CN101064473A - 多输出型dc/dc转换器 - Google Patents
多输出型dc/dc转换器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101064473A CN101064473A CNA200710091301XA CN200710091301A CN101064473A CN 101064473 A CN101064473 A CN 101064473A CN A200710091301X A CNA200710091301X A CN A200710091301XA CN 200710091301 A CN200710091301 A CN 200710091301A CN 101064473 A CN101064473 A CN 101064473A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- output
- circuit
- switch
- voltage
- reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 101710170230 Antimicrobial peptide 1 Proteins 0.000 abstract description 14
- 101100464782 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) CMP2 gene Proteins 0.000 abstract description 13
- 101710170231 Antimicrobial peptide 2 Proteins 0.000 abstract description 10
- 101100464779 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) CNA1 gene Proteins 0.000 abstract description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 15
- 108010032363 ERRalpha estrogen-related receptor Proteins 0.000 description 12
- 102100036832 Steroid hormone receptor ERR1 Human genes 0.000 description 12
- 101000851696 Homo sapiens Steroid hormone receptor ERR2 Proteins 0.000 description 8
- 102100036831 Steroid hormone receptor ERR2 Human genes 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 101150110971 CIN7 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100286980 Daucus carota INV2 gene Proteins 0.000 description 2
- 101150110298 INV1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100397044 Xenopus laevis invs-a gene Proteins 0.000 description 2
- 101100397045 Xenopus laevis invs-b gene Proteins 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- -1 CMP2-PWM comparator Proteins 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
-
- 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
- H02M3/325—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33561—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明涉及多输出型DC/DC转换器,目的是在将输入电压间歇地附加到电抗器中使电流流动,并将来自电抗器的输出按时间划分分配给多个输出端来进行多个电压输出的多输出型DC/DC转换器中,可防止输出电压因负荷的变动而较大地偏离所期望的电位,从而能够输出稳定了的直流电压。在各输出具有输出电压检测机构(AMP1、AMP2)和比较电路(PWM比较器CMP1、CMP2)的多输出型DC/DC转换器中,设置输出选择电路(12),该输出选择电路监视比较电路的输出,选择较快的输出并生成切换流在电抗器中的电流路径的开关电路的接通、断开控制信号。
Description
技术领域
本发明涉及从开关电源装置并且从一个输入电压进行多个电压输出的多输出型DC/DC转换器,尤其涉及具备用于对应各电压输出的电平而进行输出电流的切换的选择电路的DC/DC转换器。
背景技术
作为将直流输入电压变换为与该输入电压不同电位的直流电压并输出的电源装置有DC/DC转换器。另外,作为相对一个直流输入而输出电位不同的多个直流电压的多输出型DC/DC转换器有如图9所示的装置。这种多输出型DC/DC转换器公开在例如专利文献1(专利文献1:日本特开2005-11786号公报)中。
图9的DC/DC转换器通过用从比较器CMP1、CMP2输出的脉冲P1或P2接通、断开主开关SW0的同时,用来自分频器的输出并以所定周期有选择地接通切换用开关SW1、SW2的任一个,按时间划分使电感器(电抗器)L的输出电流流入整流·平滑电路16a或16b,从而从第一输出端OUT1以及第二输出端OUT2分别输出变换为所期望电平的直流电压Vout1、Vout2。
