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JPH0576587B2 - - Google Patents
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JPH0576587B2 - - Google Patents

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JPH0576587B2
JPH0576587B2 JP18141984A JP18141984A JPH0576587B2 JP H0576587 B2 JPH0576587 B2 JP H0576587B2 JP 18141984 A JP18141984 A JP 18141984A JP 18141984 A JP18141984 A JP 18141984A JP H0576587 B2 JPH0576587 B2 JP H0576587B2
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current
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output voltage
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KEISOKU GIJUTSU KENKYUSHO
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スイツチング制御による直流安定化
電源(以下、スイツチング直流電源と略記する。)
の出力電圧に含まれ、正及び負のピーク位置にス
パイク状のスイツチングノイズ電圧が重畳する電
圧からスパイク状のスイツチングノイズ電圧を除
いた電圧のピーク対ピーク電圧をリツプル電圧と
して求めるリツプル電圧測定装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a DC stabilized power supply using switching control (hereinafter abbreviated as switching DC power supply).
Ripple voltage measurement that calculates the peak-to-peak voltage of the voltage, which is included in the output voltage and has spike-like switching noise voltage superimposed at the positive and negative peak positions, by removing the spike-like switching noise voltage, as the ripple voltage. It is related to the device.

各種電子機器の直流電源としてスイツチング直
流電源が多く用いられているが、この電源におい
ては電源に内装された10kHzないし数100kHzのパ
ルス発振器の発振パルスによつてスイツチング素
子を駆動するため、直流出力電圧にスパイク状の
スイツチングノイズ電圧及びスイツチング周波数
のリツプル電圧が重畳される。
Switching DC power supplies are often used as DC power sources for various electronic devices, but in this power supply, the switching elements are driven by oscillation pulses from a pulse oscillator of 10kHz to several 100kHz built into the power supply, so the DC output voltage is low. A spike-like switching noise voltage and a ripple voltage at the switching frequency are superimposed on the signal.

直流出力電圧に含まれるスパイク状のスイツチ
ングノイズ電圧及びスイツチング周波数のリツプ
ル電圧の量はスイツチング直流電源の性能を表わ
す重要な指標の一つで、これらの含有量を測定す
るに当たつて、従来は、例えばブラウン管オツシ
ロスコープの映像面に描かれる波形を目視して含
有量を読取る方法が採られている。
The amount of spike-like switching noise voltage and ripple voltage at the switching frequency included in the DC output voltage is one of the important indicators expressing the performance of a switching DC power supply. For example, a method is adopted in which the content is read by visually observing the waveform drawn on the image plane of a cathode ray tube oscilloscope.

然しながら、スイツチング直流電源の直流出力
電圧に含まれるリツプル電圧の量については、未
だ明確な基準がなく、又、目視誤差による不確実
性のために再現性のある測定は不可能である。
However, there is still no clear standard for the amount of ripple voltage contained in the DC output voltage of a switching DC power supply, and reproducible measurements are not possible due to the uncertainty caused by visual errors.

第6図は、スイツチング直流電源の直流出力電
圧に含まれる交流成分波形の一例を示す図で、横
軸は時間T、縦軸は電圧Vで、スイツチング基本
波の周期TOはスイツチング素子のスイツチング
周期に等しく、波形の最上端から最下端までの電
圧VNをスパイク状のスイツチングノイズ電圧と
称し、上下におけるスパイク状のスイツチングノ
イズ電圧を除いた電圧VRをリツプル電圧と称す
るのが通常である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an AC component waveform included in the DC output voltage of a switching DC power supply, where the horizontal axis is time T, the vertical axis is voltage V, and the period T O of the switching fundamental wave is the switching frequency of the switching element. The voltage V N from the top to the bottom of the waveform, which is equal to the period, is called the spike-like switching noise voltage, and the voltage V R excluding the spike-like switching noise voltage at the top and bottom is usually called the ripple voltage. It is.

スパイク状のスイツチングノイズ電圧VNは定
義上明確で、解釈の相違を生ずるおそれはない
が、リツプル電圧VRについてはスパイク状のス
イツチングノイズ電圧を除いた電圧という一応の
定義はあるが、スパイク状のスイツチングノイズ
電圧の除き方によつてリツプル電圧の大きさに差
を生ずることとなる。
The spike-like switching noise voltage V N is clear by definition and there is no risk of misunderstandings, but the ripple voltage V R is tentatively defined as a voltage excluding the spike-like switching noise voltage. The magnitude of the ripple voltage varies depending on how the spike-like switching noise voltage is removed.

スパイク状のスイツチングノイズ電圧を除く簡
易な方法としてローパスフイルタによつて高周波
成分を除く方法が従来用いられているが、この方
法ではスパイク状のスイツチングノイズ電圧成分
のすべてを除くことが不可能なばかりでなく、ス
イツチングの基本波成分波形がフイルタの特性に
応じて変化し、その結果、リツプル電圧のピーク
対ピーク電圧が変化する欠点がある。
A simple method for removing spike-like switching noise voltages is to remove high-frequency components using a low-pass filter, but this method cannot remove all spike-like switching noise voltage components. In addition, there is a drawback that the fundamental wave component waveform of switching changes depending on the characteristics of the filter, and as a result, the peak-to-peak voltage of the ripple voltage changes.

又、ブラウン管オツシロスコープの映像面に描
かれる波形を目視して測定を行う場合には、次の
ような欠点を免れることができない。
Furthermore, when measuring by visually observing the waveform drawn on the image plane of a cathode ray tube oscilloscope, the following drawbacks cannot be avoided.

即ち、第7図(横軸及び縦軸は第6図と同じ。)
は、第6図に示した波形図の一部拡大図で、スイ
ツチング基本波のピーク電圧は、基本波の正方向
及び負方向の傾斜部分の延長線上における交点A
と看做すのが妥当であるが、この交点Aの付近に
重畳するスパイク状のスイツチングノイズ電圧の
振幅及び急峻度がスパイク状のスイツチングノイ
ズ電圧毎に異なる場合が多いため、目視によつて
A点を見分けることは不可能である。
That is, Fig. 7 (horizontal and vertical axes are the same as Fig. 6).
is a partially enlarged view of the waveform diagram shown in FIG. 6, in which the peak voltage of the switching fundamental wave is located at the intersection point A on the extension line of the positive and negative slope portions of the fundamental wave.
However, since the amplitude and steepness of the spike-like switching noise voltage superimposed near this intersection A often differ depending on the spike-like switching noise voltage, it is difficult to visually inspect it. Therefore, it is impossible to distinguish point A.

ブラウン管オツシロスコープにおける時間軸の
掃引速度を遅くすることにより第8図(横軸及び
縦軸は第6図と同じ。)に示すように、映像面の
波形を時間軸方向に圧縮すると、ブラウン管にお
ける電子ビームの速度変化の遅いスイツチング基
本波成分の輝度が高く、電子ビームの速度変化の
速いスパイク状のスイツチングノイズ電圧成分の
輝度が低くなるので、輝度の高い部分の振幅を読
取つてリツプル電圧を測定する方法も用いられて
いるが、目視誤差のために再現性の高い測定は不
可能である。
By slowing down the time-axis sweep speed of the CRT oscilloscope, the waveform on the image plane is compressed in the time axis direction, as shown in Figure 8 (the horizontal and vertical axes are the same as in Figure 6). The brightness of the switching fundamental wave component with a slow change in electron beam speed is high, and the brightness of the spike-like switching noise voltage component with a fast change in electron beam speed is low. A method of measuring 100% is also used, but highly reproducible measurements are not possible due to visual errors.

