JP4749049B2 - 定電流回路および電子機器 - Google Patents
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Description
図10(a)は、PWM信号の時間波形である。
図10(c)は、出力電流IOUTの時間波形である。
図11(a)は、PWM信号の時間波形である。
図11(c)は、差動電圧VAの時間波形である。
好ましくは、保持部は、第1の電流調整指令に応じた電荷量を蓄電することにより第1の電流調整指令を保持する。
好ましくは、比較部は、さらに、保持部から出力される第2の電流調整指令の出力バッファとして機能する。
図1は、実施の形態1に従う定電流回路101の概略構成図である。
デジタル/アナログ変換器14は、レジスタ12に記憶された電流設定値を読出し、その値に応じた電圧を発生し、演算増幅器OP1へ出力する。
図2は、出力開始指令が与えられた直後における定電流回路101の各部の時間波形を示す図である。
図2(b)は、スイッチSW1の時間波形である。
図2(d)は、保持電圧VBの時間波形である。
図2(f)は、出力電流IOUTの時間波形である。
図3(b)は、電流設定値VIの時間波形である。
図3(d)は、差動電圧VAの時間波形である。
図3(f)は、トランジスタTRへ与えられるゲート電圧VGの時間波形である。
図3(a)および(b)を参照して、電流設定部10へ新たな電流設定値が与えられると、電流設定部10は、新たな電流設定値VIを出力する。
図4を参照して、制御部20は、出力開始指令を受けたか否かを判断する(ステップS100)。出力開始指令を受けていない場合(ステップS100においてNOの場合)には、制御部20は、出力開始指令を受けるまで待つ(ステップS100)。
実施の形態1においては、保持部がトランジスタのゲートへ与える差動電圧をデジタル値に変換して保持する構成について説明した。
図5を参照して、定電流回路102は、実施の形態1に従う定電流回路101において、保持部30および制御部20をそれぞれ保持部40および制御部22に代えたものである。
図6は、出力開始指令が与えられた直後における定電流回路102の各部の時間波形を示す図である。
図6(b)は、スイッチSW1の時間波形である。
図6(d)は、スイッチSW3の時間波形である。
図6(f)は、キャパシタ電圧Vchの時間波形である。
図6(h)は、トランジスタTRへ与えられるゲート電圧VGの時間波形である。
図7(b)は、スイッチSW1の時間波形である。
図7(d)は、スイッチSW3の時間波形である。
図7(f)は、キャパシタ電圧Vchの時間波形である。
図7(h)は、トランジスタTRへ与えられるゲート電圧VGの時間波形である。
実施の形態1および2においては、保持部に含まれる出力バッファを介して保持電圧が出力される構成について説明した。
図8を参照して、定電流回路103は、実施の形態2に従う定電流回路102において、スイッチSW4を付加し、かつ、保持部40およびスイッチSW1をそれぞれ保持部50およびスイッチSW5に代えたものである。
PWM信号のオン期間において、制御部22からポートAを選択するための切換指令が与えられると、演算増幅器OP1は、電流設定値VIおよび抵抗Rに生じる電圧を受ける。そして、演算増幅器OP1は、抵抗Rに生じる電圧が負帰還されることで、出力電流IOUTが電流設定値VIに応じた電流値と一致するように、電流指令値である差動電圧VAを変化させる。同時に、トランジスタTRのゲートには、演算増幅器OP1から出力された差動電圧VAが与えられる。また、保持部50は、演算増幅器OP1から出力される差動電圧VAを受け、その電圧に応じた電荷量を蓄える。
さらに、PWM信号のオフ期間が終了し、制御部22からポートBを選択するための切換指令が与えられると、保持部50および演算増幅器OP1の状態は変化せず、トランジスタTRのゲートに、演算増幅器OP1から出力された保持電圧VBが与えられる。
上述のように、保持部から出力される保持電圧VBがトランジスタTRのゲートへ与えられる期間においては、原則として、抵抗Rに生じる電圧を負帰還させる必要がない。そのため、負帰還動作を中止し、演算増幅器OP1を出力バッファとして機能させることができる。
Claims (8)