在如图9所示的多输出型DC/DC转换器中,由于按时间划分切换电感器L的输出电流,所以具有可减少电感器数量、可实现直流电源装置的小型化的优点。但是,在图9的多输出型DC/DC转换器中,由于将电感器L的输出电流以所定周期(固定)分配给第一输出端OUT1和第二输出端OUT2,所以存在如果连接在两个输出端的每个上的负荷的电流比发生较大变化,则难以维持所期望电位的问题。
具体地说,例如,在使用了假定连接在第一输出端OUT1上的负荷的消费电流和连接在第二输出端OUT2上的负荷的消费电流之比为2∶1,并设计了时间划分周期的多输出型DC/DC转换器的***中,考虑了第一输出端OUT1的负荷的消费电流和第二输出端OUT2的负荷的消费电流之比急剧逆转而为1∶2的情况。该情况下,若时间划分的周期固定,则有可能发生负荷增大的第二输出端OUT2的输出电压Vout2未达到期望的电位,但负荷减少的第一输出端OUT1的输出电压Vout1却高于所期望的电位的情况。
发明内容
本发明的目的在于,在对电感器(电抗器)间歇地附加输入电压使电流流动,并将来自电抗器的输出按时间划分分配给多个输出端来进行多个电压输出的多输出型DC/DC转换器中,防止输出电压由于负荷的变动而较大地偏离所期望的电位,并可输出稳定了的直流电压。
本发明为了实现上述目的,在各输出中具有输出电压检测机构和比较电路(PWM比较器)的多输出型DC/DC转换器中,设置输出选择电路,该输出选择电路监视比较电路的输出,选择较快的输出并生成切换流动在电感器中的电流的路径的开关电路的接通、断开控制信号。
更具体地说,在一种具备:与直流电源连接的电抗器;由使电流流动在所述电抗器中的一个或两个以上开关构成的第一开关电路;以及,由将来自所述电抗器的输出切换到多个输出端的任一个的一个或两个以上开关构成的第二开关电路的多输出型DC/DC转换器中,具备:检测所述多个输出端电压的多个输出电压检测机构;比较所述多个输出电压检测机构的输出和所定频率的波形信号的多个比较电路;以及输出选择电路,该输出选择电路将所述多个比较电路的输出作为输入,选择上升或下降快的比较电路的输出,并生成与所述第一开关电路或第二开关电路或者构成所述第一开关电路及第二开关电路的开关的接通、断开有关的控制信号,采用的结构为,根据由所述输出选择电路生成的所述控制信号,将通过放出储蓄在电感器中的能量而形成的电流输出到所述多个输出端的任一个中。这里,从输出端输出的电流不仅包含正电流即排出电流还包含负电流即流入电流。
采用这种结构的话,不是在各输出中以决定的周期重复升压或降压的动作,而是根据那时的输出电压的电平也就是负荷的轻重,进行如自动变化升压或降压动作的比例那样的开关控制,防止由于负荷的变动导致输出电压较大地偏离所期望的电位,从而可输出稳定了的直流电压。
这里,优选所述输出选择电路具备:分别对应所述多个比较电路而设置并根据所述多个比较电路的输出上升或下降改变状态的多个触发电路;以及,若使所述多个触发电路中任一个的状态改变,则不会向其它触发电路传递所对应的所述比较电路的输出变化的多个逻辑门电路。因此,能够以比较简单的电路可靠地选择多个比较电路的输出中上升或下降快的脉冲,并生成用于开关控制的信号。
另外,所述规定频率的波形信号为三角波,所述多个触发电路构成为,根据与所述三角波的变化点同步变化的信号而被复位。根据比较电路的输出而改变了状态的触发电路,为了在下一个循环中的判断有必要进行复位,通过使为此的复位信号为与三角波的变化点同步的信号,可便于生成复位信号。
再有,所述多个输出检测电压检测机构的每个都可以是输出对应所述多个输出端的电压电阻分压后的电压和规定的参照电压的电位差的电压的误差放大电路。另外,所述多个比较电路的每个都可以是比较所述误差放大电路的输出和所述规定频率的波形信号并输出具有与所述误差放大电路的输出电压相应的脉冲宽度的脉冲信号的PWM比较器。由于误差放大电路或PWM比较器是现有的在一般用在开关电源电路中的电路,所以,通过使用这些,可构成不必大幅改变设计便可进行所期望的动作的DC/DC转换器。
另外,所述第一开关电路包括:设置在附加来自所述直流电源的电压的输入点和所述电抗器的一个端子之间的第一开关;以及设置在所述电抗器的另一个端子和电路的基准电位点之间的第二开关,所述第二开关电路可成为包括所述第二开关;以及反向连接在所述电抗器的所述一个端子和所述多个输出端的任一个之间的二极管的电路。因此,能够以较少的元件数量实现可输出升压了的电压和反相了的电压(负电压)的DC/DC转换器。
再有,设置驱动电路,该驱动电路基于由所述输出选择电路生成的控制信号,输出接通、断开驱动所述第一开关的信号和接通、断开驱动所述第二开关的信号。由于使电流流入电抗器中的开关尺寸大,要想接通、断开它需要较大的驱动力,所以,通过预先在输出选择电路后设置驱动电路,可减小构成输出选择电路的元件的尺寸,并可减小总的电路面积。
根据本发明,在电抗器中间歇地附加输入电压使电流流动,并将来自电感器的输出按时间划分分配到多个输出端来进行多个电压输出的多输出型DC/DC转换器中,具有防止由于负荷的变动而导致输出电压较大地偏离所期望的电位,并可输出稳定了的直流电压的效果。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的多输出型DC/DC转换器的结构图。
图2是表示第一实施方式的多输出型DC/DC转换器中的输出选择电路的更为具体的结构的方框图。
图3是详细表示电抗器电流的变化的时间图。
图4是表示本发明第二实施方式的多输出型DC/DC转换器的结构图。
图5是表示本发明第三实施方式的多输出型DC/DC转换器的结构图。
图6是表示本发明第四实施方式的多输出型DC/DC转换器的结构图。
图7是表示本发明第五实施方式的多输出型DC/DC转换器的结构图。
图8是表示本发明其它实施方式的多输出型DC/DC转换器的结构图。
图9是表示一例现有的多输出型DC/DC转换器的结构图。图中:
10-多输出型DC/DC转换器,11-三角波发生电路(广义的振荡电路),
12-输出选择电路,13-驱动电路(驱动器),14-复位电路,
19-开关控制电路,20-直流电源,L-电抗器,SW0~SW4-开关,
D1、D2-整流用二极管,D3-二极管开关,R1~R4-检测用分压电阻,