本発明は、スイツチング直流電源の出力電圧に
含まれるスパイク状のスイツチングノイズ電圧を
除いて、第7図について説明したA点をピークと
するリツプル電圧の大きさに極めて近い値で、か
つ、良好な再現性を以て測定可能で、構成も簡単
なスイツチング直流電源の出力電圧に含まれるリ
ツプル電圧の測定装置を実現することを目的とす
る。
The present invention has a ripple voltage that is extremely close to the magnitude of the ripple voltage that peaks at point A explained with reference to FIG. The object of the present invention is to realize a device for measuring ripple voltage included in the output voltage of a switching DC power supply, which can measure with high reproducibility and has a simple configuration.

第2図(横軸は時間T、縦軸は電圧V)は、本
発明におけるリツプル電圧の定義、したがつてま
た本発明測定装置の構成原理を説明するための波
形図で、スイツチング基本波の周期をTO、スパ
イク状のスイツチングノイズ電圧の時間幅をTN
とした場合、 TN/TO×100=Ψ% ……(1) を、リツプル・ノイズ分離比と定義し、このΨの
値に対応する正側の電位と負側の電位との差VR
をリツプル電圧とする。
FIG. 2 (horizontal axis is time T, vertical axis is voltage V) is a waveform diagram for explaining the definition of ripple voltage in the present invention and the principle of construction of the measuring device of the present invention. The period is T O and the time width of the spike-like switching noise voltage is T N
In this case, T N /T O ×100=Ψ%...(1) is defined as the ripple noise separation ratio, and the difference between the positive and negative potentials corresponding to the value of Ψ is V R
Let be the ripple voltage.

尚、リツプル・ノイズ分離比Ψの値を設定する
場合、同一の被試験スイツチング直流電源に対し
て1個の値Ψ1を設定する代わりに、任意複数個
の値Ψ1ないしΨoを設定し、各値毎のリツプル電
圧を求めて、スイツチング直流電源の性能判断に
幅をもたせるようにしてもよい。
When setting the value of the ripple noise separation ratio Ψ, instead of setting one value Ψ 1 for the same switching DC power supply under test, set any number of values Ψ 1 to Ψ o . , the ripple voltage for each value may be determined to allow a wider range of performance judgment of the switching DC power supply.

第1図は、本発明の一実施例を示す図で、TIN
は入力端子、COM+は演算増幅器より成る第1の
電圧コンパレータ、OPA+は演算増幅器で、積分
コンデンサC+と共に入力電流を積分する第1の
電流積分器を形成する。D1+は第1の逆流阻止ダ
イオード、R1+は第2の入力抵抗、D2+は第2の
逆流阻止ダイオード、R2+は第2の入力抵抗で、
これらのダイオード及び抵抗によつて第1の電流
制御回路、即ち、電流の向き及び大きさの制御回
路が形成される。TOUT+は出力端子、COM-は演
算増幅器より成る第2の電圧コンパレータ、
OPA-は演算増幅器で、積分コンデンサC-と共に
入力電流を積分する第2の電流積分器を形成す
る。D1-は第3の逆流阻止ダイオード、R1-は第
3の入力抵抗、D2-は第4の逆流阻止ダイオー
ド、R2-は第4の入力抵抗で、これらのダイオー
ド及び抵抗によつて第1の電流制御回路と同様の
第2の電流制御回路が形成される。、TOUT-は出
力端子、SUBは引算回路、TOUTは出力端子、+
RVはリツプル電圧の正側電位測定回路、−RVは
リツプル電圧の負側電位測定回路で、両測定回路
を構成する回路部品において接尾辞の+及び−の
みを異にする同一符号の部品の特性、抵抗値、容
量等は互いに等しいか、極めて近いものを用い
る。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention .
is an input terminal, COM + is a first voltage comparator consisting of an operational amplifier, and OPA + is an operational amplifier which together with an integrating capacitor C + forms a first current integrator that integrates the input current. D 1+ is the first reverse blocking diode, R 1+ is the second input resistor, D 2+ is the second reverse blocking diode, R 2+ is the second input resistor,
These diodes and resistors form a first current control circuit, ie, a current direction and magnitude control circuit. T OUT+ is an output terminal, COM - is a second voltage comparator consisting of an operational amplifier,
OPA - is an operational amplifier, which together with the integrating capacitor C - forms a second current integrator that integrates the input current. D 1- is the third reverse current blocking diode, R 1- is the third input resistor, D 2- is the fourth reverse current blocking diode, and R 2- is the fourth input resistor. Thus, a second current control circuit similar to the first current control circuit is formed. , T OUT- is the output terminal, SUB is the subtraction circuit, T OUT is the output terminal, +
RV is a ripple voltage positive potential measurement circuit, -RV is a ripple voltage negative potential measurement circuit, and the characteristics of components with the same sign that differ only by the suffixes + and - in the circuit components that make up both measurement circuits. , resistance value, capacitance, etc., are equal to each other or extremely close to each other.

スイツチング直流電源の出力電圧における直流
分を遮断した被測定入力電圧、即ち、正及び負の
ピーク位置にスパイク状のスイツチングノイズ電
圧が重畳しているリツプル電圧を、入力端子TIN
を介して第1の電圧コンパレータCOM+の反転入
力端子に加えた際の反転入力端子の電位が、第1
の電流積分器を形成する演算増幅器OPA+の積分
出力電圧が加えられる電圧コンパレータCOM+
非反転入力端子の電位に対して高い場合に電圧コ
ンパレータCOM+の出力電圧が−VC1となり、逆
に非反転入力端子の電位に対して反転入力端子の
電位が低い場合に電圧コンパレータCOM+の出力
電圧が+VC2となるように電圧コンパレータ
COM+を形成してある。
At the input terminal T IN
The potential of the inverting input terminal when applied to the inverting input terminal of the first voltage comparator COM + via the first voltage comparator COM + is
If the integrated output voltage of operational amplifier OPA + forming a current integrator is higher than the potential of the non-inverting input terminal of voltage comparator COM + to which it is applied, the output voltage of voltage comparator COM + becomes −V C1 , and conversely The voltage comparator is set so that the output voltage of the voltage comparator COM + becomes +V C2 when the potential of the inverting input terminal is lower than the potential of the non-inverting input terminal.
COM + has been formed.

又、第1の電流制御回路を形成する第1の逆流
阻止ダイオードD1+と第2の逆流阻止ダイオード
D2+の極性を図示のように互いに逆極性とすると
共に、第1の入力抵抗R1+及び第2の入力抵抗
R2+の各抵抗値を後述するように定めて、電圧コ
ンパレータCOM+の出力電圧が−VC1のとき、第
1の電流積分器を形成する演算増幅器OPA+の反
転入力端子に、ダイオードD1+及び入力抵抗R1+
を介して負電流I1が流入し、電圧コンパレータ
COM+の出力電圧が+VC2のとき、第1の電流積
分器を形成する演算増幅器OPA+の反転入力端子
に、ダイオードD2+及び入力抵抗R2+を介して正
電流I2が流入するように構成してある。
Also, a first backflow blocking diode D 1+ and a second backflow blocking diode forming the first current control circuit.
The polarities of D 2+ are opposite to each other as shown in the figure, and the first input resistance R 1+ and the second input resistance
The resistance values of R 2+ are determined as described below, and when the output voltage of the voltage comparator COM + is −V C1 , a diode D is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OPA + forming the first current integrator. 1+ and input resistance R 1+
A negative current I1 flows through the voltage comparator
When the output voltage of COM + is +V C2 , a positive current I 2 flows through the diode D 2+ and the input resistor R 2+ into the inverting input terminal of the operational amplifier OPA + , which forms the first current integrator. It is structured as follows.

