JP5598507B2 - Power supply - Google Patents

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Description

本発明は、コンバータと、コンバータから出力される直流電圧をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、このデジタルデータに基づいてコンバータを制御する制御部とを備えている電源装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply apparatus including a converter, an A / D converter that converts a DC voltage output from the converter into digital data, and a control unit that controls the converter based on the digital data. .

この種の電源装置として、下記特許文献１に開示されている電源装置（スイッチング電源装置）が知られている。この電源装置では、スイッチング素子がオン・オフして、トランスの１次巻線に印加される電圧をスイッチングし、整流平滑回路がトランスの２次巻線に誘起されるスイッチング電流を整流平滑化して負荷側に直流電圧を供給する。この際に、Ａ／Ｄ変換器が、２次側の直流電圧に関する信号をディジタル化し、フォトカプラ等の絶縁回路が、このディジタル信号をパラレル／シリアル変換したパルス列信号を２次側から１次側へ伝送する。１次側では、シリアルパラレル変換器が、パルス列信号をシリアル／パラレル変換することにより、２次側の直流電圧に関するディジタル信号に変換し、フィードバック演算器が、このディジタル信号と基準電圧値とを比較すると共に、比較結果に応じて１次側のスイッチング素子を制御することにより、負荷側に供給される直流電圧を安定化している。   As this type of power supply device, a power supply device (switching power supply device) disclosed in Patent Document 1 below is known. In this power supply device, the switching element is turned on / off to switch the voltage applied to the primary winding of the transformer, and the rectifying and smoothing circuit rectifies and smoothes the switching current induced in the secondary winding of the transformer. Supply DC voltage to the load side. At this time, the A / D converter digitizes the signal related to the DC voltage on the secondary side, and an insulation circuit such as a photocoupler converts the pulse signal obtained by parallel / serial conversion of the digital signal from the secondary side to the primary side. Transmit to. On the primary side, the serial / parallel converter converts the pulse train signal into serial / parallel conversion to convert it into a digital signal related to the DC voltage on the secondary side, and the feedback calculator compares this digital signal with the reference voltage value. At the same time, the DC voltage supplied to the load side is stabilized by controlling the switching element on the primary side according to the comparison result.

特開平６−２４５５０５号公報（第４−７頁、第２図）JP-A-6-245505 (page 4-7, FIG. 2)

ところが、上記の電源装置には以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、この電源装置では、Ａ／Ｄ変換器が２次側の出力電圧（負荷側に供給される直流電圧）に関する信号をディジタル化し、フィードバック演算器が、このディジタル信号と基準電圧値とを比較すると共に比較結果に応じて１次側のスイッチング素子を制御することにより、２次側の出力電圧を安定化している。しかしながら、Ａ／Ｄ変換器は、ほぼゼロボルトに近い低電圧から目標電圧値（負荷側に供給すべき直流電圧の目標電圧値）を含む高電圧までの広い範囲内で変動する出力電圧を所定の分解能（所定のビット数）でデジタル化する構成のため、目標電圧値を含む目標電圧範囲内に出力電圧を収束させた状態での変動量（偏差）の算出に際して、Ａ／Ｄ変換器の分解能よりも高い精度で算出することができない結果、出力電圧の収束時における変動量の更なる低減、つまり出力電圧のさらなる安定化を図ることが困難であるという課題が存在している。   However, the power supply apparatus has the following problems to be improved. That is, in this power supply device, the A / D converter digitizes the signal related to the output voltage on the secondary side (DC voltage supplied to the load side), and the feedback calculator compares this digital signal with the reference voltage value. In addition, the output voltage on the secondary side is stabilized by controlling the switching element on the primary side according to the comparison result. However, the A / D converter has a predetermined output voltage that varies within a wide range from a low voltage close to zero volts to a high voltage including a target voltage value (a target voltage value of a DC voltage to be supplied to the load side). Since it is configured to digitize at a resolution (predetermined number of bits), the resolution of the A / D converter is used when calculating the fluctuation amount (deviation) when the output voltage is converged within the target voltage range including the target voltage value. As a result, it is difficult to calculate with a higher accuracy than that, it is difficult to further reduce the amount of fluctuation when the output voltage converges, that is, to further stabilize the output voltage.

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、コンバータの出力電圧を目標電圧範囲内に収束させつつ、出力電圧のさらなる安定化が可能な電源装置を提供することを主目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and has as its main object to provide a power supply device that can further stabilize the output voltage while converging the output voltage of the converter within the target voltage range. To do.

上記目的を達成すべく、本発明に係る電源装置は、直流電圧を出力するコンバータと、外部から入力される上限基準電圧および下限基準電圧で規定される入力電圧範囲に含まれる前記直流電圧を予め規定された分解能でデジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、前記上限基準電圧および前記下限基準電圧を生成して出力する基準電圧生成部と、前記デジタルデータに基づいて前記コンバータを制御して、前記直流電圧を目標電圧範囲内に収束させる制御部とを備え、前記基準電圧生成部は、前記上限基準電圧および前記下限基準電圧のうちの少なくとも一方の基準電圧を変更可能に構成され、前記制御部は、前記直流電圧が前記目標電圧範囲内に収束するまでの過渡期間では、前記基準電圧生成部に対する制御を実行して、前記過渡期間における当該直流電圧の変動範囲が前記入力電圧範囲に含まれるように前記上限基準電圧を予め規定された第１上限基準値で生成させると共に前記下限基準電圧を予め規定された第１下限基準値で生成させ、前記直流電圧が前記目標電圧範囲内に収束している定常期間では、前記基準電圧生成部に対する制御を実行して、前記一方の基準電圧が前記上限基準電圧のときには前記第１上限基準値未満で、かつ前記目標電圧範囲の上限値以上の予め規定された第２上限基準値で当該上限基準電圧を生成させ、前記一方の基準電圧が前記下限基準電圧のときには前記第１下限基準値を超え、かつ前記目標電圧範囲の下限値以下の予め規定された第２下限基準値で当該下限基準電圧を生成させる電源装置であって、前記基準電圧生成部は、前記上限基準電圧および前記下限基準電圧を変更可能に構成され、前記制御部は、前記定常期間では、前記基準電圧生成部に対する制御を実行して、前記上限基準電圧を前記第２上限基準値で生成させると共に、前記下限基準電圧を前記第２下限基準値で生成させる。 In order to achieve the above object, a power supply apparatus according to the present invention includes a converter that outputs a DC voltage, and the DC voltage included in an input voltage range defined by an upper limit reference voltage and an lower limit reference voltage input from the outside in advance. An A / D converter that converts and outputs digital data with a specified resolution, a reference voltage generator that generates and outputs the upper limit reference voltage and the lower limit reference voltage, and the converter based on the digital data control to, and a control unit for converging the DC voltage to the target voltage range, the reference voltage generator is capable of changing at least one of the reference voltage of the upper limit reference voltage and the lower limit reference voltage The control unit executes control on the reference voltage generation unit during the transition period until the DC voltage converges within the target voltage range, and The upper limit reference voltage is generated with a predetermined first upper limit reference value so that the fluctuation range of the DC voltage in the period is included in the input voltage range, and the lower limit reference voltage is set with a predetermined first lower limit reference value. In the steady period in which the DC voltage is converged within the target voltage range, control is performed on the reference voltage generator, and the first upper limit voltage is applied when the one reference voltage is the upper limit reference voltage. The upper limit reference voltage is generated with a predetermined second upper limit reference value that is less than the reference value and greater than or equal to the upper limit value of the target voltage range, and when the one reference voltage is the lower limit reference voltage, the first lower limit reference exceeds the value, and a power supply device for generating the lower limit reference voltage lower limit value below a predefined second lower limit reference value of the target voltage range, the reference voltage generating unit, the The limit reference voltage and the lower limit reference voltage are configured to be changeable, and the control unit executes control on the reference voltage generation unit in the steady period to generate the upper limit reference voltage with the second upper limit reference value. And generating the lower limit reference voltage with the second lower limit reference value.

また、本発明に係る電源装置は、前記制御部は、前記目標電圧範囲内に収束していた前記直流電圧が前記基準電圧生成部において生成されている前記第２上限基準値を上回ったとき、または前記目標電圧範囲内に収束していた前記直流電圧が前記基準電圧生成部において生成されている前記第２下限基準値を下回ったときに、前記基準電圧生成部に対する制御を実行して、前記上限基準電圧を前記第１上限基準値で生成させると共に、前記下限基準電圧を前記第１下限基準値で生成させる。   Further, in the power supply device according to the present invention, when the control unit exceeds the second upper limit reference value generated in the reference voltage generation unit, the DC voltage that has converged within the target voltage range, Alternatively, when the DC voltage that has converged within the target voltage range falls below the second lower limit reference value generated in the reference voltage generation unit, the control for the reference voltage generation unit is executed, An upper limit reference voltage is generated with the first upper limit reference value, and the lower limit reference voltage is generated with the first lower limit reference value.

本発明に係る電源装置では、制御部が、過渡期間では、基準電圧生成部に対する制御を実行して、直流電圧の変動範囲がＡ／Ｄ変換器の入力電圧範囲に含まれるように上限基準電圧を第１上限基準値で生成させると共に下限基準電圧を第１下限基準値で生成させ、定常期間では、下限基準電圧を第１下限基準値から第２下限基準値に切り替えて生成させる。   In the power supply device according to the present invention, the control unit executes control on the reference voltage generation unit during the transition period, and the upper limit reference voltage so that the fluctuation range of the DC voltage is included in the input voltage range of the A / D converter. Is generated with the first upper limit reference value, and the lower limit reference voltage is generated with the first lower limit reference value. In the steady period, the lower limit reference voltage is switched from the first lower limit reference value to the second lower limit reference value.

したがって、この電源装置によれば、過渡期間では、コンバータから出力されている直流電圧を目標電圧範囲内に収束させることができると共に、定常期間では、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を狭めることにより、Ａ／Ｄ変換器に対して直流電圧を、より高い分解能でデジタルデータに変換させることができる。このため、この電源装置によれば、この高い分解能で変換された高精度なデジタルデータに基づいて、直流電圧を目標電圧に一層高精度で収束させることができる結果（つまり、目標電圧範囲内での直流電圧の変動量を一層低減させることができる結果）、直流電圧のさらなる安定化を図ることができる。   Therefore, according to this power supply device, the DC voltage output from the converter can be converged within the target voltage range during the transient period, and the input voltage range (full scale) of the A / D converter can be achieved during the steady period. By narrowing the input range, the A / D converter can convert the DC voltage into digital data with higher resolution. For this reason, according to this power supply device, the result that the DC voltage can be converged to the target voltage with higher accuracy based on the high-precision digital data converted with this high resolution (that is, within the target voltage range). As a result of further reducing the amount of fluctuation of the DC voltage, the DC voltage can be further stabilized.