Vin-输入电压,Vout1、Vout2-输出电压,OUT1-第一输出端,
OUT2-第二输出端,C1、C2-平滑用电容器,
CMP1、CMP2-PWM比较器,AMP1、AMP2-误差放大电路。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明第一实施方式的多输出型DC/DC转换器的结构图。
该实施方式的多输出型DC/DC转换器10是在通过接通由MOSFET等晶体管构成的开关SW1、SW2,将来自直流电源20的输入电压Vin附加到电抗器L中并使电流流动,使电流从电抗器L流到输出侧进行电压输出的升压&反相型转换器中,通过切换开关,向两个输出端OUT1、OUT2输出两种输出电压Vout1、Vout2。
该实施方式的多输出型DC/DC转换器10,具备:储蓄电能的电抗器L;设在直流电源20和电抗器L之间且通过接通、断开动作向电抗器L间歇地附加输入电压Vin的开关SW2;正向连接在电抗器L和第一输出端OUT1之间的第一二极管D1;反向连接在开关SW2与电抗器L的连接节点N2和第二输出端OUT2之间的第二二极管D2;连接在电抗器L与第一二极管D1的连接节点N1和地线之间的开关SW1;以及,分别连接在各输出端OUT1、OUT2和地线之间的平滑电容器C1、C2。
该转换器10通过接通SW1和SW2在电抗器L中储蓄能量,再断开SW1,向输出端OUT1输出升压电压Vout1,同时,通过接通SW1和SW2在电抗器L中储蓄能量,再断开SW1和SW2,向输出端OUT2输出反相电压(负电压)Vout2。具体地说,采用如下结构:用SW1、SW2的PWM开关控制,对例如3V的输入电压Vin输出+12V的输出电压Vout1和-7v的输出电压Vout2。
另外,该实施方式的多输出型DC/DC转换器10具备:为了检测输出电压Vout1的电平而串联连接在输出端OUT1和地线之间的分压电阻R1、R2;为了检测输出电压Vout2的电平而串联连接在输出端OUT2和附加了定电压Vc的端子之间的分压电阻R3、R4;以及,比较检测出的电压和所定的参照电压Vref1、Vref2并输出对应电位差的电压的误差放大电路AMP1、AMP2。
再有,DC/DC转换器10具备:生成所定频率的三角波TAW的三角波生成电路11;比较所生成的三角波和所述误差放大电路AMP1、AMP2的输出ERR1、ERR2并生成PWM控制脉冲P1、P2的PWM比较器CMP1、CMP2;选择这些比较器的输出中上升快的输出脉冲并根据所选择的脉冲生成开关SW1、SW2的接通、断开控制信号的输出选择电路12;以及根据来自输出选择电路12的控制信号生成接通、断开驱动信号S1、S2并附加到SW1、SW2的驱动电路(驱动器)13。并且,DC/DC转换器10还具备复位电路14,该复位电路14基于来自振荡电路OSC的振荡信号规定将复位给予三角波生成电路11而生成的三角波TAW的变化点的定时,同时,与该三角波TAW同步地复位输出选择电路12。
对用于检测输出电压Vont1的分压电阻R1、R2设定其电阻值,在电阻R2上附加1.25V那样的定电压,以便在10V~15V那样的范围内,当输出电压Vont1发生变动时,可将0.5~1.5V的电压输入到误差放大电路AMP1中。另外,对用于检测输出电压Vont2的分压电阻R3、R4设定其电阻值,使得在-5V~-9V那样的范围内,当输出电压Vont2发生变动时,可将0~0.2V的电压输入到误差放大电路AMP2中。
图2表示输出选择电路12的具体构成例。
输出选择电路12由以下部件构成:将PWM比较器CMP1、CMP2的各输出即PWM控制脉冲P1、P2反相的反相器INV1、INV2;分别将该反相器INV1、INV2的输出作为一个输入的NOR逻辑门电路G1、G2;以及,触发电路FF1、FF2,该触发电路FF1、FF2将该NOR逻辑门电路G1、G2的输出分别输入到置位端子S中,将来自上述复位电路14的复位信号RES通用地输入到复位端子R。并且,通过交叉结合该FF1和FF2的输出端和NOR逻辑门电路G2和G1的另一个输入端,作为选择PWM控制脉冲P1、P2中的上升较快一方的输出脉冲并遮断输出慢一方的选择电路而动作。触发电路FF1、FF2的输出通过由驱动力高的反相器构成的驱动器DRV1、DRV2被反相,并作为开关SW1、SW2的接通、断开驱动信号S1、S2而输出。
其次,使用图3的时间图对上述实施方式的DC/DC转换器的动作进行说明。在图3中表示了开始时误差放大电路AMP1的输出ERR1比AMP2的输出ERR2高,在中途发生反转,AMP1的输出ERR2一方变高,然后AMP1的输出ERR1一方再次变高的场合的各部信号的变化。在误差放大电路AMP1的输出ERR1比AMP2的输出ERR2高的期间T1,由于三角波TAW其电平下降之际首先到达AMP1的输出ERR1,所以,PWM比较器CMP1、CMP2的输出脉冲P1、P2其P1先变化为高电平(定时t1)。
由此,触发电路FF1先处于置位状态,输出Q1变化为高电平。于是,通过FF1的输出Q1,NOR逻辑门电路G2关闭,即便PWM比较器CMP2的输出脉冲P2进来,触发电路FF2也不会处于置位状态,FF2的输出Q2仍保持为低电平。变化为高电平的触发电路FF1的输出Q1与复位信号RES的上升同步并变化为低电平(定时t2)。
该定时t2与三角波TAW较低的顶点一致。通过使驱动信号S1与Q1的高电平对应而为低电平,从而断开开关SW1,流动在电抗器L中的电流通过二极管D1向输出端OUT1流动,输出升压后的电压Vont1。在ERR1比ERR2高的情况下,ERR1越高,FF1的输出Q1即作为驱动器DRV1的输出的SW1的负驱动信号S1的脉冲宽度越宽,ERR1越低,SW1的驱动信号S1的负脉冲宽度越窄。由此,当输出电压Vont1变化时,会附加反馈以减少其变化。
如期间T1所示,当反复断开开关SW1,连续进行升压动作,则通过不向平滑电容C2供给电荷,进而输出电压Vont2逐渐上升(绝对值减小),如图3的期间T2所示,误差放大电路AMP2的输出ERR2变得比AMP1的输出ERR1高。在该期间中,由于三角波TAW其电平下降之际首先到达AMP2的输出ERR2,所以PWM比较器CMP1、CMP2的输出脉冲P1、P2其P2会先变化为高电平(定时t3)。