抵抗R1+及びR2+の各抵抗値をR1及びR2で表わ
すと、電流I1及びI2の各大きさは、 I1=VC1−VF1/R1(アンペア) ……(2) I2=VC2−VF2/R2(アンペア) ……(3) となる。
When the resistance values of resistors R 1+ and R 2+ are expressed as R 1 and R 2 , the magnitudes of currents I 1 and I 2 are: I 1 = V C1 − V F1 / R 1 (ampere)... (2) I 2 = V C2 −V F2 /R 2 (ampere) ...(3).

(2)式及び(3)式において、VF1及びVF2はダイオ
ードD1+及びD2+における順方向電圧降下で、そ
れぞれVC1及びVC2の大きさより小なるものとす
る。
In equations (2) and (3), V F1 and V F2 are forward voltage drops across diodes D 1+ and D 2+ , which are smaller than V C1 and V C2 , respectively.

電流I1及びI2とリツプル・ノイズ分離比Ψとの
間に、 I2=Ψ/100−Ψ・I1 ……(4) なる関係が成立するように、R1+,R2+,VC1及び
VC2の各大きさを定めると、入力端子TINに、第
3図イ(横軸及び縦軸は第2図と同じ。)に示す
ような周期TOのスイツチング基本波を含む入力
電圧が印加された場合、電圧コンパレータCOM+
の出力電圧は、第3図ロ(横軸及び縦軸は第2図
と同じ。)のように変化し、第1の電流積分器の
入力負電流I1の大きさとその流入持続時間T1の関
係は、第3図ハ(横軸は時間T、縦軸は電流I)
に示すようになり、第1の電流積分器の入力正電
流I2の大きさとその流入持続時間T2の関係は、第
3図ニ(横軸及び縦軸は第3図ハと同じ。)に示
すようになるから、スイツチング基本波の一周期
に着目すると、入力負電流I1が時間T1の間持続し
た場合、第1の電流積分器の積分出力電圧ΔV1
は、積分コンデンサC+の容量をCで表わすと、 ΔV1=1/C・I1・T1(ボルト) ……(5) となり、入力正電流I2が時間T2の間持続した場
合、第1の電流積分器の積分出力電圧−ΔV2は、 −ΔV2=1/C・I2・T2(ボルト) ……(6) となつて、ΔV1と−ΔV2の和が零となるような積
分器出力電圧VR1に収斂する。
R 1+ , R 2+ , V C1 and
Once each magnitude of V C2 is determined, an input voltage containing a switching fundamental wave with a period T O as shown in Figure 3 A (horizontal and vertical axes are the same as Figure 2) is applied to the input terminal T IN . If applied, voltage comparator COM +
The output voltage changes as shown in Figure 3B (horizontal and vertical axes are the same as in Figure 2), and depends on the magnitude of the input negative current I1 of the first current integrator and its inflow duration T1 The relationship between is shown in Figure 3 C (horizontal axis is time T, vertical axis is current I)
The relationship between the magnitude of the input positive current I 2 of the first current integrator and its inflow duration T 2 is as shown in Figure 3 D (the horizontal and vertical axes are the same as in Figure 3 C). Therefore, focusing on one period of the switching fundamental wave, if the input negative current I 1 continues for a time T 1 , the integrated output voltage ΔV 1 of the first current integrator
If the capacitance of the integrating capacitor C + is expressed as C, then ΔV 1 = 1/C・I 1・T 1 (volts) ...(5) If the input positive current I 2 continues for a time T 2 , the integrated output voltage -ΔV 2 of the first current integrator is -ΔV 2 = 1/C・I 2・T 2 (volt) ...(6), and the sum of ΔV 1 and -ΔV 2 is The integrator output voltage V R1 converges to zero.

したがつて、(5)式及び(6)式から I1・T1=I2・T2 ……(7) (4)式及び(7)式から、 Ψ=T1/T1+T2×100(%) ……(8) T1=TN T1+T2=TO であるから、(8)式は、 Ψ=TN/TO×100(%) ……(9) となり、前記のように定義したリツプル・ノイズ
分離比Ψに一致するリツプル電圧の正側電位VR1
が求められたことになる。
Therefore, from equations (5) and (6), I 1・T 1 =I 2・T 2 ...(7) From equations (4) and (7), Ψ=T 1 /T 1 +T 2 ×100(%) ……(8) Since T 1 =T N T 1 +T 2 =T O , equation (8) becomes Ψ=T N /T O ×100(%) ……(9) , the positive side potential of the ripple voltage V R1 that matches the ripple-noise separation ratio Ψ defined above.
is required.

リツプル電圧の負側電位測定回路−RVにおい
ても、前記被測定電圧が入力端子TINを介して第
2図の電圧コンパレータCOM-の反転入力端子に
加えられた際の反転入力端子の電位が、第2図の
電流積分器を形成する演算増幅器OPA-の出力電
圧が加えられる電圧コンパレータCOM-の非反転
入力端子の電位に対して高い場合に電圧コンパレ
ータCOM-の出力電圧が−VC3となり、逆に非反
転入力端子の電位に対して反転入力端子の電位が
低い場合に電圧コンパレータCOM-の出力電圧が
+VC4となるように電圧コンパレータCOM-を形
成してある。
In the ripple voltage negative side potential measuring circuit -RV, when the voltage to be measured is applied to the inverting input terminal of the voltage comparator COM - in FIG. 2 through the input terminal T IN , the potential of the inverting input terminal is as follows. When the output voltage of the operational amplifier OPA - forming the current integrator in Fig. 2 is higher than the potential of the non-inverting input terminal of the voltage comparator COM - to which it is applied, the output voltage of the voltage comparator COM - becomes -V C3 , Conversely, the voltage comparator COM - is formed so that when the potential of the inverting input terminal is lower than the potential of the non-inverting input terminal, the output voltage of the voltage comparator COM - becomes +V C4 .

又、第2の電流制御回路を形成する第3の逆流
阻止ダイオードD1-と第1の電流制御回路におけ
る第1の逆流阻止ダイオードD1+が互いに逆極性
となり、第2の電流制御回路における第4の逆流
阻止ダイオードD2-と第1の電流制御回路におけ
る第2の逆流阻止ダイオードD2+が互いに逆極性
となるように、各ダイオードを設けてある。
Further, the third reverse current blocking diode D 1- forming the second current control circuit and the first reverse current blocking diode D 1+ in the first current control circuit have opposite polarities to each other, so that The diodes are provided so that the fourth backflow blocking diode D 2- and the second backflow blocking diode D 2+ in the first current control circuit have opposite polarities.

したがつて、電圧コンパレータCOM-の出力電
圧が−VC3のとき、第2の電流積分器を形成する
演算増幅器OPA-の反転入力端子に、ダイオード
D2-及び入力抵抗R2-を介して負電流I3が流入し、
電圧コンパレータCOM-の出力電圧が+VC4のと
き、第2の電流積分器を形成する演算増幅器
OPA-の反転入力端子に、ダイオードD1-及び入
力抵抗R1-を介して正電流I4が流入する。
Therefore, when the output voltage of the voltage comparator COM - is -V C3 , a diode is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OPA - forming the second current integrator.
A negative current I 3 flows through D 2- and input resistance R 2- ,
Operational amplifier forming the second current integrator when the output voltage of the voltage comparator COM - is +V C4
A positive current I 4 flows into the inverting input terminal of OPA via the diode D 1− and the input resistor R 1− .

