量算出関数を演算し、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量とを加算し、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量との和により操作量を更新している。これにより、操作量の修正量と前回の操作量との和が変化せず、定常状態は保ったまま、出力電圧を変化させることができる。   According to this invention, the droop operation amount calculation function is calculated to the previous operation amount, the operation amount correction amount is added to the previous operation amount calculated from the droop operation amount calculation function, and the operation amount correction amount The operation amount is updated by the sum of the previous operation amount calculated from the droop operation amount calculation function. As a result, the sum of the operation amount correction amount and the previous operation amount does not change, and the output voltage can be changed while maintaining the steady state.

(3)本発明は、(1)の電源装置について、前記ドループ特性を実現する手段は、今回の操作量に対してドループ操作量算出関数を演算する手段と、前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した今回の操作量とを加算する手段と、を有することを特徴とする請求項1に記載の電源装置を提案している。   (3) In the power supply device according to (1), the means for realizing the droop characteristic includes a means for calculating a droop manipulated variable calculation function for the current manipulated variable, a correction amount of the manipulated variable, The power supply device according to claim 1, further comprising: a means for adding the current operation amount obtained by calculating the droop operation amount calculation function.

この発明によれば、今回の操作量にドループ操作量算出関数を演算し、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数を演算した今回の操作量とを加算し、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数を演算した今回の操作量との和により操作量を更新している。これにより、定常状態は保ったまま、出力電圧を変化させることができる。   According to the present invention, the droop operation amount calculation function is calculated for the current operation amount, the operation amount correction amount is added to the current operation amount for which the droop operation amount calculation function is calculated, and the operation amount correction amount The operation amount is updated by the sum of the operation amount of the droop operation amount calculation function and the current operation amount. As a result, the output voltage can be changed while the steady state is maintained.

(4)本発明は、複数のスイッチング電源を並列接続し、前記並列接続された複数のスイッチング電源からの電力を負荷に供給するようにした電源装置の制御方法において、基準電圧と出力電圧との偏差を算出する第1のステップと、前記偏差に応じてスイッチング素子の操作量の修正量を算出する第2のステップと、前記操作量の修正量からドループ特性を演算により実現する第3のステップと、を含むことを特徴とする電源装置の制御方法を提案している。   (4) The present invention provides a control method for a power supply apparatus in which a plurality of switching power supplies are connected in parallel and power from the plurality of switching power supplies connected in parallel is supplied to a load. A first step of calculating a deviation; a second step of calculating a correction amount of an operation amount of the switching element according to the deviation; and a third step of realizing a droop characteristic by calculation from the correction amount of the operation amount. The control method of the power supply device characterized by including these is proposed.

この発明によれば、基準電圧と出力電圧との偏差を算出し、偏差に応じてスイッチング素子の操作量の修正量を算出し、操作量の修正量からドループ特性を実現することで、電流値を検出することなく、安定状態を保ったまま、負荷電流の増大に伴って出力電圧を低下させるようなドループ特性を実現できる。   According to the present invention, the deviation between the reference voltage and the output voltage is calculated, the correction amount of the operation amount of the switching element is calculated according to the deviation, and the droop characteristic is realized from the correction amount of the operation amount, whereby the current value Without detecting this, it is possible to realize a droop characteristic that reduces the output voltage as the load current increases while maintaining a stable state.

(5)本発明は、(4)の電源装置の制御方法について、前記第3のステップは、前回の操作量にドループ操作量算出関数を演算する第4のステップと、前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量とを加算する第5のステップと、前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量とを加算して操作量を更新する第6のステップと、を含むことを特徴とする電源装置の制御方法を提案している。   (5) In the power supply device control method according to (4), the third step includes a fourth step of calculating a droop operation amount calculation function to the previous operation amount, and a correction amount of the operation amount. And a fifth step of adding the previous manipulated variable obtained by calculating the droop manipulated variable calculating function, adding the corrected amount of the manipulated variable, and the previous manipulated variable obtained by calculating the droop manipulated variable calculating function. And a sixth step of updating the operation amount.

この発明によれば、前回の操作量にドループ操作量算出関数を演算し、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量とを加算し、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量との和により操作量を更新している。これにより、操作量の修正量と前回の操作量との和が変化せず、定常状態は保ったまま、出力電圧を変化させることができる。   According to this invention, the droop operation amount calculation function is calculated to the previous operation amount, the operation amount correction amount is added to the previous operation amount calculated from the droop operation amount calculation function, and the operation amount correction amount The operation amount is updated by the sum of the previous operation amount calculated from the droop operation amount calculation function. As a result, the sum of the operation amount correction amount and the previous operation amount does not change, and the output voltage can be changed while maintaining the steady state.