由此,触发电路FF2先处于置位状态,输出Q2变化为高电平。于是,通过FF2的输出Q2,NOR门电路G1关闭,即便PWM比较器CMP1的输出脉冲P1进来,触发电路FF1也不会处于置位状态,FF1的输出Q1仍保持为低电平。变化为高电平的触发电路FF2的输出Q2与复位信号RES的上升同步并变化为低电平(定时t4)。该定时t2与三角波TAW较低的顶点一致。通过使驱动信号S2与Q2的高电平对应而为低电平,从而断开开关SW2,流动在电抗器L中的电流起到通过二极管D2并自输出端OUT2引入电流的作用,输出更低的反相电压Vont2。
当Vout2下降,误差放大电路AMP1的输出ERR1变得比ERR1高的话,则PWM比较器CMP1的输出脉冲P1先变化为高电平,触发电路FF1先处于置位状态,输出Q1变化为高电平。通过使驱动信号S1与Q1的高电平对应而构成为低电平,从而断开开关SW1,流动在电抗器L中的电流通过二极管D1向输出端OUT1流动,进而再次输出被升压后的电压Vont1。
如此地,在本实施方式中,不是以规定周期反复升压动作和反相动作,而是对应那时的输出电压Vont1和Vont2的电平,也就是对应负荷的轻重,进行如自动变化升压动作和反相动作的比例般的开关控制。
图4表示本发明第二实施方式的多输出型DC/DC转换器的构成图。
本实施方式的多输出型DC/DC转换器10是升压&升压型转换器,并具备:电抗器L;设置在电抗器L和地线之间并通过接通、断开动作将输入电压Vin间歇地附加在电抗器L中使其储蓄能量的开关SW0;设置在电抗器L和第一输出端OUT1之间的第一整流·平滑电路16a;设置在电抗器L和第二输出端OUT2之间的第二整流·平滑电路16b;连接在电抗器L和第一整流·平滑电路16a之间的开关SW1;以及连接在电抗器L和第二整流·平滑电路16b之间的开关SW2。还具备:检测第一输出电压Vont1的第一检测电路17a;检测第二输出电压Vont2的第二检测电路17b;生成所定频率的三角波TAW或复位的信号生成电路11;比较所生成的三角波和上述检测电路17a、17b的输出ERR1、ERR2并生成PWM控制脉冲P1、P2的PWM比较器CMP1、CMP2;选择这些比较器的输出中上升较快一方的输出脉冲并对应所选择的脉冲生成开关SW0~SW2的接通、断开控制信号的输出选择电路12;以及,对应来自输出选择电路12的控制信号,生成接通、断开驱动信号S0~S2并附加到SW0~SW2中的驱动电路13。通过输出检测电路17a、17b和PWM比较器CMP1、CMP2和三角波生成电路11和输出选择电路12及驱动电路13构成开关控制电路19。
整流·平滑电路16a、16b可分别由正向连接在电抗器L和输出端OUT1、OUT2之间的二极管;和连接在各二极管的负极侧端子和地线之间的平滑电容构成。检测电路17a、17b可分别由对输出电压Vont1和Vont2进行分压的电阻分压电路;和比较分压后的电压和所定参照电压并输出对应电位差的电压的误差放大电路构成。
本实施方式的多输出型DC/DC转换器10是通过接通SW0并在电抗器L中储蓄能量,再断开SW0并接通SW1或SW2中的任一个,从而在输出端OUT1和输出端OUT2输出升压电压Vont1和Vont2。在本实施方式中,利用输出选择电路12选择PWM比较器CMP1、CMP2的输出P1、P2中的上升较快一方的输出脉冲,对应选择后的脉冲生成开关SW0~SW2的接通、断开控制信号,驱动电路13输出SW0~SW2的接通、断开驱动信号S0~S2而构成。
由此,在本实施方式中,不是以所定周期反复升压动作和反相动作,而是对应那时的输出电压Vont2和Vont2的电平也就是对应负荷的轻重,进行如自动变化升压动作和反相动作的比例般的开关控制。
图5是表示本发明第三实施方式的多输出型DC/DC转换器的构成图。
本实施方式的多输出型DC/DC转换器10是升压&降压型转换器,并具备:电抗器L;设置在直流电源20和电抗器L和地线之间并通过接通、断开动作将输入电压Vin间歇地附加在电抗器L中使其储蓄能量的开关SW0;设置在电抗器L的一个端子和地线之间的开关SW3;设置在电抗器L的另一个端子和地线之间的开关SW4;连接在电抗器L和第一整流·平滑电路16a之间的开关SW1;以及连接在电抗器L和第二整流·平滑电路16b之间的开关SW2。
在本实施方式的多输出型DC/DC转换器10中,通过改变开关SW0~SW4的定时,在输出端OUT1可输出升压了输入电压Vin后的电压,在另一个输出端OUT2可输出降压了输入电压Vin后的电压。并且,由于利用输出选择电路12选择PWM比较器CMP1、CMP2的输出P1、P2中的上升较快一方的输出脉冲,并对应选择后的脉冲生成开关SW0~SW2的接通、断开控制信号,所以不是以所定周期反复输出端OUT1侧的升压动作和输出端OUT2的降压动作,而是对应负荷的轻重,进行如自动变化OUT1侧的升压动作和OUT2侧的降压动作的比例般的开关控制。
图6是表示本发明第四实施方式的多输出型DC/DC转换器的构成图。
本实施方式的多输出型DC/DC转换器10是升压&反相型转换器,具备:电抗器L;设置在直流电源20和电抗器L及地线之间并通过接通、断开动作将输入电压Vin间歇地附加在电抗器L中使其储蓄能量的开关SW0;设置在电抗器L的另一个端子和地线之间的开关SW3;连接在电抗器L和第一整流·平滑电路16a之间的开关SW1;以及连接在电抗器L和第二整流·平滑电路16b之间的开关SW2。
在本实施方式的多输出型DC/DC转换器10中,通过改变开关SW0~SW4的定时,在输出端OUT1可输出升压了输入电压Vin后的电压,在另一个输出端OUT2可输出反相了输入电压Vin后的负电压。并且,由于利用输出选择电路12选择PWM比较器CMP1、CMP2的输出P1、P2中的上升较快一方的输出脉冲,并对应所选择的脉冲生成开关SW0~SW2的接通、断开控制信号,所以不是以所定周期反复输出端OUT1侧的升压动作和输出端OUT2侧的反相动作,而是对应负荷的轻重,进行如自动变化OUT1侧的升压动作和OUT2侧的反相动作的比例般的开关控制。
图7是表示本发明第五实施方式的多输出型DC/DC转换器的构成图。