抵抗R2-及びR1-の各抵抗値をR3及びR4で表わ
すと、電流I3及びI4の各大きさは、 I3=VC3−VF3/R3(アンペア) ……(10) I4=VC4−VF4/R4(アンペア) ……(11) となる。
If the resistance values of the resistors R 2- and R 1- are represented by R 3 and R 4 , the magnitudes of the currents I 3 and I 4 are I 3 = V C3 − V F3 / R 3 (ampere)... (10) I 4 =V C4 −V F4 /R 4 (ampere) ...(11)

(10)式及び(11)式において、VF3及びVF4はダイオ
ードD2-及びD1-における順方向電圧降下で、そ
れぞれVC3及びVC4の大きさより小なるものとす
る。
In equations (10) and (11), V F3 and V F4 are forward voltage drops across diodes D 2- and D 1- , and are assumed to be smaller than V C3 and V C4 , respectively.

電流I3及びI4とリツプル・ノイズ分離比Ψとの
間に、 I3=Ψ/100−Ψ・I4 ……(12) なる関係が成立するように、VC3,VC4,R2-及び
R1-の各大きさを定めると、入力負電流I3が時間
T2の間持続した場合、第2の電流積分器の積分
出力電圧ΔV3は、積分コンデンサC-の容量をC
で表わすと、 ΔV3=1/C・I3・T2(ボルト) ……(13) となり、入力正電流I4が時間T1の間持続した場
合、第2の電流積分器の積分出力電圧−ΔV4は、 −ΔV4=−1/C・I4・T1(ボルト)……(14) となつて、ΔV3と−ΔV4の和が零となるような積
分出力電圧−VR2に収斂する。
V C3 , V C4 , R 2 are set so that the following relationship holds between currents I 3 and I 4 and ripple noise separation ratio Ψ: I 3 = Ψ/100−Ψ・I 4 ...(12) -as well as
By determining the magnitude of R 1- , the input negative current I 3 is
If sustained for T 2 , the integrated output voltage ΔV 3 of the second current integrator increases the capacitance of the integrating capacitor C - to C
Expressed as ΔV 3 = 1/C・I 3・T 2 (volts)...(13) If the input positive current I 4 continues for time T 1 , the integral output of the second current integrator is The voltage -ΔV 4 is -ΔV 4 =-1/C・I 4・T 1 (volts)...(14) The integrated output voltage is such that the sum of ΔV 3 and -ΔV 4 is zero. Converges to V R2 .

したがつて、(13)式及び(14)式から I3・T2=I4・T1 ……(15) (12)式及び(15)式から、 Ψ=T1/T1+T2×100(%) ……(16) T1=TN T1+T2=TO であるから、(16)式は、 Ψ=TN/TO×100(%) ……(17) となり、前記のように定義したリツプル・ノイズ
分離比Ψに一致するリツプル電圧の負側電位−
VR2が求められたことになる。
Therefore, from equations (13) and (14), I 3・T 2 =I 4・T 1 ...(15) From equations (12) and (15), Ψ=T 1 /T 1 +T 2 ×100(%) ……(16) Since T 1 =T N T 1 +T 2 =T O , equation (16) becomes Ψ=T N /T O ×100(%) ……(17) , the negative side potential of the ripple voltage that matches the ripple-noise separation ratio Ψ defined above.
This means that V R2 is required.

したがつて、リツプル電圧の正側電位測定回路
+RVで求められた電圧VR1及びリツプル電圧の
負側電位測定回路−RVで求められた電圧−VR2
を出力端子TOUT+及びTOUT-を介して引算回路
SUBに導入して差を求めることにより、出力端
子TOUTから正及び負のピーク位置にスパイク状
のスイツチングノイズ電圧が重畳する電圧からス
パイク状のスイツチングノイズ電圧を除いたピー
ク対ピーク電圧、即ち、リツプル電圧VRを取出
すことができる。
Therefore, the voltage V R1 determined by the ripple voltage positive side potential measurement circuit + RV and the voltage − V R2 determined by the ripple voltage negative side potential measurement circuit - RV.
Subtraction circuit through output terminals T OUT+ and T OUT-
By introducing it into SUB and calculating the difference, the peak-to-peak voltage obtained by removing the spike-like switching noise voltage from the voltage where the spike-like switching noise voltage is superimposed at the positive and negative peak positions from the output terminal T OUT, That is, the ripple voltage V R can be extracted.

入力抵抗R1+,R2+,R1-及びR2-の各抵抗値を
適当に選ぶことにより、リツプル・ノイズ分離比
Ψの値を自在に設定して実際のリツプル電圧に極
めて近い測定値を得ることが可能である。
By appropriately selecting the resistance values of the input resistors R 1+ , R 2+ , R 1- and R 2- , the value of the ripple/noise separation ratio Ψ can be freely set and measurements can be made that are extremely close to the actual ripple voltage. It is possible to obtain the value.

尚、リツプル電圧の正側又は負側の電位測定回
路+RV又は−RVの何れか一方を省き、逆流阻
止ダイオードD1+及びD2+又はD1及びD2-の極性
を逆転し得るように形成することにより、何れか
一方の測定回路をリツプル電圧の正及び負の電位
測定に兼用させることができる。
In addition, one of the potential measuring circuits +RV or -RV on the positive or negative side of the ripple voltage is omitted so that the polarity of the reverse blocking diodes D 1+ and D 2+ or D 1 and D 2- can be reversed. By forming one of the measuring circuits, it is possible to use either one of the measuring circuits for measuring the positive and negative potentials of the ripple voltage.

第4図は、本発明の他の実施例の要部を示す図
で、E+は直流電源、D1+は第1の逆流阻止ダイ
オード、R1+は第1の入力抵抗、R3+は第2の入
力抵抗で、他の符号は第1図と同様である。
FIG. 4 is a diagram showing the main parts of another embodiment of the present invention, where E+ is a DC power supply, D 1+ is a first reverse current blocking diode, R 1+ is a first input resistor, and R 3+ is a A second input resistor, other symbols being the same as in FIG.

入力端子TINへの被測定入力電圧(前実施例に
おけると同様の被測定入力電圧)が出力端子
TOUT+の出力電圧より高い場合、電圧コンパレー
タCOM+の出力電圧は−VC1となり、演算増幅器
OPA+の反転入力端子に流入する負電流INの大き
さは、ダイオードD1+及び抵抗R1+の直列回路を
流れる電流をI1、直流電源E+の出力電圧を+
ER、抵抗R3+を流れる電流をI3とし、抵抗R1+
びR3+の各抵抗値をR1及びR3で表わすと、 IN=I1−I3=VC1−VF1/R1−ER/R3(アンペア) ……(18) となる。
The input voltage to be measured to the input terminal T IN (the same input voltage to be measured as in the previous example) is output to the output terminal.
If higher than the output voltage of T OUT+ , the output voltage of voltage comparator COM + will be −V C1 and the operational amplifier
The magnitude of the negative current I N flowing into the inverting input terminal of OPA + is determined by the current flowing through the series circuit of diode D 1+ and resistor R 1+ as I 1 , and the output voltage of DC power supply E+ as +
E R , the current flowing through the resistor R 3+ is I 3 , and the resistance values of the resistors R 1+ and R 3+ are expressed as R 1 and R 3 , then I N = I 1I 3 = V C1 − V F1 /R 1 −E R /R 3 (ampere) ...(18)

但し、電流I1及びI3の大きさの関係を、 I1>I3 とする。 However, the relationship between the magnitudes of the currents I 1 and I 3 is assumed to be I 1 >I 3 .