(6)本発明は、(4)の電源装置の制御方法について、前記第3のステップは、今回の操作量にドループ操作量算出関数を演算する第7のステップと、前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した今回の操作量とを加算する第8のステップと、前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した今回の操作量とを加算して操作量を更新する第9のステップと、を含むことを特徴とする電源装置の制御方法を提案している。   (6) According to the present invention, in the method for controlling the power supply apparatus according to (4), the third step includes a seventh step of calculating a droop operation amount calculation function for the current operation amount, and a correction amount of the operation amount. And an eighth step of adding the current manipulated variable obtained by calculating the droop manipulated variable calculating function, a corrected amount of the manipulated variable, and a current manipulated variable obtained by calculating the droop manipulated variable calculating function. And a ninth step of updating an operation amount.

この発明によれば、今回の操作量にドループ操作量算出関数を演算し、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数を演算した今回の操作量とを加算し、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数を演算した今回の操作量との和により操作量を更新している。これにより、操作量の修正量と前回の操作量との和が変化せず、定常状態は保ったまま、出力電圧を変化させることができる。   According to the present invention, the droop operation amount calculation function is calculated for the current operation amount, the operation amount correction amount is added to the current operation amount for which the droop operation amount calculation function is calculated, and the operation amount correction amount The operation amount is updated by the sum of the operation amount of the droop operation amount calculation function and the current operation amount. As a result, the sum of the operation amount correction amount and the previous operation amount does not change, and the output voltage can be changed while maintaining the steady state.

本発明によれば、操作量の修正量を算出し、操作量にドループ操作量算出関数を演算し、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数を演算した操作量とを加算することで、電流値を検出することなく、安定状態を保ったまま、負荷電流の増大に伴って出力電圧を低下させるようなドループ特性を実現することができる。   According to the present invention, the operation amount correction amount is calculated, the droop operation amount calculation function is calculated to the operation amount, and the operation amount correction amount is added to the operation amount calculated from the droop operation amount calculation function. Thus, it is possible to realize a droop characteristic that decreases the output voltage as the load current increases while maintaining the stable state without detecting the current value.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the constituent elements in the present embodiment can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Therefore, the description of the present embodiment does not limit the contents of the invention described in the claims.

<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態を示すものである。
この実施形態では、2つのスイッチング電源1a、1bを並列に接続して、負荷30に電力を供給するようにした電源装置である。なお、ここでは、2つのスイッチング電源1a、1bを並列に接続しているが、並列接続するスイッチング電源の数はこれに限定されるものではなく、任意の数のスイッチング電源を並列接続した場合も同様である。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
In this embodiment, two switching power supplies 1a and 1b are connected in parallel to supply power to a load 30. Here, the two switching power supplies 1a and 1b are connected in parallel. However, the number of switching power supplies to be connected in parallel is not limited to this, and any number of switching power supplies may be connected in parallel. It is the same.

図1において、各スイッチング電源1a、1bは、MOSFETからなる2つのスイッチング素子11及び12と、インダクタ13と、コンデンサ14、15と、ディジタル制御回路16と、ドライバ17とから構成される。   In FIG. 1, each switching power supply 1 a, 1 b is composed of two switching elements 11 and 12 made of MOSFETs, an inductor 13, capacitors 14 and 15, a digital control circuit 16, and a driver 17.

電源入力端子21及び22には、直流電源20が接続される。電源入力端子21は、電源ライン23、スイッチング素子11、電源ライン24、インダクタ13、電源ライン25を通じて、電源出力端子27に接続される。   A DC power supply 20 is connected to the power input terminals 21 and 22. The power input terminal 21 is connected to the power output terminal 27 through the power line 23, the switching element 11, the power line 24, the inductor 13, and the power line 25.

電源入力端子22は、電源ライン26を通じて、電源出力端子28に接続される。電源ライン23と電源ライン26との間に、コンデンサ14が接続される。電源ライン24と電源ライン26との間に、スイッチング素子12が接続される。電源ライン25と電源ライン26との間に、コンデンサ15が接続される。   The power input terminal 22 is connected to the power output terminal 28 through the power line 26. The capacitor 14 is connected between the power supply line 23 and the power supply line 26. The switching element 12 is connected between the power supply line 24 and the power supply line 26. The capacitor 15 is connected between the power supply line 25 and the power supply line 26.

スイッチング電源1a、1bの出力電圧は、ディジタル制御回路16に送られる。ディジタル制御回路16で、出力電圧と基準電圧との偏差に基づいた操作量(デューティ比)で、スイッチング素子11及び12を駆動するための駆動パルスが形成される。   The output voltages of the switching power supplies 1a and 1b are sent to the digital control circuit 16. In the digital control circuit 16, a drive pulse for driving the switching elements 11 and 12 is formed with an operation amount (duty ratio) based on a deviation between the output voltage and the reference voltage.