また、この電源装置では、制御部が、過渡期間では、基準電圧生成部に対する制御を実行して、直流電圧の変動範囲がＡ／Ｄ変換器の入力電圧範囲に含まれるように上限基準電圧を第１上限基準値で生成させると共に下限基準電圧を第１下限基準値で生成させる。一方、制御部は、定常期間では、基準電圧生成部に対する制御を実行して、下限基準電圧を第１下限基準値から第２下限基準値に切り替えて生成させると共に、上限基準電圧を第１上限基準値から第２上限基準値に切り替えて生成させる。 Further, in this power supply apparatus, the control unit performs control on the reference voltage generation unit during the transition period, and sets the upper limit reference voltage so that the fluctuation range of the DC voltage is included in the input voltage range of the A / D converter. The lower limit reference voltage is generated with the first lower limit reference value while being generated with the first upper limit reference value. On the other hand, in the steady period, the control unit performs control on the reference voltage generation unit to generate the lower limit reference voltage by switching from the first lower limit reference value to the second lower limit reference value, and also generates the upper limit reference voltage as the first upper limit voltage. It is generated by switching from the reference value to the second upper limit reference value.

したがって、この電源装置によれば、過渡期間では、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧範囲を広くして、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタルデータに基づいて直流電圧を確実に検出してフィードバック制御処理を実行することにより、コンバータから出力されている直流電圧を目標電圧範囲内に収束させ、定常期間では、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）をさらに狭めることにより、Ａ／Ｄ変換器に対して直流電圧を、より一層高い分解能でデジタルデータに変換させることができる。このため、この電源装置によれば、このより高い分解能で変換された一層高精度なデジタルデータに基づいて、直流電圧を目標電圧により一層高精度で収束させることができる結果（つまり、目標電圧範囲内での直流電圧の変動量をより一層低減させることができる結果）、直流電圧のさらなる安定化を図ることができる。   Therefore, according to this power supply apparatus, during the transition period, the input voltage range of the A / D converter is widened, and the DC voltage is reliably detected based on the digital data output from the A / D converter and is fed back. By executing the control process, the DC voltage output from the converter is converged within the target voltage range, and in the steady period, by further narrowing the input voltage range (full scale input range) of the A / D converter, The A / D converter can convert the DC voltage into digital data with higher resolution. For this reason, according to this power supply device, the result that the DC voltage can be converged with higher accuracy by the target voltage based on the higher-precision digital data converted with the higher resolution (that is, the target voltage range). As a result, the amount of fluctuation of the DC voltage can be further reduced), and further stabilization of the DC voltage can be achieved.

また、本発明に係る電源装置によれば、目標電圧範囲内に収束していた直流電圧がＡ／Ｄ変換器の入力電圧範囲を外れたとき（第２上限基準値を上回ったとき、または第２下限基準値を下回ったときに）には、制御部は基準電圧生成部を制御して、上限基準電圧を第１上限基準値で生成させると共に、下限基準電圧を第１下限基準値で生成させて、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を広げるため、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタルデータに基づいて直流電圧を確実に検出してフィードバック制御処理を実行することができる。したがって、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧範囲から外れた直流電圧を目標電圧（具体的には、目標電圧範囲）内に再度収束させて、安定させることができる。   Further, according to the power supply device of the present invention, when the DC voltage that has converged within the target voltage range is out of the input voltage range of the A / D converter (when it exceeds the second upper limit reference value, or The control unit controls the reference voltage generation unit to generate the upper limit reference voltage with the first upper limit reference value and also generates the lower limit reference voltage with the first lower limit reference value. In order to widen the input voltage range (full scale input range) of the A / D converter, the DC voltage is reliably detected based on the digital data output from the A / D converter, and the feedback control process is executed. be able to. Therefore, the DC voltage outside the input voltage range of the A / D converter can be converged again within the target voltage (specifically, the target voltage range) and stabilized.

電源装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃの構成図である。It is a block diagram of power supply device 1, 1A, 1B, 1C. 電源装置１における基準電圧生成部６の回路図である。3 is a circuit diagram of a reference voltage generation unit 6 in the power supply device 1. FIG. 電源装置１，１Ｂの動作を説明するための出力電圧Ｖ２の波形図である。It is a wave form chart of output voltage V2 for explaining operation of power supply devices 1 and 1B. 電源装置１Ａにおける基準電圧生成部６Ａの回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a reference voltage generation unit 6A in the power supply device 1A. 電源装置１Ａ，１Ｃの動作を説明するための出力電圧Ｖ２の波形図である。It is a wave form diagram of output voltage V2 for demonstrating operation | movement of power supply device 1A, 1C. 電源装置１Ｂにおける基準電圧生成部６Ｂの回路図である。It is a circuit diagram of the reference voltage generation part 6B in the power supply device 1B. 電源装置１Ｃにおける基準電圧生成部６Ｃの回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a reference voltage generation unit 6C in the power supply device 1C.

以下、電源装置１の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the power supply device 1 will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に、電源装置１の構成について図面を参照して説明する。図１に示す電源装置１は、一例として、一対の入力端子２ａ，２ｂ（以下、特に区別しないときには「入力端子２」ともいう）、一対の出力端子３ａ，３ｂ（以下、特に区別しないときには「出力端子３」ともいう）、コンバータ４、Ａ／Ｄ変換器５、基準電圧生成部６、制御部７およびドライバ８を備えている。この場合、電源装置１は、入力端子２に入力される入力電圧（一例として直流電圧）Ｖ１を出力電圧（直流電圧）Ｖ２に変換して出力端子３から出力すると共に、予め規定された目標電圧に出力電圧Ｖ２を収束させる。具体的には、電源装置１は、図３に示すように、この目標電圧を含む目標電圧範囲（上限値がＶＨで、下限値がＶＬの電圧範囲）内に出力電圧Ｖ２を収束させる。   First, the configuration of the power supply device 1 will be described with reference to the drawings. As an example, the power supply device 1 shown in FIG. 1 includes a pair of input terminals 2a and 2b (hereinafter also referred to as “input terminal 2” when not particularly distinguished) and a pair of output terminals 3a and 3b (hereinafter referred to as “ Output terminal 3 ”), converter 4, A / D converter 5, reference voltage generating unit 6, control unit 7 and driver 8. In this case, the power supply device 1 converts an input voltage (DC voltage) V1 input to the input terminal 2 into an output voltage (DC voltage) V2 and outputs it from the output terminal 3, and a predetermined target voltage. To converge the output voltage V2. Specifically, as shown in FIG. 3, the power supply device 1 converges the output voltage V2 within a target voltage range including this target voltage (a voltage range in which the upper limit value is VH and the lower limit value is VL).

コンバータ４は、一例として、バイポーラトランジスタや電界効果型トランジスタなどのスイッチング素子（不図示）を有するＤＣＤＣコンバータとして構成されて、このスイッチング素子がドライバ８から出力される駆動信号Ｓｄによってオン・オフ駆動されることにより、入力端子２ａ，２ｂ間に入力される入力電圧Ｖ１（一例として、グランドＧに接続された入力端子２ｂを基準とした正の直流電圧）に基づいて、出力電圧Ｖ２（グランドＧに接続された出力端子３ｂを基準とした正の直流電圧）を生成して出力端子３ａ，３ｂ間に出力することにより、出力端子３に接続されている不図示の負荷に出力電圧Ｖ２を供給する。   For example, the converter 4 is configured as a DCDC converter having a switching element (not shown) such as a bipolar transistor or a field effect transistor, and this switching element is driven on and off by a drive signal Sd output from the driver 8. Thus, based on the input voltage V1 input between the input terminals 2a and 2b (for example, a positive DC voltage with reference to the input terminal 2b connected to the ground G), the output voltage V2 (to the ground G). The output voltage V2 is supplied to a load (not shown) connected to the output terminal 3 by generating a positive DC voltage based on the connected output terminal 3b and outputting it between the output terminals 3a and 3b. .

Ａ／Ｄ変換器５は、入力電圧Ｖ１を作動用電圧として作動する。また、Ａ／Ｄ変換器５は、外部（具体的には、後述する基準電圧生成部６）から入力される上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓで規定される入力電圧範囲をフルスケールとして、この入力電圧範囲に含まれる出力電圧Ｖ２をサンプリングすることにより、予め規定された分解能（例えば、１０ｂｉｔ）でデジタルデータＤ１（出力電圧Ｖ２の電圧値を示すデータ）に変換して出力する。また、Ａ／Ｄ変換器５は、上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓのうちの少なくとも一方の基準電圧が変更されたときには、変更後の上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓで規定される入力電圧範囲をフルスケールとして出力電圧Ｖ２をデジタルデータＤ１に変換して出力する。   The A / D converter 5 operates using the input voltage V1 as an operating voltage. In addition, the A / D converter 5 uses the input voltage range defined by the upper limit reference voltage Vdd and the lower limit reference voltage Vss input from the outside (specifically, a reference voltage generation unit 6 described later) as a full scale, By sampling the output voltage V2 included in the input voltage range, it is converted into digital data D1 (data indicating the voltage value of the output voltage V2) with a predetermined resolution (for example, 10 bits) and output. The A / D converter 5 also has an input defined by the changed upper limit reference voltage Vdd and lower limit reference voltage Vss when at least one of the upper limit reference voltage Vdd and the lower limit reference voltage Vss is changed. The output voltage V2 is converted into digital data D1 with the voltage range being full scale and output.

基準電圧生成部６は、入力電圧Ｖ１を作動用電圧として作動して、Ａ／Ｄ変換器５用の上記の上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓを同時に生成して出力する。また、基準電圧生成部６は、制御部７によって制御されることにより、生成している上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓのうちの少なくとも一方の基準電圧（この例では、下限基準電圧Ｖｓｓ）の電圧値を変更可能に構成されている。   The reference voltage generator 6 operates using the input voltage V1 as an operating voltage, and simultaneously generates and outputs the upper limit reference voltage Vdd and the lower limit reference voltage Vss for the A / D converter 5. The reference voltage generation unit 6 is controlled by the control unit 7 to generate at least one of the upper limit reference voltage Vdd and the lower limit reference voltage Vss (lower limit reference voltage Vss in this example). The voltage value can be changed.

本例では一例として、基準電圧生成部６は、図２に示すように、シャントレギュレータＩＣ１、バッファＢＵＦ１、スイッチ素子ＳＷ１、および抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３（抵抗値もＲ１，Ｒ２，Ｒ３と表記するものとする）を備えている。   In this example, as an example, the reference voltage generator 6 includes a shunt regulator IC1, a buffer BUF1, a switch element SW1, and resistors R1, R2, and R3 (resistance values are also expressed as R1, R2, and R3, as shown in FIG. Suppose).