本实施方式的多输出型DC/DC转换器10是升压&升降型转换器,具备:电抗器L;设置在直流电源20和电抗器L及地线之间并通过接通、断开动作将输入电压-Vin间歇地附加在电抗器L中并流动反向电流使其储蓄能量的开关SW1;正向连接在电抗器L和开关SW1的连接节点NO与第一输出端OUT1之间的作为双端子开关元件的二极管D3;以及连接在连接节点NO和第二输出端OUT2之间的开关SW2。
在本实施方式的多输出型DC/DC转换器10中,接通开关SW1使电抗器L储蓄能量后,断开开关SW1,并接通SW2,则向输出端OUT2侧的平滑电容C2供给电荷,对应所储蓄的能量和SW1的接通时间,在输出端OUT2输出升压或降压后的输出电压Vout2。另外,接通开关SW1使电抗器L储蓄能量后,若断开开关SW1和SW2,则向输出端OUT1侧的平滑电容C1供给电荷,或对应断开SW1和SW2的时间在输出端OUT1输出升压或降压后的输出电压Vout1。
另外,本发明并不限定于上述实施方式,可以有各种变更。例如,在上述实施方式中,以哪一个输出脉冲先从PWM比较器CMP1、CMP2进入输出选择电路12的方式选择PWM脉冲,但也可以如图8那样采用如下结构:设置比较检测电路(误差放大电路AMP1、AMP2)的输出电压的比较器15,判断哪一个输出电压高或是在规定电位差以上还是以下,输出选择电路根据其判断结果选择PWM脉冲。
再有,在上述实施方式中,作为用PWM比较器CMP1、CMP2比较的所定频率的波形信号,使用上升和下降分别具有所定倾角的三角波,但还可以使用只有上升具有所定倾角的锯齿波。另外,在上述实施方式中,作为误差放大电路AMP1、AMP2的参照电压,使用不同的电压(Vref1、Vref2),但通过分别适当设定分压电阻R1和R2之比以及R3和R4之比,还可以构成为可使用同一参照电压。
再有,在上述实施方式中,表示了双输出型DC/DC转换器的例子,但通过增加输出端的数量和切换用开关的数量,从而还可以对应三个以上的输出。另外,在上述第五实施方式(图7)中,作为使电抗器的电流流向第一输出端OUT1的开关,使用作为双端子开关元件的二极管D3,但还可以使用利用控制信号接通、断开的晶体管等的三端子开关元件。此外,输出电压的检测电路或振荡电路等的电路不限于实施方式具体所示的方式,在不脱离本发明的宗旨的范围可进行适当变更。
Claims (7)
1.一种多输出型DC/DC转换器,具备:与直流电源连接的电抗器;由使电流流到所述电抗器中的一个或两个以上开关构成的第一开关电路;以及,由将来自所述电抗器的输出切换到所述多个输出端的任一个的一个或两个以上开关构成的第二开关电路,其特征在于,采用以下结构,
具备:检测所述多个输出端电压的多个输出电压检测机构;
比较所述多个输出电压检测机构的输出和规定频率的波形信号的多个比较电路;以及
输出选择电路,该输出选择电路将所述多个比较电路的输出作为输入,选择上升或下降快的比较电路的输出,并生成与所述第一开关电路或第二开关电路或者所述第一开关电路及第二开关电路的接通、断开有关的控制信号,
根据由所述输出选择电路生成的所述控制信号,将通过放出储蓄在所述电抗器中的能量而形成的电流输出到所述多个输出端的任一个中。
2.根据权利要求1所述的多输出型DC/DC转换器,其特征在于,
所述输出选择电路,具备:分别对应所述多个比较电路而设置并根据所述多个比较电路的输出的上升或下降而改变状态的多个触发电路;以及
若使所述多个触发电路中任一个的状态改变,则不会向其它触发电路传递所对应的所述比较电路的输出变化的多个逻辑门电路。
3.根据权利要求2所述的多输出型DC/DC转换器,其特征在于,
所述规定频率的波形信号为三角波,所述多个触发电路构成为,根据与所述三角波的变化点同步变化的信号而被复位。
4.根据权利要求1至3任何一项所述的多输出型DC/DC转换器,其特征在于,
所述多个输出检测电压检测机构的每个都是输出对应了将所述多个输出端的电压电阻分压后的电压和规定的参照电压的电位差的电压的误差放大电路。
5.根据权利要求4所述的多输出型DC/DC转换器,其特征在于,
所述多个比较电路的每个都是比较所述误差放大电路的输出和所述规定频率的波形信号并输出具有对应了所述误差放大电路的输出电压的脉冲宽度的脉冲信号的比较器。
6.根据权利要求1至5任何一项所述的多输出型DC/DC转换器,其特征在于,
所述第一开关电路包括:设置在附加来自所述直流电源的电压的输入点和所述电抗器的一个端子之间的第一开关;以及,设置在所述电抗器的另一个端子和电路的基准电位点之间的第二开关,
所述第二开关电路包括:所述第二开关;以及,反向连接在所述电抗器的所述一个端子和所述多个输出端的任一个之间的二极管。
7.根据权利要求6所述的多输出型DC/DC转换器,其特征在于,
具有驱动电路,该驱动电路基于由所述输出选择电路生成的控制信号,输出接通、断开驱动所述第一开关的信号和接通、断开驱动所述第二开关的信号。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006121593 | 2006-04-26 | ||
JP2006-121593 | 2006-04-26 | ||
JP2006121593A JP4857888B2 (ja) | 2006-04-26 | 2006-04-26 | 多出力型dc/dcコンバータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101064473A true CN101064473A (zh) | 2007-10-31 |
CN101064473B CN101064473B (zh) | 2012-08-08 |
Family
ID=38542517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200710091301XA Expired - Fee Related CN101064473B (zh) | 2006-04-26 | 2007-03-29 | 多输出型dc/dc转换器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7372239B2 (zh) |
JP (1) | JP4857888B2 (zh) |
CN (1) | CN101064473B (zh) |