ディジタル制御回路16からの駆動パルスは、ドライバ17を介して、スイッチング素子11及び12のゲートに供給される。これにより、所望の出力電圧の電源出力が電源出力端子27及び28から得られる。   The drive pulse from the digital control circuit 16 is supplied to the gates of the switching elements 11 and 12 via the driver 17. As a result, a power output of a desired output voltage can be obtained from the power output terminals 27 and 28.

各スイッチング電源1a、1bの電源出力端子27及び28は、並列に接続される。この並列接続された各スイッチング電源1a、1bに対して、負荷30が接続され、負荷30に対して、各スイッチング電源1a、1bから電力が供給される。   The power output terminals 27 and 28 of the switching power supplies 1a and 1b are connected in parallel. A load 30 is connected to the switching power supplies 1a and 1b connected in parallel, and power is supplied to the load 30 from the switching power supplies 1a and 1b.

また、ディジタル制御回路16では、負荷電流が大きくなると、出力電圧を下げるようなドループ特性が実現される。本発明の第1の実施形態においては、操作量の修正量と前回の操作量とからドループ特性を演算により求めて、ドループ特性を実現している。このドループ特性により、並列に接続された複数のスイッチング電源1a、1bで、電流が分担される。   In the digital control circuit 16, when the load current increases, a droop characteristic that lowers the output voltage is realized. In the first embodiment of the present invention, the droop characteristic is realized by calculating the droop characteristic from the operation amount correction amount and the previous operation amount. Due to the droop characteristic, a plurality of switching power supplies 1a and 1b connected in parallel share the current.

このとき、本発明の第1の実施形態では、前回の操作量に対してドループ操作量算出関数を演算し、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量とを加算し、その和が変化しないようにしてドループ特性を実現し、定常状態を保つようにしている。これにより、負荷電流を検出する回路が不要になる。また、ドループ操作量算出関数を演算する際に、前回の操作量に対してドループ操作量算出関数として乗算する係数を変更するだけで、ドループ機能の追加による演算時間の増加がないようにしている。   At this time, in the first embodiment of the present invention, the droop operation amount calculation function is calculated with respect to the previous operation amount, and the operation amount correction amount and the previous operation amount with which the droop operation amount calculation function is calculated are calculated. Addition is performed so that the sum does not change so that the droop characteristic is realized and the steady state is maintained. This eliminates the need for a circuit that detects the load current. In addition, when calculating the droop operation amount calculation function, only the coefficient to be multiplied as the droop operation amount calculation function with respect to the previous operation amount is changed, so that the calculation time does not increase due to the addition of the droop function. .

次に、本発明の第1の実施形態におけるディジタル制御回路16について説明する。図2は、ディジタル制御回路16の構成を示す機能ブロック図である。図2において、出力電圧Voutは、出力電圧サンプリング部51でサンプリングされ、A/D変換される。また、基準電圧発生部52からは、基準電圧Vrefが生成される。減算器53により、基準電圧Vrefと出力電圧Voutとの偏差E[n](E[n]=Vref−Vout)が求められる。   Next, the digital control circuit 16 in the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the digital control circuit 16. In FIG. 2, the output voltage Vout is sampled by the output voltage sampling unit 51 and A / D converted. A reference voltage Vref is generated from the reference voltage generator 52. The subtractor 53 obtains a deviation E [n] (E [n] = Vref−Vout) between the reference voltage Vref and the output voltage Vout.

減算器53で求められた偏差E[n]は、操作量修正量算出部54に送られる。操作量修正量算出部54は、基準電圧Vrefと出力電圧Voutとの偏差E[n]に基づいて、操作量の修正量ΔUを算出する。この操作量の修正量ΔUは、加算器55に送られる。   The deviation E [n] obtained by the subtractor 53 is sent to the operation amount correction amount calculation unit 54. The operation amount correction amount calculation unit 54 calculates the operation amount correction amount ΔU based on the deviation E [n] between the reference voltage Vref and the output voltage Vout. The manipulated variable correction amount ΔU is sent to the adder 55.

ドループ操作量演算部56は、安定状態を保ったまま、ドループ特性を持たせるために、前回の操作量U[n−1]にドループ操作量算出関数Pを演算するものである。ドループ操作量演算部56で、前回の操作量U[n−1]にドループ操作量算出関数Pが演算され、このドループ操作量算出関数Pが演算された前回の操作量U[n−1]が加算器55に送られる。   The droop manipulated variable calculator 56 calculates a droop manipulated variable calculation function P to the previous manipulated variable U [n−1] in order to provide a droop characteristic while maintaining a stable state. The droop operation amount calculation unit 56 calculates the droop operation amount calculation function P for the previous operation amount U [n−1], and the previous operation amount U [n−1] from which the droop operation amount calculation function P was calculated. Is sent to the adder 55.