シャントレギュレータＩＣ１は、入力電圧Ｖ１とグランドＧとの間に抵抗Ｒ１と直列接続された状態で配設されて自らのリファレンス電圧Ｖｒｅｆ（電圧値もＶｒｅｆと表記するものとする）をカソード端子から出力する。抵抗Ｒ２，Ｒ３は、リファレンス電圧ＶｒｅｆとグランドＧとの間に互いに直列接続された状態で配設されている。スイッチ素子（この例では一例として、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタ）ＳＷ１は、抵抗Ｒ２，Ｒ３のうちのグランドＧ側に配設された抵抗Ｒ３に並列に接続されて、制御部７から出力される後述の制御信号Ｓ１に基づいてオン・オフ動作することにより、抵抗Ｒ２における抵抗Ｒ３との接続点Ａ（バッファＢＵＦ１の入力端子に接続される接続点）を、オンのときにはグランドＧに短絡させ、オフのときには抵抗Ｒ３を介してグランドＧに接続させる。バッファＢＵＦ１は、接続点Ａに生じる電圧Ｖａを入力すると共に低インピーダンスで出力する。   The shunt regulator IC1 is disposed in series with the resistor R1 between the input voltage V1 and the ground G, and outputs its own reference voltage Vref (the voltage value is also expressed as Vref) from the cathode terminal. To do. The resistors R2 and R3 are arranged in series with each other between the reference voltage Vref and the ground G. A switch element (in this example, an npn-type bipolar transistor as an example) SW1 is connected in parallel to a resistor R3 disposed on the ground G side of the resistors R2 and R3, and is output from the control unit 7 to be described later. By turning on / off based on the control signal S1, the connection point A of the resistor R2 with the resistor R3 (connection point connected to the input terminal of the buffer BUF1) is short-circuited to the ground G when turned on, and turned off. In this case, it is connected to the ground G via the resistor R3. The buffer BUF1 inputs the voltage Va generated at the connection point A and outputs it with a low impedance.

この構成の基準電圧生成部６は、シャントレギュレータＩＣ１から出力されるリファレンス電圧Ｖｒｅｆを第１上限基準値Ｖｄｄ１の上限基準電圧Ｖｄｄとしてとして出力し、バッファＢＵＦ１から出力される電圧Ｖａを下限基準電圧Ｖｓｓとして出力する。   The reference voltage generator 6 having this configuration outputs the reference voltage Vref output from the shunt regulator IC1 as the upper limit reference voltage Vdd of the first upper limit reference value Vdd1, and the voltage Va output from the buffer BUF1 as the lower limit reference voltage Vss. Output as.

この場合、基準電圧生成部６では、制御信号Ｓ１が高レベルのときには、スイッチ素子ＳＷ１がオンになって接続点ＡをグランドＧに短絡する。これにより、電圧ＶａがグランドＧと同電位（ゼロボルト）に規定されるため、基準電圧生成部６は、ゼロボルト（第１下限基準値Ｖｓｓ１（図３参照））の下限基準電圧Ｖｓｓを生成して出力する。また、制御信号Ｓ１が低レベルのときには、スイッチ素子ＳＷ１がオフになる。これにより、電圧Ｖａは、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ２，Ｒ３で分圧した電圧（＝Ｖｒｅｆ×Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３）。第２下限基準値Ｖｓｓ２）に規定される。このため、基準電圧生成部６は、この第２下限基準値Ｖｓｓ２の下限基準電圧Ｖｓｓを生成して出力する。すなわち、基準電圧生成部６は、本例では、上記の一方の基準電圧として下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を変更可能に構成されている。なお、この基準電圧生成部６では、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを分圧する抵抗Ｒ２，Ｒ３の各抵抗値（Ｒ２，Ｒ３）は、第２下限基準値Ｖｓｓ２が第１下限基準値Ｖｓｓ１を超え、かつ目標電圧範囲の下限値ＶＬ以下の予め規定された電圧値になるように予め規定されている。   In this case, in the reference voltage generation unit 6, when the control signal S1 is at a high level, the switch element SW1 is turned on to short-circuit the connection point A to the ground G. Accordingly, since the voltage Va is defined to be the same potential (zero volt) as the ground G, the reference voltage generation unit 6 generates a lower limit reference voltage Vss of zero volt (first lower limit reference value Vss1 (see FIG. 3)). Output. When the control signal S1 is at a low level, the switch element SW1 is turned off. Accordingly, the voltage Va is defined as a voltage (= Vref × R3 / (R2 + R3), second lower limit reference value Vss2) obtained by dividing the reference voltage Vref by the resistors R2 and R3. Therefore, the reference voltage generator 6 generates and outputs a lower limit reference voltage Vss of the second lower limit reference value Vss2. That is, in this example, the reference voltage generation unit 6 is configured to be able to change the voltage value of the lower limit reference voltage Vss as the one reference voltage. In the reference voltage generator 6, the resistance values (R2, R3) of the resistors R2, R3 that divide the reference voltage Vref are such that the second lower limit reference value Vss2 exceeds the first lower limit reference value Vss1, and the target voltage It is preliminarily defined to be a preliminarily defined voltage value that is equal to or lower than the lower limit value VL of the range.

制御部７は、ＣＰＵやＤＳＰ（Digital Signal Processor）と、メモリとを備えて構成されて、入力電圧Ｖ１を作動用電圧として作動して、フィードバック制御処理、定常判別処理および基準電圧切替処理を実行する。具体的には、フィードバック制御処理では、制御部７は、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるデジタルデータＤ１に基づいて、上記の駆動信号Ｓｄの元になるパルス信号Ｓ２を生成して出力すると共に、このパルス信号Ｓ２のパルス幅を変調したり、パルス信号Ｓ２のパルス周波数を変調することにより（本例では一例として、パルス幅を変調する）、出力電圧Ｖ２の電圧値を目標電圧範囲内に収束させる。   The control unit 7 includes a CPU, a DSP (Digital Signal Processor), and a memory, and operates using the input voltage V1 as an operating voltage to execute feedback control processing, steady state determination processing, and reference voltage switching processing. To do. Specifically, in the feedback control process, the control unit 7 generates and outputs a pulse signal S2 that is the source of the drive signal Sd based on the digital data D1 output from the A / D converter 5. In addition, by modulating the pulse width of the pulse signal S2 or modulating the pulse frequency of the pulse signal S2 (in this example, the pulse width is modulated), the voltage value of the output voltage V2 is within the target voltage range. To converge.

また、定常判別処理では、制御部７は、デジタルデータＤ１に基づいて、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束したか否か、および出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲を外れたか否か（本例では、目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が第２下限基準値Ｖｓｓ２を下回ったか否か）を判別する。なお、制御部７は、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるデジタルデータＤ１が連続して下限値（例えば、デジタルデータＤ１を１６進数で表したときに、１０ｂｉｔのＡ／Ｄ変換器５が「０００」（下限値）から「３ＦＦ」（上限値）までの範囲内のデジタルデータＤ１を出力する構成では、「０００」）であったときに、出力電圧Ｖ２が第２下限基準値Ｖｓｓ２を下回ったと判別する。   In the steady determination process, the control unit 7 determines whether the output voltage V2 has converged within the target voltage range based on the digital data D1, and whether the output voltage V2 has deviated from the target voltage range (this example). Then, it is determined whether or not the output voltage V2 that has converged within the target voltage range has fallen below the second lower limit reference value Vss2. The control unit 7 indicates that the digital data D1 output from the A / D converter 5 is continuously converted into a lower limit value (for example, when the 10-bit A / D converter 5 represents the digital data D1 in hexadecimal). When the digital data D1 within the range from “000” (lower limit value) to “3FF” (upper limit value) is output, “000”), the output voltage V2 is equal to the second lower limit reference value Vss2. It is determined that the number is below

また、基準電圧切替処理では、制御部７は、制御信号Ｓ１を基準電圧生成部６に出力して制御することにより、基準電圧生成部６で生成される下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を第１下限基準値Ｖｓｓ１または第２下限基準値Ｖｓｓ２に切り替える。   Further, in the reference voltage switching process, the control unit 7 outputs the control signal S1 to the reference voltage generation unit 6 and controls it to set the voltage value of the lower limit reference voltage Vss generated by the reference voltage generation unit 6 to the first value. Switching to the lower limit reference value Vss1 or the second lower limit reference value Vss2.

また、制御部７のメモリには、第１上限基準値Ｖｄｄ１、第１下限基準値Ｖｓｓ１、第２下限基準値Ｖｓｓ２、上限値ＶＨ、および下限値ＶＬが予め記憶されている。   The memory of the control unit 7 stores in advance a first upper limit reference value Vdd1, a first lower limit reference value Vss1, a second lower limit reference value Vss2, an upper limit value VH, and a lower limit value VL.

ドライバ８は、例えば入力電圧Ｖ１を作動用電圧として作動する増幅器などで構成されて、制御部７から出力されるパルス信号Ｓ２を入力すると共に、増幅して駆動信号Ｓｄとしてコンバータ４に出力する。なお、制御部７をＤＳＰで構成する場合には、ドライバ８を制御部７内に組み込む構成を採用することもできる。   The driver 8 is composed of, for example, an amplifier that operates using the input voltage V1 as an operating voltage, and receives and amplifies the pulse signal S2 output from the control unit 7, and outputs the amplified signal to the converter 4 as a drive signal Sd. When the control unit 7 is configured by a DSP, a configuration in which the driver 8 is incorporated in the control unit 7 can be employed.

次いで、電源装置１の動作について図面を参照して説明する。   Next, the operation of the power supply device 1 will be described with reference to the drawings.

この電源装置１では、制御部７は、入力電圧Ｖ１の供給が開始されたときには動作を開始して、まず、基準電圧切替処理を実行する。この基準電圧切替処理では、制御部７は、基準電圧生成部６に対して高レベルの制御信号Ｓ１を出力する。これにより、基準電圧生成部６は、上記したように、第１上限基準値Ｖｄｄ１の上限基準電圧Ｖｄｄを生成して出力すると共に、スイッチ素子ＳＷ１がオンになるため、第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）の下限基準電圧Ｖｓｓを生成して出力する。   In the power supply device 1, the control unit 7 starts its operation when the supply of the input voltage V1 is started, and first executes a reference voltage switching process. In this reference voltage switching process, the control unit 7 outputs a high-level control signal S1 to the reference voltage generation unit 6. Thus, as described above, the reference voltage generation unit 6 generates and outputs the upper limit reference voltage Vdd of the first upper limit reference value Vdd1, and the switch element SW1 is turned on, so that the first lower limit reference value Vss1 ( A lower limit reference voltage Vss of zero volts) is generated and output.