逆に、入力端子TINへの被測定入力電圧が出力
端子TOUT+の出力電圧より低い場合、電圧コンパ
レータCOM+の出力電圧は+VC2となり、ダイオ
ードD1+が逆バイアスされて電圧コンパレータ
COM+の出力電圧による電流は電流積分器に流入
することなく、電流積分器に流入する正電流IP
は、電流I3のみとなるから、 I3=ER/R3(アンペア) ……(19) となる。
Conversely, if the input voltage to be measured at the input terminal T IN is lower than the output voltage at the output terminal T OUT+ , the output voltage of the voltage comparator COM + will be +V C2 , and the diode D 1+ will be reverse biased and the voltage comparator
The current due to the output voltage of COM + does not flow into the current integrator, but the positive current I P flows into the current integrator.
is only the current I 3 , so I 3 = E R /R 3 (ampere)...(19).

本実施例においても、電流積分器に流入する負
電流I1−I3及び正電流I3とリツプル・ノイズ分離
比Ψとの間に、 (I1−I3)Ψ/100−Ψ=I3 ……(20) なる関係が成立するように、R1+,R3+,ER,VC1
及びVC2の各大きさを定めると、前実施例の場合
と同様、スイツチング基本波の一周期TOに着目
した場合、入力負電流I1−I3がT1時間持続した際
における電流積分機の積分出力電圧と、入力正電
流I3がT2時間持続した際における電流積分器の積
分出力電圧との和が零となるような積分出力電圧
VR1に収斂する。
Also in this embodiment, between the negative current I 1 − I 3 and positive current I 3 flowing into the current integrator and the ripple noise separation ratio Ψ, (I 1 − I 3 )Ψ/100−Ψ=I 3 ……(20) R 1+ , R 3+ , E R , V C1
After determining the magnitude of each of The integral output voltage such that the sum of the integral output voltage of the machine and the integral output voltage of the current integrator when the input positive current I 3 continues for T 2 hours is zero.
Converges to V R1 .

したがつて、 (I1−I3)T1=I3・T2 ……(21) (20)式及び(21)式から、 Ψ=T1/T1+T2×100(%) ……(22) T1=TN T1+T2=TO であるから、(22)式は、 Ψ=TN/TO×100(%) ……(23) となり、前記のように定義したリツプル・ノイズ
分離比Ψに一致するリツプル電圧の正側電位VR1
が求められたことになる。
Therefore, (I 1 − I 3 )T 1 = I 3・T 2 ...(21) From equations (20) and (21), Ψ=T 1 /T 1 +T 2 ×100 (%) ... ...(22) Since T 1 = T N T 1 + T 2 = T O , equation (22) becomes Ψ = T N /T O ×100 (%) ...(23) and is defined as above. The positive side potential of the ripple voltage V R1 that matches the ripple-noise separation ratio Ψ
is required.

(20)式から、 I3=Ψ/100・I1 Ψ=I3/I1×100(%)=ER/I1・R3×100(%) ……(24) 上式において、 k=100/I1・R3 とおくと、 Ψ=kER ……(25) したがつて、直流電源E+の出力電圧ERを変
えることにより、ERに比例してリツプル・ノイ
ズ分離比Ψを変えることができる。
From formula (20), I 3 = Ψ / 100・I 1 Ψ = I 3 /I 1 × 100 (%) = E R /I 1 · R 3 × 100 (%) ... (24) In the above formula, If k=100/I 1・R 3 , then Ψ=kE R ...(25) Therefore, by changing the output voltage E R of the DC power supply E+, the ripple/noise separation ratio can be changed in proportion to E R. Ψ can be changed.

本実施例においても、第4図に示したリツプル
電圧の正側電位測定回路と同様構成(但し、第1
の逆流阻止ダイオードD1+を、これと逆極性の第
2の逆流阻止ダイオードで置き換え、第3の入力
抵抗を介して第2の電流積分器の入力端子に接続
し、直流電源E+の極性を、第4図示のものと逆
極性とし、第4の入力抵抗を介して第2の電流積
分器に負電流を供給するように構成する。)の負
側電位測定回路を設け、両測定回路の測定値を引
算回路に加えてリツプル電圧を求めること前実施
例と同様である。
This embodiment also has the same configuration as the ripple voltage positive side potential measuring circuit shown in FIG.
Replace the reverse blocking diode D 1+ with a second reverse blocking diode of opposite polarity and connect it to the input terminal of the second current integrator via a third input resistor, changing the polarity of the DC power source E+. , and is configured to have a polarity opposite to that shown in FIG. 4, and to supply a negative current to the second current integrator via the fourth input resistor. ) is provided, and the measured values of both measuring circuits are added to a subtraction circuit to obtain the ripple voltage. This is the same as in the previous embodiment.

第5図もまた本発明の他の実施例の要部を示す
図で、−E+は直流電源、R1+は第1の入力抵抗、
R3+は第2の入力抵抗で、他の符号は第4図と同
様である。
FIG. 5 is also a diagram showing the main parts of another embodiment of the present invention, where -E+ is a DC power supply, R 1+ is a first input resistor,
R 3+ is the second input resistance, and other symbols are the same as in FIG.

本実施例においても、入力端子TINへの被測定
入力電圧(前実施例におけると同様の被測定入力
電圧)が出力端子TOUT+の出力電圧より高い場
合、電圧コンパレータCOM+の出力電圧は−VC1
となるから、直流電源−E+の出力電圧を−ER
とすると、電流積分器への入力負電流INの大きさ
は、 IN=I2+I3=VC1/R1+ER/R3(アンペア) ……(26) となり、入力端子TINへの被測定入力電圧が出力
端子TOUT+の出力電圧より低い場合、電圧コンパ
レータCOM+の出力電圧は+VC2となり、電流積
分器への入力正電流IPは、 IP=I1−I3=VC2/R1−ER/R3(アンペア) ……(27) となる。
Also in this embodiment, if the input voltage to be measured to the input terminal T IN (the same input voltage to be measured as in the previous embodiment) is higher than the output voltage of the output terminal T OUT+ , the output voltage of the voltage comparator COM + is − V C1
Therefore, the output voltage of DC power supply −E+ is −E R
Then, the magnitude of the input negative current I N to the current integrator is I N = I 2 + I 3 = V C1 /R 1 +E R /R 3 (ampere) ...(26), and the input terminal T IN If the measured input voltage to the output terminal T OUT+ is lower than the output voltage at the output terminal T OUT+, the output voltage of the voltage comparator COM + will be +V C2 , and the input positive current I P to the current integrator will be I P = I 1I 3 = V C2 /R 1 −E R /R 3 (ampere) ...(27).

但し、電流I1及びI3の大きさの関係を、 I1≧I3 とする。 However, the relationship between the magnitudes of the currents I 1 and I 3 is set as I 1 ≧I 3 .

本実施例においても、電流積分器に流入する負
電流I2+I3及び正電流I1−I3とリツプル・ノイズ
分離比Ψとの間に、 (I2+I3)Ψ/100−Ψ=I1−I3 ……(28) なる関係が成立するように、R1+,R3+、ER、VC1
及びVC2の各大きさを定めると、前実施例の場合
と同様、スイツチング基本波の一周期TOに着目
した場合、入力負電流I2+I3がT1時間持続した際
における電流積分器の積分出力電圧との和が零と
なるような積分出力電圧VR1に収斂する。
Also in this embodiment, between the negative current I 2 +I 3 and positive current I 1 -I 3 flowing into the current integrator and the ripple noise separation ratio Ψ, (I 2 +I 3 )Ψ/100-Ψ= I 1I 3 ...(28) R 1+ , R 3+ , E R , V C1
When the magnitudes of and V C2 are determined, as in the case of the previous embodiment, when focusing on one cycle T O of the switching fundamental wave, the current integrator when the input negative current I 2 + I 3 continues for T 1 hour converges to an integral output voltage V R1 such that the sum with the integral output voltage of V R1 is zero.