操作量修正量算出部54からの操作量の修正量ΔUと、ドループ操作量演算部56からのドループ操作量算出関数Pが演算された前回の操作量(P×U[n−1])とが加算器55で加算される。この加算器55の出力が駆動パルスとしてドライバ17を介してスイッチング素子11及び12のゲートに供給される。   The operation amount correction amount ΔU from the operation amount correction amount calculation unit 54 and the previous operation amount (P × U [n−1]) in which the droop operation amount calculation function P from the droop operation amount calculation unit 56 is calculated. Are added by the adder 55. The output of the adder 55 is supplied as a drive pulse to the gates of the switching elements 11 and 12 via the driver 17.

このように、本発明の第1の実施形態では、操作量修正量算出部54で、操作量の修正量ΔUを算出し、ドループ操作量演算部56で前回の操作量U[n−1]にドループ操作量算出関数Pを演算し、操作量の修正量ΔUと、ドループ操作量算出関数Pを演算した前回の操作量(P×U[n−1])とを加算器55で加算することで、安定状態を保ったまま、ドループ特性を実現している。このようにして、ドループ特性が得られることについて、以下に説明する。   Thus, in the first embodiment of the present invention, the operation amount correction amount calculation unit 54 calculates the operation amount correction amount ΔU, and the droop operation amount calculation unit 56 calculates the previous operation amount U [n−1]. Then, the droop manipulated variable calculation function P is calculated, and the manipulated variable correction amount ΔU and the previous manipulated variable (P × U [n−1]) calculated by the droop manipulated variable calculation function P are added by the adder 55. As a result, the droop characteristic is realized while maintaining a stable state. How the droop characteristic is obtained in this way will be described below.

一般的に、ディジタル制御において、操作量は、新たに得られた偏差から修正量を算出し、前回の操作量に加算することで決定される。つまり、前回の操作量をU[n−1]、前回の偏差をE[n−1]、今回の偏差をE[n]とすると、今回の操作量U[n]は、前回の操作量をU[n−1]に、修正量(K×E[n]+K×E[n−1])を加算して、以下のようにして求められる。
U[n]=K×E[n]+K×E[n−1]+U[n−1] …(1)
なお、Kは比例要素、Kは積分要素である。
In general, in digital control, an operation amount is determined by calculating a correction amount from a newly obtained deviation and adding it to the previous operation amount. That is, if the previous operation amount is U [n−1], the previous deviation is E [n−1], and the current deviation is E [n], the current operation amount U [n] is the previous operation amount. Is added to U [n−1] by a correction amount (K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]) as follows.
U [n] = K 0 × E [n] + K 1 × E [n-1] + U [n-1] ... (1)
K 0 is a proportional element, and K 1 is an integral element.

定常状態においては、修正量はゼロとなり、前回の操作量U[n−1]と更新された今回の操作量U[n]は同じ値になる。すなわち、(1)式において、修正量を示す部分(K×E[n]+K×E[n−1])がゼロとなるため、
U[n]=U[n−1] …(2)
となる。
In the steady state, the correction amount is zero, and the previous operation amount U [n−1] and the updated operation amount U [n] have the same value. That is, in the equation (1), the portion indicating the correction amount (K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]) is zero,
U [n] = U [n-1] (2)
It becomes.

ドループ特性は、負荷電流が大きくなったら、出力電圧を下げるように変化させるものである。このような制御を行うために、前回の操作量をU[n−1]に応じて、基準電圧Vrefを動かすことが考えられる。しかしながら、基準電圧Vrefを動かせば、偏差(E[n]=Vout−Vref)が変化することになり、修正量を示す部分(K×E[n]+K×E[n−1])がゼロとならなくなり、定常状態を保てなくなる。 The droop characteristic is changed so as to decrease the output voltage when the load current increases. In order to perform such control, it is conceivable to move the reference voltage Vref in accordance with U [n−1] the previous operation amount. However, if the reference voltage Vref is moved, the deviation (E [n] = Vout−Vref) changes, and the portion indicating the correction amount (K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]) Will not become zero, and the steady state cannot be maintained.

定常状態において操作量の修正量がゼロになる理由は、(1)式において、基準電圧と出力電圧との偏差(E[n]=Vref−Vout)がゼロになるためである。偏差E[n]は、負荷電流に関係なくゼロに収束する。よって、出力電圧Voutは、基準電圧Vrefに近づいていくことになり、定常状態を保ったまま、偏差E[n]を変化させて、出力電圧Voutを変化させていくような制御はできないことになる。   The reason why the correction amount of the manipulated variable becomes zero in the steady state is that the deviation (E [n] = Vref−Vout) between the reference voltage and the output voltage is zero in the equation (1). The deviation E [n] converges to zero regardless of the load current. Therefore, the output voltage Vout approaches the reference voltage Vref, and control that changes the output voltage Vout by changing the deviation E [n] while maintaining a steady state is impossible. Become.