また、Ａ／Ｄ変換器５は、基準電圧生成部６から出力されるこの上限基準電圧Ｖｄｄ（第１上限基準値Ｖｄｄ１）および下限基準電圧Ｖｓｓ（第１下限基準値Ｖｓｓ１）で規定される入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）に含まれる出力電圧Ｖ２をデジタルデータＤ１に変換して制御部７に出力する動作を開始する。この場合、図３に示すように、基準電圧生成部６からＡ／Ｄ変換器５に出力されている上限基準電圧Ｖｄｄの第１上限基準値Ｖｄｄ１は、コンバータ４が正常動作しているときに、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束するまでの間（過渡期間）に取り得る最大の電圧（外来ノイズなどに起因して発生するスパイクノイズを除く）を超える電圧値に規定され、かつ下限基準電圧Ｖｓｓの第１下限基準値Ｖｓｓ１は出力電圧Ｖ２の最小の電圧値（本例ではゼロボルト）に規定されている。つまり、基準電圧生成部６は、出力電圧Ｖ２の過渡期間での変動範囲がＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）に含まれるように、上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓの各電圧値を規定して生成する。したがって、Ａ／Ｄ変換器５は、出力電圧Ｖ２が入力電圧範囲を外れることなく（デジタルデータＤ１がその最大値やその最小値を連続して出力する状態に至ることなく）、この出力電圧Ｖ２を正確にデジタルデータＤ１に変換して制御部７に出力する。   The A / D converter 5 also has an input defined by the upper limit reference voltage Vdd (first upper limit reference value Vdd1) and the lower limit reference voltage Vss (first lower limit reference value Vss1) output from the reference voltage generator 6. The operation of converting the output voltage V2 included in the voltage range (full scale input range) into the digital data D1 and outputting the digital data D1 is started. In this case, as shown in FIG. 3, the first upper limit reference value Vdd1 of the upper limit reference voltage Vdd output from the reference voltage generator 6 to the A / D converter 5 is the value when the converter 4 is operating normally. The output voltage V2 is defined as a voltage value exceeding the maximum voltage (excluding spike noise generated due to external noise, etc.) until the output voltage V2 converges within the target voltage range (transient period), and the lower limit. The first lower limit reference value Vss1 of the reference voltage Vss is defined as the minimum voltage value (zero volts in this example) of the output voltage V2. That is, the reference voltage generator 6 sets the upper limit reference voltage Vdd and the lower limit reference voltage so that the fluctuation range in the transition period of the output voltage V2 is included in the input voltage range (full scale input range) of the A / D converter 5. Each voltage value of Vss is defined and generated. Therefore, the A / D converter 5 does not cause the output voltage V2 to deviate from the input voltage range (without reaching the state in which the digital data D1 continuously outputs the maximum value or the minimum value thereof). Is accurately converted into digital data D1 and output to the control unit 7.

なお、本例のＡ／Ｄ変換器５は１０ｂｉｔであるため、デジタルデータＤ１を１６進数で表したときに、デジタルデータＤ１は、「０００」（下限値）から「３ＦＦ」（上限値）までの範囲内で変化する。このため、Ａ／Ｄ変換器５は、出力電圧Ｖ２が上限基準電圧Ｖｄｄを超えて入力電圧範囲を外れたときには、「３ＦＦ」のデジタルデータＤ１を連続して出力し、出力電圧Ｖ２が下限基準電圧Ｖｓｓを下回って入力電圧範囲を外れたときには、「０００」のデジタルデータＤ１を連続して出力する。   Since the A / D converter 5 of this example is 10 bits, when the digital data D1 is expressed in hexadecimal, the digital data D1 is from “000” (lower limit value) to “3FF” (upper limit value). It varies within the range. Therefore, when the output voltage V2 exceeds the upper reference voltage Vdd and falls outside the input voltage range, the A / D converter 5 continuously outputs the digital data D1 of “3FF”, and the output voltage V2 is the lower limit reference. When the voltage falls below the voltage Vss and falls outside the input voltage range, “000” digital data D1 is continuously output.

次いで、制御部７は、フィードバック制御処理を開始する。このフィードバック制御処理では、制御部７は、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるデジタルデータＤ１に基づいて出力電圧Ｖ２の電圧値を算出し、この算出した電圧値とメモリに記憶されている目標電圧と比較して、この比較結果に基づいて、出力電圧Ｖ２が目標電圧に近づくように（具体的には、目標電圧範囲内に収束するように）、パルス幅を変調してパルス信号Ｓ２を出力する。この制御部７によるフィードバック制御処理により、出力電圧Ｖ２は、図３に示すように、ゼロボルトから立ち上がり、過渡期間（定常期間以外の期間）を経て、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束する定常期間に移行する。   Next, the control unit 7 starts a feedback control process. In this feedback control process, the control unit 7 calculates the voltage value of the output voltage V2 based on the digital data D1 output from the A / D converter 5, and the calculated voltage value and the target stored in the memory. Compared with the voltage, based on this comparison result, the pulse width is modulated and the pulse signal S2 is modulated so that the output voltage V2 approaches the target voltage (specifically, converges within the target voltage range). Output. As a result of the feedback control process by the control unit 7, the output voltage V2 rises from zero volts as shown in FIG. 3, and after a transient period (period other than the steady period), the output voltage V2 converges within the target voltage range. Transition to a period.

制御部７は、上記のフィードバック制御処理と並行して定常判別処理を繰り返し実行する。この定常判別処理では、制御部７は、デジタルデータＤ１に基づいて出力電圧Ｖ２（具体的にはその電圧値）を算出すると共に、算出した出力電圧Ｖ２とメモリに記憶されている上限値ＶＨおよび下限値ＶＬとを比較して、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束したか否かを判別する。また、制御部７は、併せて算出した出力電圧Ｖ２とメモリに記憶されている第２下限基準値Ｖｓｓ２とを比較して、目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が第２下限基準値Ｖｓｓ２を下回ったか否かを判別する。   The control unit 7 repeatedly executes the steady determination process in parallel with the feedback control process. In the steady state determination process, the control unit 7 calculates the output voltage V2 (specifically, the voltage value) based on the digital data D1, and calculates the calculated output voltage V2 and the upper limit value VH stored in the memory. By comparing with the lower limit value VL, it is determined whether or not the output voltage V2 has converged within the target voltage range. Further, the control unit 7 compares the output voltage V2 calculated together with the second lower limit reference value Vss2 stored in the memory, and the output voltage V2 converged within the target voltage range is compared with the second lower limit reference. It is determined whether or not the value is lower than Vss2.

この場合、図３に示す例のように、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束する（出力電圧Ｖ２が継続的に目標電圧範囲内に含まれる）定常期間に移行する前の過渡期間において、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内を一時的に通過する状態（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの状態）が発生することがある。本例では、このように出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内を一時的に通過する状態については、目標電圧範囲内に収束したとは判別せず、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に継続的に含まれている状態のときのみを、目標電圧範囲内に収束したと判別するように、制御部７は、算出した出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に最初に入った（上限値ＶＨ≧出力電圧Ｖ２≧下限値ＶＬになった）ことを検出した後に、複数回連続して（つまり、予め規定された時間Ｔ１連続して）、算出した出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に入っていることを検出したときに、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束している（定常期間に移行している）と判別する。   In this case, as in the example shown in FIG. 3, in the transient period before the output voltage V2 converges within the target voltage range (the output voltage V2 is continuously included in the target voltage range) before the transition to the steady period, A state (a state from time t1 to time t2) in which the output voltage V2 temporarily passes through the target voltage range may occur. In this example, the state in which the output voltage V2 temporarily passes within the target voltage range is not determined to have converged within the target voltage range, and the output voltage V2 is continuously within the target voltage range. The controller 7 first determines that the calculated output voltage V2 is within the target voltage range (upper limit value VH ≧ output voltage) so as to determine that it has converged within the target voltage range only when it is included. After detecting that V2 ≧ lower limit value VL), it is confirmed that the calculated output voltage V2 is within the target voltage range continuously several times (that is, continuously for a predetermined time T1). When detected, it is determined that the output voltage V2 has converged within the target voltage range (shifted to a steady period).

この構成により、制御部７は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間（時間Ｔ１よりも短い期間）では、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束しているとは判別せずに、その後の時刻ｔ３に出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に再度含まれる状態になってからこの状態が時間Ｔ１連続した時刻ｔ４において、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束している（定常期間に移行している）と判別する。   With this configuration, the control unit 7 does not determine that the output voltage V2 has converged within the target voltage range during the period from the time t1 to the time t2 (a period shorter than the time T1), and the subsequent time t3. The output voltage V2 converges within the target voltage range at the time t4 when the output voltage V2 is again included in the target voltage range at time t4 when this state continues for the time T1 (shifted to a steady period). ).

また、制御部７は、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束していると判別したときには、基準電圧切替処理を実行する。この出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束していると判別したときに実行する基準電圧切替処理では、制御部７は、低レベルの制御信号Ｓ１を基準電圧生成部６に出力して制御する。この場合、基準電圧生成部６では、スイッチ素子ＳＷ１がオフになるため、基準電圧生成部６は、生成している下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）から第２下限基準値Ｖｓｓ２に切り替える。   Further, when the control unit 7 determines that the output voltage V2 has converged within the target voltage range, the control unit 7 executes a reference voltage switching process. In the reference voltage switching process that is executed when it is determined that the output voltage V2 has converged within the target voltage range, the control unit 7 outputs a low-level control signal S1 to the reference voltage generation unit 6 for control. . In this case, since the switch element SW1 is turned off in the reference voltage generation unit 6, the reference voltage generation unit 6 changes the voltage value of the generated lower limit reference voltage Vss from the first lower limit reference value Vss1 (zero volt) to the second. Switch to the lower reference value Vss2.

この状態においては、Ａ／Ｄ変換器５は、基準電圧生成部６から出力されるこの上限基準電圧Ｖｄｄ（第１上限基準値Ｖｄｄ１）および下限基準電圧Ｖｓｓ（第２下限基準値Ｖｓｓ２）で規定される入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）に含まれる出力電圧Ｖ２をデジタルデータＤ１に変換して制御部７に出力する動作を実行する。この場合、図３に示すように、基準電圧生成部６からＡ／Ｄ変換器５に出力されている上限基準電圧Ｖｄｄの第１上限基準値Ｖｄｄ１は変化しないが、下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値は、ゼロボルトである第１下限基準値Ｖｓｓ１から、この第１下限基準値Ｖｓｓ１よりも高い電圧値の第２下限基準値Ｖｓｓ２に変更される。つまり、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）が狭められる。したがって、Ａ／Ｄ変換器５は、この狭められた入力電圧範囲（目標電圧範囲を含む電圧範囲）内において変動する出力電圧Ｖ２を、より高い分解能でデジタルデータＤ１に変換して制御部７に出力する。   In this state, the A / D converter 5 is defined by the upper limit reference voltage Vdd (first upper limit reference value Vdd1) and the lower limit reference voltage Vss (second lower limit reference value Vss2) output from the reference voltage generator 6. The output voltage V2 included in the input voltage range (full scale input range) to be converted into digital data D1 and output to the control unit 7 is executed. In this case, as shown in FIG. 3, the first upper limit reference value Vdd1 of the upper limit reference voltage Vdd output from the reference voltage generator 6 to the A / D converter 5 does not change, but the voltage value of the lower limit reference voltage Vss. Is changed from the first lower limit reference value Vss1 which is zero volts to the second lower limit reference value Vss2 having a voltage value higher than the first lower limit reference value Vss1. That is, the input voltage range (full scale input range) of the A / D converter 5 is narrowed. Therefore, the A / D converter 5 converts the output voltage V2 that fluctuates within the narrowed input voltage range (voltage range including the target voltage range) into digital data D1 with higher resolution and sends it to the control unit 7. Output.