- 電流調整指令に従い負荷へ供給する電流を調整するスイッチング素子と、
第1の設定値と前記負荷へ供給される電流値に応じた値とを比較し、前記電流値が前記第1の設定値と一致するように第1の電流調整指令を出力する比較部と、
第2の設定値に基づいて、前記スイッチング素子から電流が供給される時間比率を調整するためのPWMの切換信号を出力する制御部と、
保持指令を受けると、その時点における前記第1の電流調整指令を保持し、保持した前記第1の電流調整指令を第2の電流調整指令として出力する保持部と、
前記第1の電流調整指令、前記第2の電流調整指令、基準電圧、および、前記切換信号が入力され、前記制御部からの前記切換信号のオン期間には、前記第1の電流調整指令または前記第2の電流調整指令を出力し、オフ期間には、前記基準電圧を出力することにより、PWM信号を前記電流調整指令として前記スイッチング素子へ与えるスイッチ部とを備え、
前記制御部は、前記負荷へ供給される電流値が前記第1の設定値と略一致した時点において、前記保持部へ前記保持指令を与え、その後、前記スイッチ部は、前記切換信号のオン期間に前記第1の電流調整指令に代えて前記保持部から出力される前記第2の電流調整指令を前記スイッチング素子へ与えることを特徴とする、定電流回路。 - 前記制御部は、
外部から電流の供給を開始するための出力開始指令を受けて、前記切換信号の出力を開始し、かつ、
前記切換信号の出力を開始した後の最初のオン期間において、前記保持部へ前記保持指令を与える、請求項1に記載の定電流回路。 - 前記第1の設定値が更新されると、前記スイッチ部は、前記切換信号のオン期間に前記第1の電流調整指令を前記スイッチング素子へ出力し、その後、前記制御部は、前記負荷へ供給される電流値が更新された前記第1の設定値と略一致した時点において、前記保持部へ前記保持指令を与える、請求項1または2に記載の定電流回路。
- 前記保持部は、前記第1の電流調整指令をデジタル値に変換して記憶する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の定電流回路。
- 前記保持部は、前記第1の電流調整指令に応じた電荷量を蓄電することにより前記第1の電流調整指令を保持する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の定電流回路。
- 前記保持部は、出力バッファを介して前記第2の電流調整指令を出力する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の定電流回路。
- 前記比較部は、さらに、前記保持部から出力される前記第2の電流調整指令の出力バッファとして機能する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の定電流回路。
- 電源と、
前記電源と接続された負荷と、
前記電源および前記負荷と直列に接続され、電流調整指令に従い負荷へ供給する電流を調整するスイッチング素子と、
第1の設定値と前記負荷へ供給される電流値に応じた値とを比較し、前記電流値が前記第1の設定値と一致するように第1の電流調整指令を出力する比較部と、
第2の設定値に基づいて、前記スイッチング素子から電流が供給される時間比率を調整するためのPWMの切換信号を出力する制御部と、
保持指令を受けると、その時点における前記第1の電流調整指令を保持し、保持した前記第1の電流調整指令を第2の電流調整指令として出力する保持部と、
前記第1の電流調整指令、前記第2の電流調整指令、基準電圧、および、前記切換信号が入力され、前記制御部からの前記切換信号のオン期間には、前記第1の電流調整指令または前記第2の電流調整指令を出力し、オフ期間には、前記基準電圧を出力することにより、PWM信号を前記電流調整指令として前記スイッチング素子へ与えるスイッチ部とを備え、
前記制御部は、前記負荷へ供給される電流値が前記第1の設定値と略一致した時点において、前記保持部へ前記保持指令を与え、その後、前記スイッチ部は、前記切換信号のオン期間に前記第1の電流調整指令に代えて前記保持部から出力される前記第2の電流調整指令を前記スイッチング素子へ与えることを特徴とする、電子機器。
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