これに対して、この実施形態では、操作量の修正量と対応するように、前回の操作量に修正を加えることで、定常状態を保ったまま、操作量の修正量を変化させ、ドループ特性を実現している。   In contrast, in this embodiment, the correction amount of the operation amount is changed while maintaining the steady state by correcting the previous operation amount so as to correspond to the correction amount of the operation amount, and the droop characteristic Is realized.

つまり、前述の説明では、操作量が安定する条件は、操作量の修正量(K×E[n]+K×E[n−1])がゼロの場合と述べたが、これは、前回の操作量U[n−1]と今回の操作量U[n]とが等しくなって安定した定常状態となった場合である。 That is, in the above description, the condition that the manipulated variable is stable is described as the case where the manipulated variable correction amount (K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]) is zero. This is a case where the previous operation amount U [n−1] and the current operation amount U [n] are equal to each other and a stable steady state is obtained.

しかしながら、(1)式より、操作量の修正量(K×E[n]+K×E[n−1])と、前回の操作量U[n−1]との和
×E[n]+K×E[n−1]+U[n−1]
が一定の場合にも、更新された今回の操作量U[n]は一定になり、定常状態を保つことができる。
However, from equation (1), the sum K 0 × E of the manipulated variable correction amount (K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]) and the previous manipulated variable U [n−1]. [N] + K 1 × E [n−1] + U [n−1]
Even when is constant, the updated operation amount U [n] is constant and can maintain a steady state.

つまり、修正量(K×E[n]+K×E[n−1])を変化させても、これを補償するように、前回の操作量U[n−1]を変化させ、修正量と前回の操作量との和が変化しないようにすれば、定常状態は保つことができる。 That is, even if the correction amount (K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]) is changed, the previous operation amount U [n−1] is changed and corrected so as to compensate for this. If the sum of the amount and the previous operation amount is not changed, the steady state can be maintained.

この実施形態では、以下の(3)式のように、前回の操作量U[n−1]に対してドループ操作量算出関数Pを用いた演算を行い、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数Pを用いた演算を行った前回の操作量とを加算し、その和が変化しないようにして、定常状態を保つようにしている。ドループ操作量算出関数は、ドループ特性を実現するために前回の操作量に対して演算を行うための関数である。
U[n]=K×E[n]+K×E[n−1]+P×U[n−1] …(3)
In this embodiment, as shown in the following equation (3), an operation using the droop operation amount calculation function P is performed on the previous operation amount U [n−1], and the operation amount correction amount and the droop operation are calculated. The operation amount using the amount calculation function P is added to the previous operation amount, and the sum is not changed so that the steady state is maintained. The droop operation amount calculation function is a function for performing an operation on the previous operation amount in order to realize the droop characteristic.
U [n] = K 0 × E [n] + K 1 × E [n-1] + P × U [n-1] ... (3)

つまり、前回の操作量U[n−1]に、例えば0.9などの係数Pを乗算する。この場合、これによって、0.1の分だけ定常的に修正量が存在することになり、偏差E[n]をその分だけ変化させていくような制御が可能になる。   That is, the previous operation amount U [n−1] is multiplied by a coefficient P such as 0.9. In this case, the amount of correction constantly exists by an amount corresponding to 0.1, and it is possible to perform control such that the deviation E [n] is changed by that amount.

ドループ特性を持たせるためには、負荷電流によって、上記の偏差E[n]の値は変化しなければならないが、この問題も、前回の操作量U[n−1]にドループ操作量算出関数Pを演算することによって解決している。   In order to provide the droop characteristic, the value of the deviation E [n] must be changed depending on the load current. This problem also depends on the previous manipulated variable U [n−1] and the droop manipulated variable calculation function. This is solved by calculating P.

つまり、制御時において操作量は負荷の変動に合わせて逐次更新される。例えばバックコンバータの場合、負荷が軽いとき操作量は小さく、負荷が重くなったら操作量は大きくなる。即ち、前回の操作量にドループ操作量算出関数Pとして係数を乗じた場合、相対的には修正量と前回の操作量との比率は変わらないが、絶対的には修正量の値、即ち偏差は変わる。この特性によって負荷電流を検出せずにドループ特性を持たせることが可能となる。   That is, during operation, the operation amount is sequentially updated according to the load variation. For example, in the case of a buck converter, the operation amount is small when the load is light, and the operation amount is large when the load is heavy. That is, when the previous operation amount is multiplied by a coefficient as the droop operation amount calculation function P, the ratio between the correction amount and the previous operation amount does not change relatively, but the value of the correction amount, that is, the deviation is absolute. Will change. This characteristic makes it possible to provide a droop characteristic without detecting the load current.

