JPH0515152B2 - - Google Patents
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- JPH0515152B2 JPH0515152B2 JP57186983A JP18698382A JPH0515152B2 JP H0515152 B2 JPH0515152 B2 JP H0515152B2 JP 57186983 A JP57186983 A JP 57186983A JP 18698382 A JP18698382 A JP 18698382A JP H0515152 B2 JPH0515152 B2 JP H0515152B2
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- JP
- Japan
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- frequency
- output
- switching
- power supply
- oscillator
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、多出力スイツチング電源駆動方法に
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ツチング素子
を駆動して、小形、高効率化を図る電源駆動方法
に関するものである。
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ツチング素子
を駆動して、小形、高効率化を図る電源駆動方法
に関するものである。
従来、スイツチング方式による多出力電源装置
としては、各電圧ごとに単出力のスイツチング電
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、単独のスイツチング素子の
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、小形の多出力スイツ
チング電源が必要な場合、第１図に示すように、
スイツチング素子Q1，Q2、トランスT1，T2整流
部、フイルタ部を、それぞれ出力数だけ独立して
設置し、共通の制御回路１により各スイツチング
素子Q1，Q2を制御する方法がとられている。
としては、各電圧ごとに単出力のスイツチング電
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、単独のスイツチング素子の
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、小形の多出力スイツ
チング電源が必要な場合、第１図に示すように、
スイツチング素子Q1，Q2、トランスT1，T2整流
部、フイルタ部を、それぞれ出力数だけ独立して
設置し、共通の制御回路１により各スイツチング
素子Q1，Q2を制御する方法がとられている。
ラインオペレーシヨン方式（入力直接整流方
式）のスイツチング・レギユレータでは、第１図
の前段に入力回路を接続し、入力交流電圧に重畳
されるノイズを吸収し、全波整流器を通して大容
量電解コンデンサC1にエネルギーを蓄える。
式）のスイツチング・レギユレータでは、第１図
の前段に入力回路を接続し、入力交流電圧に重畳
されるノイズを吸収し、全波整流器を通して大容
量電解コンデンサC1にエネルギーを蓄える。
第１図において、コンデンサC1に蓄えられた
電圧Vioはスイツチング素子Q1，Q2によりスイツ
チング変換されて高周波電圧となり、高周波トラ
ンスT1，T2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V1，V2を得
る。制御回路１は、出力電圧V1，V2によりスイ
ツチング素子Q1，Q2に対する駆動パルスφ1，φ2
をパルス幅制御するものである。
電圧Vioはスイツチング素子Q1，Q2によりスイツ
チング変換されて高周波電圧となり、高周波トラ
ンスT1，T2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V1，V2を得
る。制御回路１は、出力電圧V1，V2によりスイ
ツチング素子Q1，Q2に対する駆動パルスφ1，φ2
をパルス幅制御するものである。
一般に、スイツチング方式としては、固定され
たパルス幅でデユーテイ・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。
たパルス幅でデユーテイ・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
ロツク図である。
ロツク図である。
従来、第１図に示すように、２個のスイツチン
グ素子Q1，Q2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つている。
グ素子Q1，Q2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つている。
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。パ
ルス幅制御方式では、出力電圧V1またはV2を誤
差増幅器４に入力し、発振器２の発振出力をトリ
ガとして誤差増幅器４からの直流信号をコンパレ
ータ５に加えることにより、スイツチング素子
Q1，Q2のパルスφ1，φ2を変調する。
部、およ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V2を誤
差増幅器４に入力し、発振器２の発振出力をトリ
ガとして誤差増幅器４からの直流信号をコンパレ
ータ５に加えることにより、スイツチング素子
Q1，Q2のパルスφ1，φ2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
各誤差増幅器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，φ2を得ている。
この場合、駆動パルスφ1，φ2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
出力電圧によつて異なつ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、シヨツトキー・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。
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