このため、制御部７は、このデジタルデータＤ１に基づいて出力電圧Ｖ２をより高精度に算出し、この高精度の出力電圧Ｖ２に基づいてフィードバック制御処理を実行することにより、出力電圧Ｖ２を目標電圧に一層高精度で収束させる（つまり、目標電圧範囲内での出力電圧Ｖ２の変動量を一層低減させる）。   Therefore, the control unit 7 calculates the output voltage V2 with higher accuracy based on the digital data D1, and executes the feedback control process based on the high accuracy output voltage V2, thereby setting the output voltage V2 to the target. The voltage is converged with higher accuracy (that is, the fluctuation amount of the output voltage V2 within the target voltage range is further reduced).

一方、制御部７は、算出した出力電圧Ｖ２とメモリに記憶されている第２下限基準値Ｖｓｓ２（基準電圧生成部６から出力されている第２下限基準値Ｖｓｓ２）との比較の結果、例えば、出力端子３に接続されている負荷の急変に起因して、図３に示す時刻ｔ５の状態のように、目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲から外れ、さらにＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲を外れたとき（この例では、出力電圧Ｖ２が低下して、第２下限基準値Ｖｓｓ２を下回ったとき。定常期間から過渡期間に移行したときでもある）には、Ａ／Ｄ変換器５は、「０００」のデジタルデータＤ１を連続して出力する。制御部７は、デジタルデータＤ１に基づいてこの状態になったことを検出（判別）したときには、基準電圧切替処理を実行する。   On the other hand, the control unit 7 compares the calculated output voltage V2 with the second lower limit reference value Vss2 (second lower limit reference value Vss2 output from the reference voltage generation unit 6) stored in the memory, for example, Due to the sudden change in the load connected to the output terminal 3, the output voltage V2 that has converged within the target voltage range deviates from the target voltage range as in the state at time t5 shown in FIG. When the output voltage V2 is out of the input voltage range of the / D converter 5 (in this example, when the output voltage V2 decreases and falls below the second lower limit reference value Vss2, it is also when the transition from the steady period to the transition period). The A / D converter 5 continuously outputs “000” digital data D1. When the control unit 7 detects (determines) this state based on the digital data D1, the control unit 7 executes a reference voltage switching process.

この出力電圧Ｖ２がＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲を外れたと判別したときに実行する基準電圧切替処理では、制御部７は、高レベルの制御信号Ｓ１を基準電圧生成部６に出力して制御する。この場合、基準電圧生成部６では、スイッチ素子ＳＷ１がオンになるため、基準電圧生成部６は、生成している下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を第２下限基準値Ｖｓｓ２から第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）に切り替える。   In the reference voltage switching process executed when it is determined that the output voltage V2 is out of the input voltage range of the A / D converter 5, the control unit 7 outputs a high level control signal S1 to the reference voltage generation unit 6. Control. In this case, since the switching element SW1 is turned on in the reference voltage generation unit 6, the reference voltage generation unit 6 changes the voltage value of the generated lower limit reference voltage Vss from the second lower limit reference value Vss2 to the first lower limit reference value. Switch to Vss1 (zero volts).

この状態においては、Ａ／Ｄ変換器５は、動作開始直後のときと同様にして、基準電圧生成部６から出力される上限基準電圧Ｖｄｄ（第１上限基準値Ｖｄｄ１）および下限基準電圧Ｖｓｓ（第１下限基準値Ｖｓｓ１）で規定される広い入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）に含まれる出力電圧Ｖ２をデジタルデータＤ１に変換して制御部７に出力する動作を実行する。したがって、制御部７は、このデジタルデータＤ１に基づいて出力電圧Ｖ２を算出し、この算出した出力電圧Ｖ２に基づいてフィードバック制御処理を実行することにより、出力電圧Ｖ２を目標電圧（具体的には、目標電圧範囲）内に再度収束させる。   In this state, the A / D converter 5 performs the upper limit reference voltage Vdd (first upper limit reference value Vdd1) and the lower limit reference voltage Vss (output from the reference voltage generation unit 6 in the same manner as immediately after the start of operation. An operation of converting the output voltage V2 included in the wide input voltage range (full scale input range) defined by the first lower limit reference value Vss1) into the digital data D1 and outputting the digital data D1 is executed. Therefore, the control unit 7 calculates the output voltage V2 based on the digital data D1, and executes the feedback control process based on the calculated output voltage V2, thereby setting the output voltage V2 to the target voltage (specifically, , Converge again within the target voltage range).

このように、この電源装置１では、制御部７が、過渡期間では、基準電圧生成部６に対する制御を実行して、出力電圧Ｖ２の変動範囲がＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲に含まれるように上限基準電圧Ｖｄｄを第１上限基準値Ｖｄｄ１で生成させると共に下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１で生成させ、定常期間では、基準電圧生成部６に対する制御を実行して、下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１から第２下限基準値Ｖｓｓ２に切り替えて生成させる。   As described above, in the power supply device 1, the control unit 7 controls the reference voltage generation unit 6 during the transition period, and the fluctuation range of the output voltage V <b> 2 is included in the input voltage range of the A / D converter 5. The upper limit reference voltage Vdd is generated with the first upper limit reference value Vdd1 and the lower limit reference voltage Vss is generated with the first lower limit reference value Vss1. In the steady period, the control for the reference voltage generator 6 is executed, The reference voltage Vss is generated by switching from the first lower limit reference value Vss1 to the second lower limit reference value Vss2.

したがって、この電源装置１によれば、過渡期間では、コンバータ４から出力されている出力電圧Ｖ２を目標電圧範囲内に収束させることができると共に、定常期間では、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を狭めることにより、Ａ／Ｄ変換器５に対して出力電圧Ｖ２を、より高い分解能でデジタルデータＤ１に変換させることができる。このため、この電源装置１によれば、この高い分解能で変換された高精度なデジタルデータＤ１に基づいて、出力電圧Ｖ２を目標電圧に一層高精度で収束させることができる結果（つまり、目標電圧範囲内での出力電圧Ｖ２の変動量を一層低減させることができる結果）、出力電圧Ｖ２のさらなる安定化を図ることができる。   Therefore, according to the power supply device 1, the output voltage V2 output from the converter 4 can be converged within the target voltage range during the transition period, and the input voltage of the A / D converter 5 can be converged during the steady period. By narrowing the range (full scale input range), the A / D converter 5 can convert the output voltage V2 into digital data D1 with higher resolution. For this reason, according to the power supply device 1, the result that the output voltage V2 can be converged to the target voltage with higher accuracy based on the high-precision digital data D1 converted with this high resolution (that is, the target voltage). As a result of further reducing the fluctuation amount of the output voltage V2 within the range), the output voltage V2 can be further stabilized.

具体例を挙げて説明すると、Ａ／Ｄ変換器５が上記のように１０ｂｉｔであり、シャントレギュレータＩＣ１のリファレンス電圧Ｖｒｅｆが２．５Ｖであり、第２下限基準値Ｖｓｓ２が１．５Ｖになるように各抵抗Ｒ２，Ｒ３の抵抗値（Ｒ２，Ｒ３）を規定したときには、基準電圧生成部６は、制御信号Ｓ１のレベルに応じて、下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）および第２下限基準値Ｖｓｓ２（１．５Ｖ）の任意の一方に切り替えて生成する。このため、基準電圧生成部６が下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）で生成したときには、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）は２．５Ｖ（＝２．５−０）になる。このため、１ｂｉｔ当たりの検出電圧（分解能）は、２．５／２１０＝２．４４ｍＶになる。一方、基準電圧生成部６が下限基準電圧Ｖｓｓを第２下限基準値Ｖｓｓ２（１．５Ｖ）で生成したときには、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）は１Ｖ（＝２．５−１．５）になる。このため、１ｂｉｔ当たりの検出電圧（分解能）は、１／２１０＝０．９８ｍＶになり、制御部７は、より高精度で出力電圧Ｖ２を算出することが可能になっている。 To explain with a specific example, the A / D converter 5 is 10 bits as described above, the reference voltage Vref of the shunt regulator IC1 is 2.5V, and the second lower limit reference value Vss2 is 1.5V. When the resistance values (R2, R3) of the resistors R2, R3 are defined, the reference voltage generator 6 sets the voltage value of the lower limit reference voltage Vss according to the level of the control signal S1 to the first lower limit reference value Vss1 ( Zero volt) and the second lower limit reference value Vss2 (1.5 V). For this reason, when the reference voltage generation unit 6 generates the lower limit reference voltage Vss at the first lower limit reference value Vss1 (zero volt), the input voltage range (full scale input range) of the A / D converter 5 is 2.5 V (= 2.5-0). Therefore, the detection voltage (resolution) per bit is 2.5 / 2 10 = 2.44 mV. On the other hand, when the reference voltage generation unit 6 generates the lower limit reference voltage Vss with the second lower limit reference value Vss2 (1.5 V), the input voltage range (full scale input range) of the A / D converter 5 is 1 V (= 2) 5-1.5). Therefore, the detection voltage (resolution) per bit is 1/2 10 = 0.98 mV, and the control unit 7 can calculate the output voltage V2 with higher accuracy.

また、この電源装置１によれば、出力電圧Ｖ２がＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲を外れたときには、制御部７は制御信号Ｓ１を基準電圧生成部６に出力して制御することにより、下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を第２下限基準値Ｖｓｓ２から第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）に切り替えて、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を広げるため、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるデジタルデータＤ１に基づいて出力電圧Ｖ２を確実に検出してフィードバック制御処理を実行することができる。したがって、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲から外れた出力電圧Ｖ２を目標電圧（具体的には、目標電圧範囲）内に再度収束させて、安定させることができる。   Further, according to the power supply device 1, when the output voltage V2 is out of the input voltage range of the A / D converter 5, the control unit 7 outputs the control signal S1 to the reference voltage generation unit 6 to control it. In order to widen the input voltage range (full scale input range) of the A / D converter 5 by switching the voltage value of the lower limit reference voltage Vss from the second lower limit reference value Vss2 to the first lower limit reference value Vss1 (zero volt). The feedback control process can be executed by reliably detecting the output voltage V2 based on the digital data D1 output from the / D converter 5. Therefore, the output voltage V2 outside the input voltage range of the A / D converter 5 can be converged again within the target voltage (specifically, the target voltage range) and stabilized.