図2に示す機能ブロック図においては、減算器53で、基準電圧Vrefと出力電圧Voutとの偏差E[n](E[n]=Vref−Vout)が求められ、操作量修正量算出部54で、偏差E[n]に基づいて、以下の式のように、操作量の修正量ΔUが算出される。
ΔU=K×E[n]+K×E[n−1]
In the functional block diagram shown in FIG. 2, the subtractor 53 obtains a deviation E [n] (E [n] = Vref−Vout) between the reference voltage Vref and the output voltage Vout, and an operation amount correction amount calculation unit 54. Thus, based on the deviation E [n], an operation amount correction amount ΔU is calculated as in the following equation.
ΔU = K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]

また、ドループ操作量演算部56で、以下の式のように、前回の操作量U[n−1]にドループ操作量算出関数Pが演算される。
P×U[n−1]
Further, the droop manipulated variable calculation unit 56 calculates the droop manipulated variable calculation function P to the previous manipulated variable U [n−1] as in the following equation.
P × U [n-1]

そして、加算器55で、以下の式のように、操作量修正量算出部54からの操作量の修正量ΔU(ΔU=K×E[n]+K×E[n−1])と、ドループ操作量演算部56からのドループ操作量算出関数Pが演算された前回の操作量P×U[n−1]とが加算される。
U[n]=K×E[n]+K×E[n−1]+P×U[n−1]
Then, in the adder 55, the operation amount correction amount ΔU (ΔU = K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]) from the operation amount correction amount calculation unit 54 is expressed as follows: The previous manipulated variable P × U [n−1] in which the droop manipulated variable calculation function P from the droop manipulated variable computing unit 56 is computed is added.
U [n] = K 0 × E [n] + K 1 × E [n-1] + P × U [n-1]

これにより、前述の(3)式で示したように、定常状態を保ったまま、ドループ特性が得られることになる。   As a result, the droop characteristic can be obtained while maintaining a steady state as shown in the above-described equation (3).

図3は、本発明の第1の実施形態の動作をフローチャートで示したものである。
図3において、ステップS1で出力電圧Voutを検出し、ステップS2で、基準電圧と出力電圧との偏差(E[n]=Vref−Vout)の算出が行われる。ステップS3で、操作量の修正量ΔUが算出される。操作量の修正量ΔUは、(3)式における(K×E[n]+K×E[n−1])の部分である。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the first embodiment of the present invention.
In FIG. 3, the output voltage Vout is detected in step S1, and in step S2, a deviation (E [n] = Vref−Vout) between the reference voltage and the output voltage is calculated. In step S3, an operation amount correction amount ΔU is calculated. The manipulated variable correction amount ΔU is a portion of (K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]) in the equation (3).

ステップS4で、ドループ操作量が算出される。ドループ操作量は、(3)式におけるドループ操作量算出関数Pを演算した前回の操作量U[n−1]の部分(P×U[n−1])である。ステップS5で、(3)式に基づいて、操作量の修正量(K×E[n]+K×E[n−1])と、ドループ操作量算出関数Pを演算した前回の操作量(P×U[n−1])との和により、操作量が算出される。ステップS6で、これに基づいて、操作量の更新が行われる。 In step S4, the droop operation amount is calculated. The droop manipulated variable is a portion (P × U [n−1]) of the previous manipulated variable U [n−1] obtained by calculating the droop manipulated variable calculation function P in the expression (3). In step S5, based on the equation (3), the operation amount correction amount (K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]) and the previous operation amount calculated from the droop operation amount calculation function P are calculated. The operation amount is calculated by the sum of (P × U [n−1]). In step S6, the operation amount is updated based on this.

図4は、本発明の上述の第1の実施形態のように、操作量の修正量と、ドループ操作量算出関数Pとして1以下の係数を乗じた前回の操作量U[n−1]との和から演算によりドループ特性を実現した場合(曲線A1で示す)と、従来の負荷電流の電流値を検出して基準電圧を変更してドループ特性を実現した場合(曲線B1で示す)とを比較したものである。   FIG. 4 shows the operation amount U [n−1] obtained by multiplying the operation amount correction amount and the droop operation amount calculation function P by a coefficient of 1 or less as in the first embodiment of the present invention. When the droop characteristic is realized by calculation from the sum of the values (indicated by the curve A1), and when the current value of the conventional load current is detected and the reference voltage is changed to realize the droop characteristic (indicated by the curve B1). It is a comparison.