したがつて、 (I2+I3)T1=(I1−I3)T2 ……(29) (28)式及び(29)式から、 Ψ=T1/T1+T2×100(%) ……(30) T1=TN T1+T2=TO であるから、(30)式は、 Ψ=TN/TO×100(%) ……(31) となり、前記のように定義したリツプル・ノイズ
分離比Ψに一致するリツプル電圧の正側電位VR1
が求められたことになる。
Therefore, (I 2 + I 3 )T 1 = (I 1 −I 3 )T 2 ...(29) From equations (28) and (29), Ψ=T 1 /T 1 +T 2 ×100( %) ...(30) Since T 1 = T N T 1 + T 2 = T O , equation (30) becomes Ψ = T N /T O ×100 (%) ... (31), and the above The positive side potential V R1 of the ripple voltage that matches the ripple-noise separation ratio Ψ defined as
is required.

(29)式及び(30)式から、 Ψ=I1−I3/I1+I2×100(%) ……(32) が得られ、I3(=ER/R3)を変えることにより、
リツプル・ノイズ分離比Ψを変えることができ
る。
From equations (29) and (30), Ψ=I 1 −I 3 /I 1 +I 2 ×100(%) ...(32) is obtained, and changing I 3 (=E R /R 3 ) According to
The ripple-noise separation ratio Ψ can be changed.

本実施例においても、第5図に示したリツプル
電圧の正側電位測定回路と同様構成(但し、直流
電源−E+の極性は、第5図示のものと逆極性と
し、第4の入力抵抗を介して第2の電流積分器に
正電流を供給するように構成し、第2の電圧コン
パレータの出力端子と第2の電流積分器の入力端
子との間に挿入する入力抵抗は、第3の入力抵抗
となる。)の負側電位測定回路を設け、両測定回
路の測定値を引算回路に加えてリツプル電圧を求
めること前実施例と同様である。
This embodiment also has the same configuration as the ripple voltage positive side potential measuring circuit shown in FIG. 5 (however, the polarity of the DC power supply -E+ is opposite to that shown in FIG. The input resistor is configured to supply a positive current to the second current integrator through the third voltage comparator, and is inserted between the output terminal of the second voltage comparator and the input terminal of the second current integrator. As in the previous embodiment, a negative side potential measuring circuit is provided for the input resistance (which becomes the input resistance), and the ripple voltage is obtained by adding the measured values of both measuring circuits to a subtraction circuit.

以上何れの実施例においても、電流積分器を構
成する演算増幅器OPA+及びOPA-の各非反転入
力端子の接地電位に対して、電圧コンパレータ
COM+及びCOM-の出力電圧が正であるか負であ
るかに応じて電流積分器への入力電流の向きを逆
転させるように構成したが、電流積分器を構成す
る演算増幅器の非反転入力端子の電位を任意適宜
の電位に定め、この電位に対する電圧コンパレー
タの出力電圧の正負に応じて電流積分器への入力
電圧の向きを逆転させるように構成してもよく、
又、電流積分器を非反転入力型電流積分器で構成
し、電流コンパレータの非反転入力端子に被測定
入力電圧を加え、反転入力端子に電流積分器の積
分出力電圧を加えるように構成しても本発明を実
施することができる。
In any of the above embodiments, the voltage comparator
The non-inverting input of the operational amplifier that makes up the current integrator is configured to reverse the direction of the input current to the current integrator depending on whether the output voltages of COM + and COM - are positive or negative. The potential of the terminal may be set to any appropriate potential, and the direction of the input voltage to the current integrator may be reversed depending on whether the output voltage of the voltage comparator is positive or negative with respect to this potential.
Further, the current integrator is configured to be a non-inverting input type current integrator, and the input voltage to be measured is applied to the non-inverting input terminal of the current comparator, and the integrated output voltage of the current integrator is applied to the inverting input terminal. The present invention can also be practiced.