DE (1) | DE102007015568A1 (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101860188A (zh) * | 2010-06-07 | 2010-10-13 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 开关电源电路 |
CN103199706A (zh) * | 2007-08-08 | 2013-07-10 | 先进模拟科技公司 | 双极性多输出同步升压转换器、其操作方法及电压调整器 |
CN103488221A (zh) * | 2013-09-06 | 2014-01-01 | 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 | 一种输出电压控制电路 |
CN104158399A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-11-19 | 圣邦微电子(北京)股份有限公司 | 单电感正负电压输出装置 |
CN105580262A (zh) * | 2013-09-11 | 2016-05-11 | 高通股份有限公司 | 具有单个控制回路的多输出升压调节器 |
CN111103463A (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-05 | 三星电子株式会社 | 占空定时检测器、包括占空定时检测器的设备及操作方法 |
WO2021155507A1 (zh) * | 2020-02-05 | 2021-08-12 | 华为技术有限公司 | 一种开关电源 |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4591887B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2010-12-01 | ローム株式会社 | 電源装置、および携帯機器 |
JP4857925B2 (ja) * | 2006-06-13 | 2012-01-18 | ミツミ電機株式会社 | 多出力型dc/dcコンバータ |
US8614569B2 (en) * | 2007-04-24 | 2013-12-24 | St-Ericsson Sa | Method of controlling a switched-mode power supply having a single inductive element and several outputs, and corresponding power supply, in particular for a cellular mobile telephone |
US7868601B1 (en) * | 2007-06-15 | 2011-01-11 | National Semiconductor Corporation | System and method for controlling a regulator circuit for radio frequency power amplifier biases |
JP2009027887A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Sanken Electric Co Ltd | Ac−dcコンバータ |
JP2009027886A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Sanken Electric Co Ltd | Ac−dcコンバータ |
US8598855B2 (en) * | 2008-03-12 | 2013-12-03 | O2Micro, Inc. | Monitoring and control circuit for adjusting current |
US8823342B2 (en) * | 2008-07-07 | 2014-09-02 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Multiple-output dual-polarity DC/DC converters and voltage regulators |
US8093874B1 (en) * | 2008-08-04 | 2012-01-10 | National Semiconductor Corporation | Method and system for adding boost functionality to a buck switcher with minimal cost |
TWI410029B (zh) * | 2009-12-31 | 2013-09-21 | Delta Electronics Inc | 具可控制能量釋放功能之多組輸出降壓型轉換裝置 |
US20120086426A1 (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-12 | Apple Inc. | Single-inductor multiple-output power supply with default path |
EP2466738B1 (en) * | 2010-12-20 | 2018-04-04 | ams AG | Voltage converter and method for voltage conversion |
US8629663B2 (en) * | 2011-04-01 | 2014-01-14 | Maxim Integrated Products, Inc. | Systems for integrated switch-mode DC-DC converters for power supplies |