図4において、横軸は負荷電流、縦軸は出力電圧を示している。
図4に示すように、本発明の第1の実施形態では、操作量の修正量と、1以下の係数Pを乗じた前回の操作量U[n−1]との和から演算によりドループ特性を実現したため、曲線A1で示すように、定常状態が保たれ、安定したドループ特性が実現できる。これに対して、従来では、基準電圧を変更することにより定常状態が保たれなくなり、曲線B1で示すように、ドループ特性が不安定になる。
In FIG. 4, the horizontal axis represents the load current, and the vertical axis represents the output voltage.
As shown in FIG. 4, in the first embodiment of the present invention, the droop characteristic is calculated by calculating from the sum of the operation amount correction amount and the previous operation amount U [n−1] multiplied by a coefficient P of 1 or less. Therefore, as shown by the curve A1, a steady state is maintained and a stable droop characteristic can be realized. On the other hand, conventionally, the steady state cannot be maintained by changing the reference voltage, and the droop characteristic becomes unstable as shown by the curve B1.

<第2の実施形態>
図5は、本発明の第2の実施形態を示すものである。
上述の第1実施形態では、前回の操作量U[n−1]に、ドループ操作量算出関数Pを乗じて、定常状態を保つようにしている。これに対して、第2の実施形態では、今回の操作量U[n]にドループ操作量算出関数Pを乗じて、定常状態を保つようにしている。
<Second Embodiment>
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
In the first embodiment described above, the previous operation amount U [n−1] is multiplied by the droop operation amount calculation function P to maintain a steady state. In contrast, in the second embodiment, the current operation amount U [n] is multiplied by the droop operation amount calculation function P so as to maintain a steady state.

図5に示す第2の実施形態においては、出力電圧Voutは、出力電圧サンプリング部61でサンプリングされ、減算器63で、基準電圧発生器62からの基準電圧Vrefと出力電圧Voutとの偏差E[n](E[n]=Vref−Vout)が求められる。   In the second embodiment shown in FIG. 5, the output voltage Vout is sampled by the output voltage sampling unit 61, and the difference E [between the reference voltage Vref from the reference voltage generator 62 and the output voltage Vout is subtracted by the subtractor 63. n] (E [n] = Vref−Vout).

操作量修正量算出部64で、偏差E[n]に基づいて、以下の式のように、操作量の修正量ΔUが算出される。
ΔU=K×E[n]+K×E[n−1]
The operation amount correction amount calculation unit 64 calculates the operation amount correction amount ΔU based on the deviation E [n] as in the following equation.
ΔU = K 0 × E [n] + K 1 × E [n−1]

また、ドループ操作量演算部66で、今回の操作量U[n]に、ドループ操作量算出関数Pが乗じられる。
P×U[n]
Further, the droop operation amount calculation unit 66 multiplies the current operation amount U [n] by the droop operation amount calculation function P.
P x U [n]

そして、加算器65で、ドループ操作量算出部66からの、ドループ操作量算出関数Pが乗じられた今回の操作量(P×U[n])と操作量修正量算出部64からの操作量の修正量ΔUとが加算される。   Then, in the adder 65, the current operation amount (P × U [n]) multiplied by the droop operation amount calculation function P from the droop operation amount calculation unit 66 and the operation amount from the operation amount correction amount calculation unit 64. Is added to the correction amount ΔU.

尚、上述の実施形態では、操作量に応じてスイッチング素子のデューティ比を制御しているが、本発明は、このような制御に限定されるものではない。負荷によって操作量を変更するものには全て有効である。例えば、周波数制御においても負荷によって操作量を変更するので同様に適用できる。   In the above-described embodiment, the duty ratio of the switching element is controlled according to the operation amount. However, the present invention is not limited to such control. All are effective for changing the operation amount according to the load. For example, in the frequency control, the operation amount is changed depending on the load, so that the same applies.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明の第1の実施形態の電源装置のブロック図である。It is a block diagram of the power supply device of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の電源装置におけるディジタル制御回路の説明に用いる機能ブロック図である。It is a functional block diagram used for description of the digital control circuit in the power supply device of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の電源装置におけるドループ制御の説明に用いるフローチャートである。It is a flowchart used for description of the droop control in the power supply device of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の電源装置のドループ特性と従来の電源装置のドループ特性との比較に用いるグラフである。It is a graph used for comparison with the droop characteristic of the power supply device of the 1st Embodiment of this invention, and the droop characteristic of the conventional power supply device. 本発明の第2の実施形態の電源装置におけるディジタル制御回路の説明に用いる機能ブロック図である。It is a functional block diagram used for description of the digital control circuit in the power supply device of the 2nd Embodiment of this invention. 従来の電源装置のブロック図である。It is a block diagram of the conventional power supply device. 従来の電源装置におけるディジタル制御回路の説明に用いる機能ブロック図である。It is a functional block diagram used for description of the digital control circuit in the conventional power supply device. 従来の電源装置におけるドループ制御の説明に用いるフローチャートである。It is a flowchart used for description of the droop control in the conventional power supply device.