各誤差増幅器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，φ2を得ている。
この場合、駆動パルスφ1，φ2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
出力電圧によつて異なつ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、シヨツトキー・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、高速スイツチング素子としてのパ
ワーMOS FETの出現により、200KHz、500Hzの
スイツチング電源が実用化されており、問題は整
流器のスイツチング・スピードである。
ワーMOS FETの出現により、200KHz、500Hzの
スイツチング電源が実用化されており、問題は整
流器のスイツチング・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ヨツトキーバリアダイオード
を利用でき、そのスイツチング周波数は500KHz
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＋12V以上の場合には、この整
流器のために100KHz程度が動作限界となる。こ
のため、多出力スイツチング電源で、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があ
り、装置の小形化、高効率化に対する大きな制約
となつている。
ダイオードとしてシヨツトキーバリアダイオード
を利用でき、そのスイツチング周波数は500KHz
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＋12V以上の場合には、この整
流器のために100KHz程度が動作限界となる。こ
のため、多出力スイツチング電源で、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があ
り、装置の小形化、高効率化に対する大きな制約
となつている。
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ツチング周波
数をそれぞれ最適な周波数とし、かつ同期運転を
行つて、小形、高効率化を図ることが可能な多出
力スイツチング電源駆動方法を提供することにあ
る。
するため、各出力電圧に対するスイツチング周波
数をそれぞれ最適な周波数とし、かつ同期運転を
行つて、小形、高効率化を図ることが可能な多出
力スイツチング電源駆動方法を提供することにあ
る。
本発明の多出力スイツチング電源駆動方法は、
複数の異なる直流電圧を供給するために、複数個
のスイツ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ツチング電
源において、上記複数個のスイツチング素子を異
なつた周波数で駆動し、かつ上記異なる周波数を
整数比に設定することに特徴を有する。
複数の異なる直流電圧を供給するために、複数個
のスイツ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ツチング電
源において、上記複数個のスイツチング素子を異
なつた周波数で駆動し、かつ上記異なる周波数を
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。
より説明する。
第１図に示す制御回路１に本発明を適用した場
合、D1，D2にはシヨツトキー・バリア・ダイオ
ードを用い、出力電圧V1を5Vにする一方、D3，
D4にはPNジヤンクシヨン・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V2を＋
24Vにするものと仮定する。
合、D1，D2にはシヨツトキー・バリア・ダイオ
ードを用い、出力電圧V1を5Vにする一方、D3，
D4にはPNジヤンクシヨン・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V2を＋
24Vにするものと仮定する。
スイツチング素子Q1，Q2には、MOS FETを
用い、このスイツチング素子Q1，Q2に、それぞ
れ駆動パルスφ1，φ2を与えてドライブする。
用い、このスイツチング素子Q1，Q2に、それぞ
れ駆動パルスφ1，φ2を与えてドライブする。
これらの駆動パルスφ1，φ2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。
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図においては、発振器２を１個だけ設置
し、多出力スイツチング電源の基本周波数を発生
させて、これを両スイツチング素子Q1，Q2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V1を得るためのスイツチン
グ素子Q1を駆動するパルスφ1は、発振器２から
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V2を得るためのスイツチン
グ素子Q2を駆動するパルスφ2は、発振器２から
の周波数を分周器７により１／ｎ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φ2とは、各々周波
数が整数比となり、異なつ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V1
は、高速スイツチングが可能なシヨツトキー・バ
リアダイオードを用いた＋5V直流電圧を、500K
Hzのスイツチング周波数で発生し、一方の第２の
出力電圧V2は、高圧高速ダイオードを用いた＋
24V直流電圧を100KHzのスイツチング周波数に
より発生するので、同期運転が可能となる。
し、多出力スイツチング電源の基本周波数を発生
させて、これを両スイツチング素子Q1，Q2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V1を得るためのスイツチン
グ素子Q1を駆動するパルスφ1は、発振器２から
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V2を得るためのスイツチン
グ素子Q2を駆動するパルスφ2は、発振器２から
の周波数を分周器７により１／ｎ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φ2とは、各々周波
数が整数比となり、異なつ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V1