US8773088B2 (en) * | 2011-12-21 | 2014-07-08 | Eta Semiconductor Inc. | Single inductor multiple output power converter |
JP6007040B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2016-10-12 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電源装置 |
DE102014220434A1 (de) | 2014-10-09 | 2016-04-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Effizienter Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler mit einem breiten Arbeitsbereich |
US9819274B2 (en) * | 2014-11-20 | 2017-11-14 | Microchip Technology Incorporated | Start-up controller for a power converter |
US10277130B2 (en) | 2015-06-01 | 2019-04-30 | Microchip Technolgoy Incorporated | Primary-side start-up method and circuit arrangement for a series-parallel resonant power converter |
US10447168B2 (en) * | 2015-09-22 | 2019-10-15 | Osram Gmbh | Electronic converter and related method of operating an electronic converter |
JP2017147787A (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社東芝 | 多出力dc−dcコンバータ |
FR3066661B1 (fr) * | 2017-05-22 | 2019-06-28 | Valeo Vision | Convertisseur a plages de tension de sortie selectionnables |
CN111158419B (zh) * | 2020-01-13 | 2022-02-01 | 维沃移动通信有限公司 | 一种供电电路、电流采集方法和电子设备 |
US20220416661A1 (en) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | BravoTek Electronics Co., Ltd. | Simbo buck-boost inverting converter and control method thereof |
CN114094823B (zh) * | 2021-08-12 | 2024-01-23 | 杰华特微电子股份有限公司 | 多输出电源电路及其控制方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11272344A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-08 | Fujitsu Ltd | 電源装置および電源回路の制御方法 |
JP3522191B2 (ja) * | 2000-05-19 | 2004-04-26 | 日本電気通信システム株式会社 | 多出力スイッチング電源回路 |
JP3888895B2 (ja) * | 2001-12-21 | 2007-03-07 | 富士通株式会社 | 正負電源発生装置および半導体装置 |
EP1570567B1 (en) * | 2002-12-05 | 2013-01-02 | ST-Ericsson SA | A multiple-output dc-dc converter |
JP2005117886A (ja) | 2003-09-19 | 2005-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多出力dc−dcコンバータ |
US7081741B2 (en) * | 2004-06-15 | 2006-07-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multi-output power supply and electronic device using them |
-
2006
- 2006-04-26 JP JP2006121593A patent/JP4857888B2/ja active Active
-
2007
- 2007-03-28 US US11/729,419 patent/US7372239B2/en active Active
- 2007-03-29 CN CN200710091301XA patent/CN101064473B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-03-30 DE DE102007015568A patent/DE102007015568A1/de not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103199706A (zh) * | 2007-08-08 | 2013-07-10 | 先进模拟科技公司 | 双极性多输出同步升压转换器、其操作方法及电压调整器 |
CN103199706B (zh) * | 2007-08-08 | 2016-08-24 | 先进模拟科技公司 | 双极性多输出同步升压转换器、其操作方法及电压调整器 |
CN101860188A (zh) * | 2010-06-07 | 2010-10-13 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 开关电源电路 |