以上の説明から明らかなように、本発明装置
は、簡単な構成で、スイツチング直流電源の出力
電圧に含まれるスパイク状のスイツチングノイズ
電圧を除いた電圧のピーク対ピーク電圧をリツプ
ル電圧として、正確に、かつ、良好な再現性を以
て測定し得るもので、その効果甚だ大である。
As is clear from the above description, the device of the present invention has a simple configuration and accurately calculates the peak-to-peak voltage of the voltage excluding the spike-like switching noise voltage included in the output voltage of the switching DC power supply as the ripple voltage. It can be measured accurately and with good reproducibility, and its effects are enormous.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例を示す図、第2図
及び第3図は、その作動説明のための波形図、第
4図及び第5図は、本発明の他の実施例の要部を
示す図、第6図及び第7図は、スイツチング直流
電源の出力電圧に含まれるリツプル電圧を説明す
るための波形図、第8図は、従来のリツプル電圧
測定方法の一例を説明するための波形図で、TIN
……入力端子、COM+及びCOM-……電圧コンパ
レータ、OPA+及びOPA-……演算増幅器、D1+
D2+,D1-及びD2-……逆流阻止ダイオード、
R1+,R2+,R1-,R2-及びR3+……入力抵抗、C+
及びC-……積分コンデンサ、TOUT+,TOUT-及び
TOUT……出力端子、SUB……引算回路、+RV及
び−RV……電位測定回路、E+及び−E+……
直流電源である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are waveform diagrams for explaining its operation, and FIGS. 4 and 5 are diagrams showing another embodiment of the present invention. Figures 6 and 7 are waveform diagrams for explaining the ripple voltage included in the output voltage of the switching DC power supply; Figure 8 is for explaining an example of a conventional ripple voltage measurement method. In the waveform diagram for T IN
... Input terminals, COM + and COM - ... Voltage comparator, OPA + and OPA - ... Operational amplifier, D 1+ ,
D 2+ , D 1- and D 2- ...Reverse current blocking diode,
R 1+ , R 2+ , R 1- , R 2- and R 3+ ...input resistance, C +
and C - ...integrating capacitor, T OUT+ , T OUT- and
T OUT ...Output terminal, SUB...Subtraction circuit, +RV and -RV...Potential measurement circuit, E+ and -E+...
It is a DC power supply.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 演算増幅器より成り、入力電流を積分する第
1の電流積分器と、 スイツチング制御による直流安定化電源の出力
電圧に含まれ、正及び負のピーク位置にスパイク
状のスイツチングノイズ電圧が重畳するリツプル
電圧より成る被測定入力電圧を、前記第1の電流
積分器の積分出力電圧と比較し、前記第1の電流
積分器の積分出力電圧に対して前記被測定入力電
圧が高い場合に負電圧を出力し、前記第1の電流
積分器の積分出力電圧に対して前記被測定入力電
圧が低い場合に正電圧を出力する第1の電圧コン
パレータと、 第1の逆流阻止ダイオード及び第1の入力抵抗
の直列回路と、前記第1の逆流阻止ダイオードと
逆極性の第2の逆流阻止ダイオード及び第2の入
力抵抗の直列回路との並列回路の一端が前記第1
の電圧コンパレータの出力端子に、他端が前記第
1の電流積分器の入力端子に各接続され、前記第
1の電圧コンパレータの出力電圧が正電圧の場合
に前記第1の電流積分器に正電流を流入させ、前
記第1の電圧コンパレータの出力電圧が負電圧の
場合に前記第1の電流積分器に負電流を流入させ
ると共に、前記正電流の大きさが前記負電流の大
きさのΨ/(100−Ψ)倍[Ψ=(TN/TO)×100、
TNはスパイク状のスイツチングノイズ電圧の時
間幅、TOはリツプル電圧の周期]となるように
形成した第1の電流制御回路とより成るリツプル
電圧の正側電位測定回路と、 演算増幅器より成り、入力電流を積分する第2
の電流積分器と、 前記被測定入力電圧を、前記第2の電流積分器
の積分出力電圧と比較し、前記第2の電流積分器
の積分出力電圧に対して前記被測定入力電圧が高
い場合に負電圧を出力し、前記第2の電流積分器
の積分出力電圧に対して前記被測定入力電圧が低
い場合に正電圧を出力する第2の電圧コンパレー
タと、 第3の逆流阻止ダイオード及び第3の入力抵抗
の直列回路と、前記第3の逆流阻止ダイオードと
逆極性の第4の逆流阻止ダイオード及び第4の入
力抵抗の直列回路との並列回路の一端が前記第2
の電圧コンパレータの出力端子に、他端が前記第
2の電流積分器の入力端子に各接続され、前記第
2の電圧コンパレータの出力電圧が正電圧の場合
に前記第2の電流積分器に正電流を流入させ、前
記第2の電圧コンパレータの出力電圧が負電圧の
場合に前記第2の電流積分器に負電流を流入させ
ると共に、前記負電流の大きさが前記正電流の大
きさのΨ/(100−Ψ)倍となるように形成した
第2の電流制御回路とより成るリツプル電圧の負
側電位測定回路と、 前記第1の電流積分器の出力電圧及び前記第2
の電流積分器の出力電圧が加えられ、前記被測定
入力電圧におけるスパイク状のスイツチングノイ
ズ電圧を除いた電圧のピーク対ピーク電圧を求め
る引算回路と、 前記引算回路の出力電圧取出し回路とを備えた
ことを特徴とするリツプル電圧測定装置。 2 演算増幅器より成り、入力電流を積分する第
1の電流積分器と、 スイツチング制御による直流安定化電源の出力
電圧に含まれ、正及び負のピーク位置にスパイク
状のスイツチングノイズ電圧が重畳するリツプル
電圧より成る被測定入力電圧を、前記第1の電流
積分器の積分出力電圧と比較し、前記第1の電流
積分器の積分出力電圧に対して前記被測定入力電
圧が高い場合に負電圧を出力し、前記第1の電流
積分器の積分出力電圧に対して前記被測定入力電
圧が低い場合に正電圧を出力する第1の電圧コン
パレータと、 前記第1の電圧コンパレータの出力端子に接続
され、前記第1の電圧コンパレータの出力電圧が
正電圧の場合に遮断される第1の逆流阻止ダイオ
ード及びこの第1の逆流阻止ダイオードと前記第
1の電流積分器の入力端子間に挿入された第1の
入力抵抗と、 第2の入力抵抗を介して前記第1の電流積分器
の前記入力端子に正電流を供給する直流電源とよ
り成り、 前記第1の逆流阻止ダイオードの遮断時に前記
第1の電流積分器に流入する正電流の大きさが、
前記第1の電圧コンパレータの出力電圧が負電圧
の場合に前記第1の電流積分器に流入する負電流
の大きさのΨ/(100−Ψ)倍[Ψ=(TN/TO)×
100、TNはスパイク状のスイツチングノイズ電圧
の時間幅、TOはリツプル電圧の周期]となるよ
うに形成した第1の電流制御回路とより成るリツ
プル電圧の正側電位測定回路と、 演算増幅器より成り、入力電流を積分する第2
の電流積分器と、 前記被測定入力電圧を、前記第2の電流積分器
の積分出力電圧と比較し、前記第2の電流積分器
の積分出力電圧に対して前記被測定入力電圧が高
い場合に負電圧を出力し、前記第2の電流積分器
の積分出力電圧に対して前記被測定入力電圧が低
い場合に正電圧を出力する第2の電圧コンパレー
タと、 前記第2の電圧コンパレータの出力端子に接続
され、前記第2の電圧コンパレータの出力電圧が
負電圧の場合に遮断される第2の逆流阻止ダイオ
ード及びこの第2の逆流阻止ダイオードと前記第
2の電流積分器の入力端子間に挿入された第3の
入力抵抗と、 第4の入力抵抗を介して前記第2の電流積分器
の前記入力端子に負電流を供給する直流電源とよ
り成り、 前記第2の逆流阻止ダイオードの遮断時に前記
第2の電流積分器に流入する負電流の大きさが、
前記第2の電圧コンパレータの出力電圧が正電圧
の場合に前記第2の電流積分器に流入する正電流
の大きさのΨ/(100−Ψ)倍となるように形成
した第2の電流制御回路とより成るリツプル電圧
の負側電位測定回路と、 前記第1の電流積分器の出力電圧及び前記第2
の電流積分器の出力電圧が加えられ、前記被測定
入力電圧におけるスパイク状のスイツチングノイ
ズ電圧を除いた電圧のピーク対ピーク電圧を求め
る引算回路と、 前記引算回路の出力電圧取出し回路とを備えた
ことを特徴とするリツプル電圧測定装置。 3 演算増幅器より成り、入力電流を積分する第
1の電流積分器と、 スイツチング制御による直流安定化電源の出力
電圧に含まれ、正及び負のピーク位置にスパイク
状のスイツチングノイズ電圧が重畳するリツプル
電圧より成る被測定入力電圧を、前記第1の電流
積分器の積分出力電圧と比較し、前記第1の電流
積分器の積分出力電圧に対して前記被測定入力電
圧が高い場合に負電圧を出力し、前記第1の電流
積分器の積分出力電圧に対して前記被測定入力電
圧が低い場合に正電圧を出力する第1の電圧コン
パレータと、 前記第1の電圧コンパレータの出力端子と前記
第1の電流積分器の入力端子間に挿入された第1
の入力抵抗と、 第2の入力抵抗を介して前記第1の電流積分器
の前記入力端子に負電流を供給する直流電源とよ
り成り、 前記第1の電圧コンパレータの出力電圧が正電
圧の場合に前記第1の電流積分器に流入する正電
流の大きさが、前記第1の電圧コンパレータの出
力電圧が負電圧の場合に前記第1の電流積分器に
流入する負電流の大きさのΨ/(100−Ψ)倍
[Ψ=(TN/TO)×100、TNはスパイク状のスイツ
チングノイズ電圧の時間幅、TOはリツプル電圧
の周期]となるように形成した第1の電流制御回
路とより成るリツプル電圧の正側電位測定回路
と、 演算増幅器より成り、入力電流を積分する第2
の電流積分器と、 前記被測定入力電圧を、前記第2の電流積分器
の積分出力電圧と比較し、前記第2の電流積分器
の積分出力電圧に対して前記被測定入力電圧が高
い場合に負電圧を出力し、前記第2の電流積分器
の積分出力電圧に対して前記被測定入力電圧が低
い場合に正電圧を出力する第2の電圧コンパレー
タと、 前記第2の電圧コンパレータの出力端子と前記
第2の電流積分器の入力端子間に挿入された第3
の入力抵抗と、 第4の入力抵抗を介して前記第2の電流積分器
の前記入力端子に正電流を供給する直流電源とよ
り成り、 前記第2の電圧コンパレータの出力電圧が負電
圧の場合に前記第2の電流積分器に流入する負電
流の大きさが、前記第2の電圧コンパレータの出
力電圧が正電圧の場合に前記第2の電流積分器に
流入する正電流の大きさのΨ/(100−Ψ)倍と
なるように形成した第2の電流制御回路とより成
るリツプル電圧の負側電位測定回路と、 前記第1の電流積分器の出力電圧及び前記第2
の電流積分器の出力電圧が加えられ、前記被測定
入力電圧におけるスパイク状のスイツチングノイ
ズ電圧を除いた電圧のピーク対ピーク電圧を求め
る引算回路と、 前記引算回路の出力電圧取出し回路とを備えた
ことを特徴とするリツプル電圧測定装置。
[Claims] 1. A first current integrator that is composed of an operational amplifier and integrates the input current, and a spike-like switch included in the output voltage of the DC stabilized power supply by switching control and that has spike-like switches at positive and negative peak positions. The input voltage to be measured, which is a ripple voltage superimposed on a noise voltage, is compared with the integrated output voltage of the first current integrator, and the input voltage to be measured is compared with the integrated output voltage of the first current integrator. a first voltage comparator that outputs a negative voltage when the voltage is high and outputs a positive voltage when the input voltage to be measured is lower than the integrated output voltage of the first current integrator; One end of a parallel circuit including a series circuit of a diode and a first input resistor, and a series circuit of a second reverse current blocking diode and a second input resistor having a polarity opposite to that of the first reverse current blocking diode is connected to the first terminal.
is connected to an output terminal of a voltage comparator, the other end of which is connected to an input terminal of the first current integrator, and when the output voltage of the first voltage comparator is a positive voltage, a positive voltage is connected to the first current integrator. When the output voltage of the first voltage comparator is a negative voltage, the negative current is caused to flow into the first current integrator, and the magnitude of the positive current is equal to the magnitude of the negative current Ψ /(100−Ψ) times [Ψ=(T N /T O )×100,
T N is the time width of the spike-like switching noise voltage, and T O is the period of the ripple voltage. and the second integrating the input current
a current integrator; the input voltage to be measured is compared with the integrated output voltage of the second current integrator, and if the input voltage to be measured is higher than the integrated output voltage of the second current integrator; a second voltage comparator that outputs a negative voltage and outputs a positive voltage when the input voltage to be measured is lower than the integrated output voltage of the second current integrator; One end of a parallel circuit of a series circuit of input resistors No. 3 and a series circuit of a fourth input resistor and a fourth backflow blocking diode having a polarity opposite to that of the third backflow blocking diode is connected to the second end.