なお、上記の電源装置１では、図２に示す基準電圧生成部６を使用することにより、Ａ／Ｄ変換器５に供給する上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓのうちの下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を第１下限基準値Ｖｓｓ１および第２下限基準値Ｖｓｓ２のうちの任意の一方に切り替え可能に構成されている。この場合、図示はしないが、Ａ／Ｄ変換器５に供給する上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓのうちの上限基準電圧Ｖｄｄの電圧値を、第１上限基準値Ｖｄｄ１と、第１上限基準値Ｖｄｄ１未満でかつ目標電圧範囲の上限値ＶＨ以上の予め規定された第２上限基準値とのうちの任意の一方の上限基準値に切り替え可能に基準電圧生成部を構成することもできる。この構成においては、過渡期間では、下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１で生成させると共に上限基準電圧Ｖｄｄを第１上限基準値Ｖｄｄ１で生成させることで、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を広げ、一方、定常期間では、下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１で生成させつつ、上限基準電圧Ｖｄｄを第１上限基準値Ｖｄｄ１から第２上限基準値に切り替えて生成させることで、例えば、広い状態のＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲内における低電圧側に目標電圧範囲が規定されている出力電圧Ｖ２について、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を狭めて、安定化を図るようにすることもできる。   In the power supply device 1 described above, by using the reference voltage generator 6 shown in FIG. 2, the lower limit reference voltage Vss of the upper limit reference voltage Vdd and the lower limit reference voltage Vss supplied to the A / D converter 5 is changed. The voltage value can be switched to any one of the first lower limit reference value Vss1 and the second lower limit reference value Vss2. In this case, although not shown, the voltage value of the upper limit reference voltage Vdd out of the upper limit reference voltage Vdd and the lower limit reference voltage Vss supplied to the A / D converter 5 is set to the first upper limit reference value Vdd1 and the first upper limit reference. The reference voltage generation unit can be configured to be switchable to any one of the upper limit reference values that are less than the value Vdd1 and the second upper limit reference value that is defined in advance and is equal to or higher than the upper limit value VH of the target voltage range. In this configuration, during the transition period, the lower limit reference voltage Vss is generated with the first lower limit reference value Vss1 and the upper limit reference voltage Vdd is generated with the first upper limit reference value Vdd1, thereby allowing the input voltage of the A / D converter 5 to be generated. While the range (full scale input range) is expanded, the upper limit reference voltage Vdd is changed from the first upper limit reference value Vdd1 to the second upper limit reference value while the lower limit reference voltage Vss is generated at the first lower limit reference value Vss1 in the steady period. By switching and generating, for example, the input voltage of the A / D converter 5 with respect to the output voltage V2 in which the target voltage range is defined on the low voltage side in the input voltage range of the wide A / D converter 5 The range (full-scale input range) can be narrowed for stabilization.

また、図４に示す構成の基準電圧生成部６Ａを使用することにより、上限基準電圧Ｖｄｄと共に上限基準電圧Ｖｄｄについても、切り替え可能に構成することができる。以下、この基準電圧生成部６Ａを使用した電源装置１Ａについて説明する。   Further, by using the reference voltage generator 6A having the configuration shown in FIG. 4, the upper limit reference voltage Vdd as well as the upper limit reference voltage Vdd can be switched. Hereinafter, the power supply device 1A using the reference voltage generation unit 6A will be described.

最初に、電源装置１Ａの構成について説明する。なお、電源装置１と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。   First, the configuration of the power supply device 1A will be described. In addition, about the structure same as the power supply device 1, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.

電源装置１Ａは、図１に示すように、入力端子２、出力端子３、コンバータ４、Ａ／Ｄ変換器５、基準電圧生成部６Ａ、制御部７Ａおよびドライバ８を備えている。   As shown in FIG. 1, the power supply apparatus 1A includes an input terminal 2, an output terminal 3, a converter 4, an A / D converter 5, a reference voltage generation unit 6A, a control unit 7A, and a driver 8.

基準電圧生成部６Ａは、入力電圧Ｖ１を作動用電圧として作動して、上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓを同時に生成して出力する。また、基準電圧生成部６Ａは、制御部７Ａによって制御されることにより、生成している上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓの双方の電圧値を変更可能に構成されている。   The reference voltage generator 6A operates using the input voltage V1 as an operating voltage, and simultaneously generates and outputs an upper limit reference voltage Vdd and a lower limit reference voltage Vss. Further, the reference voltage generation unit 6A is configured to be able to change the voltage values of both the generated upper limit reference voltage Vdd and lower limit reference voltage Vss by being controlled by the control unit 7A.

本例では一例として、基準電圧生成部６Ａは、図４に示すように、入力電圧Ｖ１とグランドＧとの間に抵抗Ｒ１と直列接続された状態で配設されたシャントレギュレータＩＣ１と、シャントレギュレータＩＣ１のカソード端子（シャントレギュレータＩＣ１における抵抗Ｒ１との接続点）とグランドＧとの間に直列接続された状態で配設された抵抗Ｒ２，Ｒ３と、バッファＢＵＦ１と、抵抗Ｒ２における抵抗Ｒ３との接続点ＡとバッファＢＵＦ１の入力端子との間に配設された抵抗Ｒ４（抵抗値もＲ４と表記するものとする）と、バッファＢＵＦ１の入力端子とグランドＧとの間に接続されて、制御部７Ａから出力される制御信号Ｓ１に基づいてオン・オフ動作することにより、バッファＢＵＦ１の入力端子を、オンのときにはグランドＧに短絡させ、オフのときにはこの短絡を停止するスイッチ素子ＳＷ１とを備えている。また、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを出力するシャントレギュレータＩＣ１のリファレンス端子は、接続点Ａに接続されている。また、基準電圧生成部６Ａは、シャントレギュレータＩＣ１のカソード端子の電圧を上限基準電圧Ｖｄｄとして出力し、バッファＢＵＦ１の出力端子から下限基準電圧Ｖｓｓを出力する。   In this example, as an example, the reference voltage generating unit 6A includes a shunt regulator IC1 disposed in series with a resistor R1 between the input voltage V1 and the ground G, as shown in FIG. The resistors R2 and R3 arranged in series between the cathode terminal of IC1 (the connection point of the resistor R1 in the shunt regulator IC1) and the ground G, the buffer BUF1, and the resistor R3 in the resistor R2 A resistor R4 (also referred to as a resistance value R4) disposed between the connection point A and the input terminal of the buffer BUF1, and an input terminal of the buffer BUF1 and the ground G are connected to control. By performing an on / off operation based on the control signal S1 output from the unit 7A, the input terminal of the buffer BUF1 is connected to the ground G when it is on. Be contacted, when the off and a switch element SW1 to stop the short-circuit. The reference terminal of the shunt regulator IC1 that outputs the reference voltage Vref is connected to the connection point A. The reference voltage generator 6A outputs the voltage at the cathode terminal of the shunt regulator IC1 as the upper limit reference voltage Vdd, and outputs the lower limit reference voltage Vss from the output terminal of the buffer BUF1.

この場合、基準電圧生成部６Ａでは、制御信号Ｓ１が高レベルのときには、スイッチ素子ＳＷ１がオンになってバッファＢＵＦ１の入力端子をグランドＧに短絡する。これにより、基準電圧生成部６Ａは、第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）の下限基準電圧Ｖｓｓを生成して出力する。また、この状態では、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４は、互いに並列接続される。このため、基準電圧生成部６Ａは、第１上限基準値Ｖｄｄ１（＝（Ｒ２×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ４＋Ｒ３×Ｒ４）×Ｖｒｅｆ／（Ｒ３×Ｒ４））の上限基準電圧Ｖｄｄを生成して出力する。   In this case, in the reference voltage generator 6A, when the control signal S1 is at a high level, the switch element SW1 is turned on to short-circuit the input terminal of the buffer BUF1 to the ground G. Thereby, the reference voltage generation unit 6A generates and outputs a lower limit reference voltage Vss of the first lower limit reference value Vss1 (zero volts). In this state, the resistor R3 and the resistor R4 are connected in parallel to each other. Therefore, the reference voltage generation unit 6A generates and outputs the upper limit reference voltage Vdd of the first upper limit reference value Vdd1 (= (R2 × R3 + R2 × R4 + R3 × R4) × Vref / (R3 × R4)).

一方、基準電圧生成部６Ａでは、制御信号Ｓ１が低レベルのときには、スイッチ素子ＳＷ１がオフになって、バッファＢＵＦ１の入力端子のグランドＧへの短絡を停止する。バッファＢＵＦ１の入力インピーダンスは一般的に極めて高く、殆ど電流が流れ込まないため、抵抗Ｒ４の両端は同電位になる。これにより、バッファＢＵＦ１の入力端子の電圧は、リファレンス電圧Ｖｒｅｆと同電位になる。このため、基準電圧生成部６Ａは、第２下限基準値Ｖｓｓ２（＝Ｖｒｅｆ）の下限基準電圧Ｖｓｓを生成して出力する。また、基準電圧生成部６Ａは、第１上限基準値Ｖｄｄ１よりも低い第２上限基準値Ｖｄｄ２（＝（Ｒ２＋Ｒ３）×Ｖｒｅｆ／Ｒ３）の下限基準電圧Ｖｓｓを生成して出力する。   On the other hand, in the reference voltage generator 6A, when the control signal S1 is at a low level, the switch element SW1 is turned off, and the short circuit of the input terminal of the buffer BUF1 to the ground G is stopped. Since the input impedance of the buffer BUF1 is generally very high and almost no current flows, both ends of the resistor R4 have the same potential. Thereby, the voltage of the input terminal of the buffer BUF1 becomes the same potential as the reference voltage Vref. For this reason, the reference voltage generator 6A generates and outputs a lower limit reference voltage Vss of the second lower limit reference value Vss2 (= Vref). Further, the reference voltage generation unit 6A generates and outputs a lower limit reference voltage Vss of a second upper limit reference value Vdd2 (= (R2 + R3) × Vref / R3) lower than the first upper limit reference value Vdd1.

また、基準電圧生成部６Ａでは、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の各抵抗値は、図５に示すように、第２下限基準値Ｖｓｓ２が第１下限基準値Ｖｓｓ１を超え、かつ目標電圧範囲の下限値ＶＬ以下の予め規定された電圧値になると共に、第２上限基準値Ｖｄｄ２が第１上限基準値Ｖｄｄ１未満で、かつ目標電圧範囲の上限値ＶＨ以上の予め規定された電圧値になるように予め規定されている。   In the reference voltage generator 6A, the resistance values of the resistors R2, R3, and R4 are such that the second lower limit reference value Vss2 exceeds the first lower limit reference value Vss1 and the lower limit of the target voltage range, as shown in FIG. The second upper limit reference value Vdd2 is less than the first upper limit reference value Vdd1 and is a predetermined voltage value greater than or equal to the upper limit value VH of the target voltage range. It is defined in advance.

制御部７Ａは、ＣＰＵやＤＳＰと、メモリとを備えて構成されて、入力電圧Ｖ１を作動用電圧として作動して、フィードバック制御処理、定常判別処理および基準電圧切替処理を実行する。具体的には、制御部７Ａは、フィードバック制御処理については、上記した制御部７と同一内容の処理を実行する。   The control unit 7A includes a CPU, a DSP, and a memory. The control unit 7A operates using the input voltage V1 as an operating voltage, and executes feedback control processing, steady state determination processing, and reference voltage switching processing. Specifically, the control unit 7A executes the same process as the control unit 7 described above for the feedback control process.