CN101860188B (zh) * | 2010-06-07 | 2013-08-28 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 开关电源电路 |
CN103488221A (zh) * | 2013-09-06 | 2014-01-01 | 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 | 一种输出电压控制电路 |
CN103488221B (zh) * | 2013-09-06 | 2015-05-13 | 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 | 一种输出电压控制电路 |
CN105580262A (zh) * | 2013-09-11 | 2016-05-11 | 高通股份有限公司 | 具有单个控制回路的多输出升压调节器 |
CN105580262B (zh) * | 2013-09-11 | 2019-05-07 | 高通股份有限公司 | 具有单个控制回路的多输出升压调节器 |
CN104158399A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-11-19 | 圣邦微电子(北京)股份有限公司 | 单电感正负电压输出装置 |
CN111103463A (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-05 | 三星电子株式会社 | 占空定时检测器、包括占空定时检测器的设备及操作方法 |
WO2021155507A1 (zh) * | 2020-02-05 | 2021-08-12 | 华为技术有限公司 | 一种开关电源 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101064473B (zh) | 2012-08-08 |
US7372239B2 (en) | 2008-05-13 |
JP2007295736A (ja) | 2007-11-08 |
DE102007015568A1 (de) | 2007-10-31 |
JP4857888B2 (ja) | 2012-01-18 |
US20070252563A1 (en) | 2007-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101064473A (zh) | 多输出型dc/dc转换器 | |
CN100574072C (zh) | 多输出型dc/dc转换器 | |
US10014777B1 (en) | Buck-boost DC-DC converter | |
US8193853B2 (en) | Efficiency and thermal improvement of a charge pump by mixing different input voltages | |
US9246387B2 (en) | Output voltage controller, electronic device, and output voltage control method | |
US20170250607A1 (en) | Multi-Level Step-Up Converter Topologies, Control And Soft Start Systems And Methods | |
KR101243595B1 (ko) | 다출력 전원 장치 | |
US7411316B2 (en) | Dual-input power converter and control methods thereof | |
US11183928B2 (en) | Switching regulator and control method thereof | |
CN1198376C (zh) | 开关稳压器、直-直变换器及具有开关稳压器的大规模集成电路*** | |
US20110101946A1 (en) | Voltage converters | |
US8836301B2 (en) | Power supply unit | |
US7675276B2 (en) | DC/DC converter | |
CN1956306A (zh) | Dc-dc变换器和用于控制dc-dc变换器的方法 | |
CN102386771B (zh) | 控制器、电流控制方法以及直流直流转换器 | |
CN1976191A (zh) | 开关式调节器、和控制开关式调节器的电路和方法 | |
CN1820404A (zh) | 直流-直流变换器及变换装置 | |
US9078319B2 (en) | Conversion control circuit and converter thereof | |
US9391512B2 (en) | Control apparatus, switching power supply and control method for maintaining power conversion efficiency | |
US8836297B2 (en) | Switching device and method of controlling switching device | |
CN1783678A (zh) | 多输出电源电路 | |
US20120306466A1 (en) | Step-up dc-dc converter | |
JP2004304987A (ja) | 多出力dc−dcコンバータ | |
CN1977443A (zh) | Dc-dc转换器 | |
CN1306529C (zh) | 电磁体装置的驱动装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120808 Termination date: 20200329 |