符号の説明Explanation of symbols

1a、1b;スイッチング電源
11,12:スイッチング素子
13:インダクタ
14、15:コンデンサ
16:ディジタル制御回路
17:ドライバ
30:負荷
51:出力電圧サンプリング部
52:基準電圧発生部
53:減算器
54:操作量修正量算出部
55:加算器
56:ドループ操作量演算部
61:出力電圧サンプリング部
62:基準電圧発生部
63:減算器
64:操作量修正量算出部
65:加算器
66:ドループ操作量演算部
1a, 1b; switching power supplies 11, 12: switching element 13: inductor 14, 15: capacitor 16: digital control circuit 17: driver 30: load 51: output voltage sampling unit 52: reference voltage generating unit 53: subtractor 54: operation Amount correction amount calculation unit 55: Adder 56: Droop operation amount calculation unit 61: Output voltage sampling unit 62: Reference voltage generation unit 63: Subtractor 64: Operation amount correction amount calculation unit 65: Adder 66: Droop operation amount calculation Part

Claims (6)

複数のスイッチング電源を並列接続し、前記並列接続された複数のスイッチング電源からの電力を負荷に供給するようにした電源装置において、
基準電圧と出力電圧との偏差を算出する手段と、
前記偏差に応じてスイッチング素子の操作量の修正量を算出する手段と、
前記操作量の修正量から演算によりドループ特性を実現する手段と、
を有することを特徴とする電源装置。
In a power supply device in which a plurality of switching power supplies are connected in parallel, and power from the plurality of switching power supplies connected in parallel is supplied to a load,
Means for calculating a deviation between the reference voltage and the output voltage;
Means for calculating a correction amount of an operation amount of the switching element according to the deviation;
Means for realizing a droop characteristic by calculation from a correction amount of the operation amount;
A power supply device comprising:
前記ドループ特性を実現する手段は、
前回の操作量に対してドループ操作量算出関数を演算する手段と、
前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量とを加算する手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
Means for realizing the droop characteristic is:
Means for calculating a droop operation amount calculation function with respect to the previous operation amount;
Means for adding the correction amount of the operation amount and the previous operation amount obtained by calculating the droop operation amount calculation function;
The power supply device according to claim 1, comprising:
前記ドループ特性を実現する手段は、
今回の操作量に対してドループ操作量算出関数を演算する手段と、
前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した今回の操作量とを加算する手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
Means for realizing the droop characteristic is:
Means for calculating a droop operation amount calculation function for the current operation amount;
Means for adding the correction amount of the operation amount and the current operation amount obtained by calculating the droop operation amount calculation function;
The power supply device according to claim 1, comprising:
複数のスイッチング電源を並列接続し、前記並列接続された複数のスイッチング電源からの電力を負荷に供給するようにした電源装置の制御方法において、
基準電圧と出力電圧との偏差を算出する第1のステップと、
前記偏差に応じてスイッチング素子の操作量の修正量を算出する第2のステップと、
前記操作量の修正量からドループ特性を演算により実現する第3のステップと、
を含むことを特徴とする電源装置の制御方法。
In a control method of a power supply apparatus, wherein a plurality of switching power supplies are connected in parallel, and power from the plurality of switching power supplies connected in parallel is supplied to a load.
A first step of calculating a deviation between the reference voltage and the output voltage;
A second step of calculating a correction amount of an operation amount of the switching element according to the deviation;
A third step of realizing a droop characteristic by calculation from the manipulated variable correction amount;
A control method for a power supply apparatus comprising:
前記第3のステップは、
前回の操作量にドループ操作量算出関数を演算する第4のステップと、
前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量とを加算する第5のステップと、
前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した前回の操作量とを加算して操作量を更新する第6のステップと、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の電源装置の制御方法。
The third step includes
A fourth step of calculating a droop operation amount calculation function for the previous operation amount;
A fifth step of adding the correction amount of the operation amount and the previous operation amount obtained by calculating the droop operation amount calculation function;
A sixth step of updating the operation amount by adding the correction amount of the operation amount and the previous operation amount obtained by calculating the droop operation amount calculation function;
The method for controlling a power supply device according to claim 4, further comprising:
前記第3のステップは、
今回の操作量にドループ操作量算出関数を演算する第7のステップと、
前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した今回の操作量とを加算する第8のステップと、
前記操作量の修正量と、前記ドループ操作量算出関数を演算した今回の操作量とを加算して操作量を更新する第9のステップと、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の電源装置の制御方法。
The third step includes
A seventh step of calculating a droop manipulated variable calculation function for the current manipulated variable;
An eighth step of adding the correction amount of the operation amount and the current operation amount obtained by calculating the droop operation amount calculation function;
A ninth step of updating the operation amount by adding the correction amount of the operation amount and the current operation amount obtained by calculating the droop operation amount calculation function;
The method for controlling a power supply device according to claim 4, further comprising:
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