一方、定常判別処理では、制御部７Ａは、デジタルデータＤ１に基づいて、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束したか否か、および出力電圧Ｖ２がＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲を外れたか否か（本例では、目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が第２下限基準値Ｖｓｓ２を下回ったか否か、および目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が図５に示すように第２上限基準値Ｖｄｄ２を上回ったか否か）を判別する。なお、制御部７Ａは、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるデジタルデータＤ１が連続して下限値「０００」であったときに、出力電圧Ｖ２が第２下限基準値Ｖｓｓ２を下回ったと判別し、デジタルデータＤ１が連続して上限値「３ＦＦ」であったときに、出力電圧Ｖ２が第２上限基準値Ｖｄｄ２を上回ったと判別する。   On the other hand, in the steady determination process, the control unit 7A determines whether or not the output voltage V2 has converged within the target voltage range based on the digital data D1, and the output voltage V2 determines the input voltage range of the A / D converter 5. (In this example, whether or not the output voltage V2 that has converged within the target voltage range has fallen below the second lower limit reference value Vss2 and the output voltage V2 that has converged within the target voltage range is shown in FIG. Or the second upper reference value Vdd2 is exceeded). The control unit 7A determines that the output voltage V2 is lower than the second lower limit reference value Vss2 when the digital data D1 output from the A / D converter 5 is continuously lower limit value “000”. When the digital data D1 is continuously the upper limit value “3FF”, it is determined that the output voltage V2 exceeds the second upper limit reference value Vdd2.

また、基準電圧切替処理では、制御部７Ａは、制御信号Ｓ１を基準電圧生成部６Ａに出力して制御することにより、第１下限基準値Ｖｓｓ１の下限基準電圧Ｖｓｓおよび第１上限基準値Ｖｄｄ１の上限基準電圧Ｖｄｄを生成する状態と、第２下限基準値Ｖｓｓ２の下限基準電圧Ｖｓｓおよび第２上限基準値Ｖｄｄ２の上限基準電圧Ｖｄｄを生成する状態のいずれか一方の状態に基準電圧生成部６Ａを切り替える（制御する）。   In the reference voltage switching process, the control unit 7A outputs and controls the control signal S1 to the reference voltage generation unit 6A, so that the lower limit reference voltage Vss and the first upper limit reference value Vdd1 of the first lower limit reference value Vss1 are controlled. The reference voltage generator 6A is set to one of a state of generating the upper limit reference voltage Vdd and a state of generating the lower limit reference voltage Vss of the second lower limit reference value Vss2 and the upper limit reference voltage Vdd of the second upper limit reference value Vdd2. Switch (control).

次いで、電源装置１Ａの動作について図面を参照して説明する。なお、電源装置１Ａでは、制御部７Ａは、入力電圧Ｖ１の供給が開始されたときから、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束していると判別する時刻ｔ４（図５参照）までは、電源装置１の制御部７と同じ動作を実行するため、説明を省略する。   Next, the operation of the power supply device 1A will be described with reference to the drawings. In the power supply device 1A, the control unit 7A starts from the time when the supply of the input voltage V1 is started until the time t4 (see FIG. 5) when it is determined that the output voltage V2 has converged within the target voltage range. Since the same operation as that of the control unit 7 of the power supply device 1 is performed, the description thereof is omitted.

制御部７Ａは、時刻ｔ４において、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束していると判別したときには、基準電圧切替処理を実行する。この出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束していると判別したときに実行する基準電圧切替処理では、制御部７Ａは、低レベルの制御信号Ｓ１を基準電圧生成部６Ａに出力して制御する。この場合、基準電圧生成部６Ａでは、スイッチ素子ＳＷ１がオフになるため、基準電圧生成部６Ａは、生成している下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）から第２下限基準値Ｖｓｓ２に切り替えると共に、生成している上限基準電圧Ｖｄｄの電圧値を第１上限基準値Ｖｄｄ１から第２上限基準値Ｖｄｄ２に切り替える。   When it is determined at time t4 that the output voltage V2 has converged within the target voltage range, the control unit 7A performs a reference voltage switching process. In the reference voltage switching process executed when it is determined that the output voltage V2 has converged within the target voltage range, the control unit 7A outputs and controls the low-level control signal S1 to the reference voltage generation unit 6A. . In this case, since the switch element SW1 is turned off in the reference voltage generation unit 6A, the reference voltage generation unit 6A changes the voltage value of the generated lower limit reference voltage Vss from the first lower limit reference value Vss1 (zero volt) to the second. While switching to the lower limit reference value Vss2, the voltage value of the generated upper limit reference voltage Vdd is switched from the first upper limit reference value Vdd1 to the second upper limit reference value Vdd2.

Ａ／Ｄ変換器５は、基準電圧生成部６Ａから出力されるこの上限基準電圧Ｖｄｄ（第２上限基準値Ｖｄｄ２）および下限基準電圧Ｖｓｓ（第２下限基準値Ｖｓｓ２）で規定される入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）に含まれる出力電圧Ｖ２をデジタルデータＤ１に変換して制御部７Ａに出力する動作を実行する。この場合、図５に示すように、基準電圧生成部６ＡからＡ／Ｄ変換器５に出力されている上限基準電圧Ｖｄｄの電圧値は第１上限基準値Ｖｄｄ１よりも低い第２上限基準値Ｖｄｄ２に変更され、かつ下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値は第１下限基準値Ｖｓｓ１よりも高い第２下限基準値Ｖｓｓ２に変更される。つまり、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）が、電源装置１におけるＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲よりもさらに狭められる。したがって、電源装置１ＡにおけるＡ／Ｄ変換器５は、このより狭められた入力電圧範囲（目標電圧範囲を含む電圧範囲）内において変動する出力電圧Ｖ２を、一層高い分解能でデジタルデータＤ１に変換して制御部７Ａに出力する。   The A / D converter 5 has an input voltage range defined by the upper limit reference voltage Vdd (second upper limit reference value Vdd2) and the lower limit reference voltage Vss (second lower limit reference value Vss2) output from the reference voltage generator 6A. An operation of converting the output voltage V2 included in (full scale input range) into digital data D1 and outputting it to the control unit 7A is executed. In this case, as shown in FIG. 5, the voltage value of the upper limit reference voltage Vdd output from the reference voltage generator 6A to the A / D converter 5 is a second upper limit reference value Vdd2 lower than the first upper limit reference value Vdd1. And the voltage value of the lower limit reference voltage Vss is changed to a second lower limit reference value Vss2 that is higher than the first lower limit reference value Vss1. That is, the input voltage range (full scale input range) of the A / D converter 5 is further narrowed than the input voltage range of the A / D converter 5 in the power supply device 1. Therefore, the A / D converter 5 in the power supply device 1A converts the output voltage V2 that fluctuates within this narrower input voltage range (voltage range including the target voltage range) into digital data D1 with higher resolution. To the control unit 7A.

このため、制御部７Ａは、このデジタルデータＤ１に基づいて出力電圧Ｖ２をより一層高精度に算出し、この高精度の出力電圧Ｖ２に基づいてフィードバック制御処理を実行することにより、出力電圧Ｖ２を目標電圧により一層高精度で収束させて（つまり、目標電圧範囲内での出力電圧Ｖ２の変動量をより一層低減させて）、出力電圧Ｖ２をより安定させる。   Therefore, the control unit 7A calculates the output voltage V2 with higher accuracy based on the digital data D1, and executes the feedback control process based on the high accuracy output voltage V2, thereby obtaining the output voltage V2. The output voltage V2 is further stabilized by causing the target voltage to converge with higher accuracy (that is, by further reducing the fluctuation amount of the output voltage V2 within the target voltage range).

一方、制御部７Ａは、算出した出力電圧Ｖ２とメモリに記憶されている第２下限基準値Ｖｓｓ２および第２上限基準値Ｖｄｄ２（基準電圧生成部６Ａから出力されている第２下限基準値Ｖｓｓ２および第２上限基準値Ｖｄｄ２）との比較の結果、例えば、出力端子３に接続されている負荷の急変に起因して、目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲から外れ、さらにＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲を外れたとき、つまり、目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が、低下して第２下限基準値Ｖｓｓ２を下回ったとき（Ａ／Ｄ変換器５が「０００」のデジタルデータＤ１を連続して出力しているとき）や、上昇して第２上限基準値Ｖｄｄ２を上回ったとき（Ａ／Ｄ変換器５が「３ＦＦ」のデジタルデータＤ１を連続して出力しているとき）には、制御部７Ａは、デジタルデータＤ１に基づいて、この状態になったことを検出（判別）して、基準電圧切替処理を実行する。なお、図５では、一例として、時刻ｔ５において、目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が上昇して第２上限基準値Ｖｄｄ２を上回った状態を示している。   On the other hand, the control unit 7A includes the calculated output voltage V2, the second lower limit reference value Vss2 and the second upper limit reference value Vdd2 stored in the memory (the second lower limit reference value Vss2 output from the reference voltage generating unit 6A and As a result of the comparison with the second upper limit reference value Vdd2), for example, due to a sudden change in the load connected to the output terminal 3, the output voltage V2 that has converged within the target voltage range deviates from the target voltage range, Further, when the voltage is out of the input voltage range of the A / D converter 5, that is, when the output voltage V2 that has converged within the target voltage range decreases and falls below the second lower limit reference value Vss2 (A / D conversion) When the digital data D1 of “000” is output continuously) or when the voltage rises and exceeds the second upper limit reference value Vdd2 (digital data D1 of “3FF” by the A / D converter 5) Continuously By the time) that the force, the control unit 7A, based on the digital data D1, that this occurs by detecting (discrimination), executes the reference voltage switching process. FIG. 5 shows a state in which, as an example, the output voltage V2 that has converged within the target voltage range has risen and exceeded the second upper limit reference value Vdd2 at time t5.

この出力電圧Ｖ２がＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲を外れたと判別したとき（本例では、第２上限基準値Ｖｄｄ２を上回ったと判別したとき）に実行する基準電圧切替処理では、制御部７Ａは、高レベルの制御信号Ｓ１を基準電圧生成部６Ａに出力して制御する。この場合、基準電圧生成部６Ａでは、スイッチ素子ＳＷ１がオンになるため、基準電圧生成部６Ａは、下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１で生成する（生成している下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を第２下限基準値Ｖｓｓ２から第１下限基準値Ｖｓｓ１に切り替える）と共に、上限基準電圧Ｖｄｄを第１上限基準値Ｖｄｄ１で生成する（生成している上限基準電圧Ｖｄｄの電圧値を第２上限基準値Ｖｄｄ２から第１上限基準値Ｖｄｄ１に切り替える）ことにより、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲を広げる。   In the reference voltage switching process executed when it is determined that the output voltage V2 is out of the input voltage range of the A / D converter 5 (in this example, when it is determined that it exceeds the second upper limit reference value Vdd2), 7A outputs a high-level control signal S1 to the reference voltage generator 6A for control. In this case, since the switching element SW1 is turned on in the reference voltage generation unit 6A, the reference voltage generation unit 6A generates the lower limit reference voltage Vss with the first lower limit reference value Vss1 (the lower limit reference voltage Vss being generated). The voltage value is switched from the second lower limit reference value Vss2 to the first lower limit reference value Vss1), and the upper limit reference voltage Vdd is generated with the first upper limit reference value Vdd1 (the voltage value of the generated upper limit reference voltage Vdd is second). By switching from the upper limit reference value Vdd2 to the first upper limit reference value Vdd1), the input voltage range of the A / D converter 5 is expanded.