は、高速スイツチングが可能なシヨツトキー・バ
リアダイオードを用いた＋5V直流電圧を、500K
Hzのスイツチング周波数で発生し、一方の第２の
出力電圧V2は、高圧高速ダイオードを用いた＋
24V直流電圧を100KHzのスイツチング周波数に
より発生するので、同期運転が可能となる。
第５図は、第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ヤートである。
ス幅変換動作のタイムチヤートである。
波形成形回路３からの第５図ａに示す三角波
と、誤差増幅器４からの出力電圧V1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φ1を得る。また、波形成形回路
３′からの第５図ｃに示す三角波と、誤差増幅器
４′からの出力電圧V2とをコンパレータ５′によ
り比較し、幅変換により第５図ｄに示す変調出力
φ2を得る。第５図では、変調出力φ1とφ2の周波
数は３：２の整数比となつているが、これを５：
１にすれば第３図の実施例になる。
と、誤差増幅器４からの出力電圧V1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φ1を得る。また、波形成形回路
３′からの第５図ｃに示す三角波と、誤差増幅器
４′からの出力電圧V2とをコンパレータ５′によ
り比較し、幅変換により第５図ｄに示す変調出力
φ2を得る。第５図では、変調出力φ1とφ2の周波
数は３：２の整数比となつているが、これを５：
１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
のブロツク図である。
のブロツク図である。
第４図は、発振器を別設した実施例を示すもの
である。
である。
すなわち、500KHzの発振器２と100KHz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３，３′に入力して、第５図ａ，ｃ
に示すよ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，ｄの変調出力φ1，φ2を出力する。
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３，３′に入力して、第５図ａ，ｃ
に示すよ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，ｄの変調出力φ1，φ2を出力する。
このように、本発明では、シヨツトキー・バリ
アダイオー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。
アダイオー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、多出力
スイツチング電源において、各出力電圧に対しそ
れぞれ最適な周波数で駆動し、かつ同期運転を行
うことにより、スイツ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。
スイツチング電源において、各出力電圧に対しそ
れぞれ最適な周波数で駆動し、かつ同期運転を行
うことにより、スイツ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ツチング
電源の構成図、第２図は従来の同期運転用制御回
路のブロツク図、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ツク図、
第４図は本発明の他の実施例を示す制御回路のブ
ロツク図、第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ヤートである。 １……制御回路、２，２′……発振器、３，
３′……波形成形回路、４，４′……誤差増幅器、
５，５′……コンパレータ、６，６′……出力アン
プ、７……分周回路。
電源の構成図、第２図は従来の同期運転用制御回
路のブロツク図、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ツク図、
第４図は本発明の他の実施例を示す制御回路のブ
ロツク図、第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ヤートである。 １……制御回路、２，２′……発振器、３，
３′……波形成形回路、４，４′……誤差増幅器、
５，５′……コンパレータ、６，６′……出力アン
プ、７……分周回路。
Claims (1)
- １ 複数の異なる直流電圧を供給するために、複
数個のスイツ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ツチ
ング電源駆動方法において、上記複数個のスイツ
チング素子を異なつた周波数で駆動し、かつ上記
各周波数を整数比に設定することにより、同期運
転を行わせることを特徴とする多出力スイツチン
グ電源駆動方法。
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 JPS5976173A (ja) | 1984-05-01 |
| JPH0515152B2 true 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 |
|---|---|---|---|---|
| JP2008118737A (ja) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Yokogawa Electric Corp | 電源装置 |
Families Citing this family (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 |
Family Cites Families (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
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008118737A (ja) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Yokogawa Electric Corp | 電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5976173A (ja) | 1984-05-01 |
| KR840006884A (ko) | 1984-12-03 |
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