and the other end is connected to the output terminal of the voltage comparator, and the other end is connected to the input terminal of the second current integrator, and when the output voltage of the second voltage comparator is a positive voltage, a positive voltage is connected to the second current integrator. When the output voltage of the second voltage comparator is a negative voltage, the negative current is caused to flow into the second current integrator, and the magnitude of the negative current is equal to the magnitude of the positive current Ψ /(100−Ψ) times the output voltage of the ripple voltage and a second current control circuit formed so that the output voltage of the first current integrator and the second current control circuit are
a subtraction circuit to which an output voltage of a current integrator is added and obtains a peak-to-peak voltage of a voltage excluding spike-like switching noise voltage in the input voltage to be measured; and an output voltage extraction circuit of the subtraction circuit; A ripple voltage measuring device characterized by comprising: 2. The first current integrator, which is composed of an operational amplifier, integrates the input current, and the output voltage of the DC stabilized power supply is controlled by switching, and spike-like switching noise voltages are superimposed on the positive and negative peak positions. The input voltage to be measured consisting of a ripple voltage is compared with the integrated output voltage of the first current integrator, and if the input voltage to be measured is higher than the integrated output voltage of the first current integrator, a negative voltage is detected. a first voltage comparator that outputs a positive voltage when the input voltage to be measured is lower than the integrated output voltage of the first current integrator; and a first voltage comparator connected to the output terminal of the first voltage comparator. a first reverse current blocking diode which is cut off when the output voltage of the first voltage comparator is a positive voltage; and a first reverse current blocking diode inserted between the first reverse current blocking diode and the input terminal of the first current integrator. a first input resistor; and a DC power source that supplies a positive current to the input terminal of the first current integrator via a second input resistor, and when the first reverse blocking diode is cut off, the The magnitude of the positive current flowing into the current integrator 1 is
When the output voltage of the first voltage comparator is a negative voltage, Ψ/(100−Ψ) times the magnitude of the negative current flowing into the first current integrator [Ψ=(T N /T O
100, T N is the time width of the spike-like switching noise voltage, T O is the period of the ripple voltage]; The second circuit consists of an amplifier and integrates the input current.
a current integrator; the input voltage to be measured is compared with the integrated output voltage of the second current integrator, and if the input voltage to be measured is higher than the integrated output voltage of the second current integrator; a second voltage comparator that outputs a negative voltage and outputs a positive voltage when the input voltage to be measured is lower than the integrated output voltage of the second current integrator; and an output of the second voltage comparator. a second backflow blocking diode connected to the terminal and cut off when the output voltage of the second voltage comparator is a negative voltage; and between this second backflow blocking diode and the input terminal of the second current integrator. a third input resistor inserted, and a DC power supply supplying a negative current to the input terminal of the second current integrator through a fourth input resistor, and blocking the second reverse current blocking diode. When the magnitude of the negative current flowing into the second current integrator is
a second current control formed so that the magnitude of the positive current flowing into the second current integrator is Ψ/(100−Ψ) times when the output voltage of the second voltage comparator is a positive voltage; a circuit for measuring the negative side potential of ripple voltage, the output voltage of the first current integrator and the second current integrator;
a subtraction circuit to which an output voltage of a current integrator is added and obtains a peak-to-peak voltage of a voltage excluding spike-like switching noise voltage in the input voltage to be measured; and an output voltage extraction circuit of the subtraction circuit; A ripple voltage measuring device characterized by comprising: 3 The first current integrator, which consists of an operational amplifier, integrates the input current, and the output voltage of the DC stabilized power supply that is controlled by switching, and spike-like switching noise voltages are superimposed on the positive and negative peak positions. The input voltage to be measured consisting of a ripple voltage is compared with the integrated output voltage of the first current integrator, and if the input voltage to be measured is higher than the integrated output voltage of the first current integrator, a negative voltage is detected. a first voltage comparator that outputs a positive voltage when the input voltage to be measured is lower than the integrated output voltage of the first current integrator; A first current integrator inserted between the input terminals of the first current integrator.
and a DC power source that supplies a negative current to the input terminal of the first current integrator via a second input resistor, and when the output voltage of the first voltage comparator is a positive voltage. The magnitude of the positive current flowing into the first current integrator is equal to the magnitude Ψ of the negative current flowing into the first current integrator when the output voltage of the first voltage comparator is a negative voltage. /(100−Ψ) times [Ψ=(T N /T O )×100, T N is the time width of the spike-like switching noise voltage, T O is the period of the ripple voltage]. a ripple voltage positive potential measuring circuit consisting of a current control circuit; and a second circuit consisting of an operational amplifier and integrating the input current.
a current integrator; the input voltage to be measured is compared with the integrated output voltage of the second current integrator, and if the input voltage to be measured is higher than the integrated output voltage of the second current integrator; a second voltage comparator that outputs a negative voltage and outputs a positive voltage when the input voltage to be measured is lower than the integrated output voltage of the second current integrator; and an output of the second voltage comparator. a third current integrator inserted between the terminal and the input terminal of the second current integrator.
and a DC power source that supplies a positive current to the input terminal of the second current integrator via a fourth input resistor, and when the output voltage of the second voltage comparator is a negative voltage. The magnitude of the negative current flowing into the second current integrator is equal to the magnitude Ψ of the positive current flowing into the second current integrator when the output voltage of the second voltage comparator is a positive voltage. /(100-Ψ) times the output voltage of the ripple voltage and a second current control circuit formed such that the output voltage of the first current integrator and the second current control circuit are
a subtraction circuit to which an output voltage of a current integrator is added and obtains a peak-to-peak voltage of a voltage excluding spike-like switching noise voltage in the input voltage to be measured; and an output voltage extraction circuit of the subtraction circuit. A ripple voltage measuring device characterized by comprising:
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