この状態においては、Ａ／Ｄ変換器５は、動作開始直後のときと同様にして、基準電圧生成部６Ａから出力されるこの上限基準電圧Ｖｄｄ（第１上限基準値Ｖｄｄ１）および下限基準電圧Ｖｓｓ（第１下限基準値Ｖｓｓ１）で規定される広い入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）に含まれる出力電圧Ｖ２をデジタルデータＤ１に変換して制御部７Ａに出力する動作を実行する。したがって、制御部７Ａは、このデジタルデータＤ１に基づいて出力電圧Ｖ２を算出し、この算出した出力電圧Ｖ２に基づいてフィードバック制御処理を実行することにより、出力電圧Ｖ２を目標電圧（具体的には、目標電圧範囲）内に再度収束させる。   In this state, the A / D converter 5 performs the upper limit reference voltage Vdd (first upper limit reference value Vdd1) and the lower limit reference voltage Vss output from the reference voltage generator 6A in the same manner as immediately after the start of the operation. An operation of converting the output voltage V2 included in the wide input voltage range (full scale input range) defined by (first lower limit reference value Vss1) into the digital data D1 and outputting the digital data D1 is executed. Therefore, the control unit 7A calculates the output voltage V2 based on the digital data D1, and executes the feedback control process based on the calculated output voltage V2, thereby setting the output voltage V2 to the target voltage (specifically, , Converge again within the target voltage range).

このように、この電源装置１Ａでは、制御部７Ａが、過渡期間では、電源装置１の制御部７と同様にして、基準電圧生成部６Ａに対する制御を実行して、出力電圧Ｖ２の変動範囲がＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲に含まれるように上限基準電圧Ｖｄｄを第１上限基準値Ｖｄｄ１で生成させると共に下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１で生成させる。一方、制御部７Ａは、定常期間では、基準電圧生成部６Ａに対する制御を実行して、下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１から第２下限基準値Ｖｓｓ２に切り替えて生成させると共に、上限基準電圧Ｖｄｄを第１上限基準値Ｖｄｄ１から第２上限基準値Ｖｄｄ２に切り替えて生成させる。   As described above, in the power supply device 1A, the control unit 7A performs control on the reference voltage generation unit 6A in the transition period in the same manner as the control unit 7 of the power supply device 1, and the fluctuation range of the output voltage V2 is changed. The upper limit reference voltage Vdd is generated with the first upper limit reference value Vdd1 and the lower limit reference voltage Vss is generated with the first lower limit reference value Vss1 so as to be included in the input voltage range of the A / D converter 5. On the other hand, in the steady period, the control unit 7A executes control on the reference voltage generation unit 6A to switch the lower limit reference voltage Vss from the first lower limit reference value Vss1 to the second lower limit reference value Vss2 and generate the upper limit reference. The voltage Vdd is generated by switching from the first upper limit reference value Vdd1 to the second upper limit reference value Vdd2.

したがって、この電源装置１Ａによれば、過渡期間では、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲を広くして、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるデジタルデータＤ１に基づいて出力電圧Ｖ２を確実に検出してフィードバック制御処理を実行することにより、コンバータ４から出力されている出力電圧Ｖ２を目標電圧範囲内に収束させることができるという効果を奏することができると共に、定常期間では、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を電源装置１におけるＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲よりもさらに狭めることにより、電源装置１ＡにおけるＡ／Ｄ変換器５に対して出力電圧Ｖ２を、より一層高い分解能でデジタルデータＤ１に変換させることができる。このため、この電源装置１Ａによれば、このより高い分解能で変換された一層高精度なデジタルデータＤ１に基づいて、出力電圧Ｖ２を目標電圧により一層高精度で収束させることができる結果（つまり、目標電圧範囲内での出力電圧Ｖ２の変動量をより一層低減させることができる結果）、出力電圧Ｖ２のさらなる安定化を図ることができる。   Therefore, according to the power supply device 1A, during the transition period, the input voltage range of the A / D converter 5 is widened, and the output voltage V2 is reliably set based on the digital data D1 output from the A / D converter 5. By performing the feedback control process at this time, the output voltage V2 output from the converter 4 can be converged within the target voltage range, and in the steady period, the A / D can be achieved. By further narrowing the input voltage range (full-scale input range) of the converter 5 than the input voltage range of the A / D converter 5 in the power supply device 1, the output voltage with respect to the A / D converter 5 in the power supply device 1A. V2 can be converted into digital data D1 with higher resolution. Therefore, according to the power supply device 1A, the output voltage V2 can be converged with higher accuracy by the target voltage based on the higher-precision digital data D1 converted with the higher resolution (that is, the result (that is, As a result of further reducing the fluctuation amount of the output voltage V2 within the target voltage range), the output voltage V2 can be further stabilized.

なお、上記の電源装置１では、制御部７が基準電圧生成部６に対して出力する制御信号Ｓ１のレベルを変えることにより、基準電圧生成部６において生成される下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１および第２下限基準値Ｖｓｓ２（いずれも固定電圧値）のうちの一方に任意に切り替える構成を採用しているが、第１下限基準値Ｖｓｓ１および第２下限基準値Ｖｓｓ２を任意の電圧値に設定可能にする構成を採用することもできる。   In the power supply device 1 described above, the lower limit reference voltage Vss generated in the reference voltage generation unit 6 is changed to the first lower limit voltage by changing the level of the control signal S1 output from the control unit 7 to the reference voltage generation unit 6. A configuration is employed in which the first lower limit reference value Vss1 and the second lower limit reference value Vss2 are arbitrarily set to any one of the reference value Vss1 and the second lower limit reference value Vss2 (both are fixed voltage values). It is also possible to adopt a configuration that allows setting to a value.

この場合、基準電圧生成部６に代えて、図６に示す基準電圧生成部６Ｂを使用する。以下、この基準電圧生成部６Ｂを備えた電源装置１Ｂについて説明する。   In this case, instead of the reference voltage generation unit 6, a reference voltage generation unit 6B shown in FIG. 6 is used. Hereinafter, the power supply device 1B including the reference voltage generation unit 6B will be described.

最初に、電源装置１Ｂの構成について説明する。なお、電源装置１と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。電源装置１Ｂは、図１に示すように、入力端子２、出力端子３、コンバータ４、Ａ／Ｄ変換器５、基準電圧生成部６Ｂ、制御部７Ｂおよびドライバ８を備えている。   First, the configuration of the power supply device 1B will be described. In addition, about the structure same as the power supply device 1, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 1, the power supply device 1B includes an input terminal 2, an output terminal 3, a converter 4, an A / D converter 5, a reference voltage generation unit 6B, a control unit 7B, and a driver 8.

基準電圧生成部６Ｂは、入力電圧Ｖ１を作動用電圧として作動して、上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓを同時に生成して出力する。また、基準電圧生成部６Ｂは、制御部７Ｂによって制御されることにより、生成している下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を変更可能に構成されている。   The reference voltage generator 6B operates using the input voltage V1 as an operating voltage, and simultaneously generates and outputs an upper limit reference voltage Vdd and a lower limit reference voltage Vss. Further, the reference voltage generation unit 6B is configured to be able to change the voltage value of the lower limit reference voltage Vss being generated by being controlled by the control unit 7B.

基準電圧生成部６Ｂは、図６に示すように、入力電圧Ｖ１とグランドＧとの間に抵抗Ｒ１と直列接続された状態で配設されて自らのリファレンス電圧Ｖｒｅｆをカソード端子（シャントレギュレータＩＣ１における抵抗Ｒ１との接続点）から出力するシャントレギュレータＩＣ１と、シャントレギュレータＩＣ１のカソード端子とグランドＧとの間に直列接続された状態で配設された抵抗Ｒ２，Ｒ３と、演算増幅器ＡＭＰ１と、演算増幅器ＡＭＰ１用の帰還抵抗としての抵抗Ｒ４（抵抗値もＲ４と表記するものとする）と、演算増幅器ＡＭＰ１の反転入力端子に接続されている抵抗Ｒ５（抵抗値もＲ５と表記するものとする）とを備えている。また、演算増幅器ＡＭＰ１は、その非反転入力端子が抵抗Ｒ２における抵抗Ｒ３との接続点Ａに接続され、入力抵抗としての抵抗Ｒ５を介して入力した制御信号Ｓ１を増幅して出力端子から出力する。また、基準電圧生成部６Ｂは、シャントレギュレータＩＣ１から出力されるリファレンス電圧Ｖｒｅｆを第１下限基準値Ｖｓｓ１の上限基準電圧Ｖｄｄとして出力し、演算増幅器ＡＭＰ１から出力される電圧を下限基準電圧Ｖｓｓとして出力する。   As shown in FIG. 6, the reference voltage generator 6B is arranged in a state of being connected in series with the resistor R1 between the input voltage V1 and the ground G, and supplies its own reference voltage Vref to the cathode terminal (in the shunt regulator IC1). A shunt regulator IC1 output from the connection point of the resistor R1, resistors R2 and R3 arranged in series between the cathode terminal of the shunt regulator IC1 and the ground G, an operational amplifier AMP1, and an arithmetic operation A resistor R4 as a feedback resistor for the amplifier AMP1 (resistance value is also expressed as R4) and a resistor R5 connected to the inverting input terminal of the operational amplifier AMP1 (resistance value is also expressed as R5) And. The operational amplifier AMP1 has a non-inverting input terminal connected to a connection point A of the resistor R2 with the resistor R3, amplifies the control signal S1 input through the resistor R5 as an input resistor, and outputs the amplified signal from the output terminal. . The reference voltage generator 6B outputs the reference voltage Vref output from the shunt regulator IC1 as the upper limit reference voltage Vdd of the first lower limit reference value Vss1, and outputs the voltage output from the operational amplifier AMP1 as the lower limit reference voltage Vss. To do.

この場合、演算増幅器ＡＭＰ１から出力される下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値は、後述する制御部７ＢのＤ／Ａ変換器から出力される制御信号Ｓ１の電圧をＶｄａｃとしたときに、（Ｒ４＋Ｒ５）／Ｒ５×Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３）×Ｖｒｅｆ−Ｒ４／Ｒ５×Ｖｄａｃで表される。したがって、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の各抵抗値を適宜規定することにより、演算増幅器ＡＭＰ１が、電圧Ｖｄａｃに基づいて、図３に示すように、第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）の下限基準電圧Ｖｓｓと、第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）を超え、かつ目標電圧範囲の下限値ＶＬ以下の第２下限基準値Ｖｓｓ２の下限基準電圧Ｖｓｓとを切り替えて出力可能になっている。   In this case, the voltage value of the lower limit reference voltage Vss output from the operational amplifier AMP1 is (R4 + R5) / when the voltage of the control signal S1 output from the D / A converter of the control unit 7B described later is Vdac. R5 × R3 / (R2 + R3) × Vref−R4 / R5 × Vdac. Therefore, by appropriately defining the resistance values of the resistors R2, R3, R4, and R5, the operational amplifier AMP1 can reduce the lower limit of the first lower limit reference value Vss1 (zero volts) based on the voltage Vdac as shown in FIG. The reference voltage Vss and the lower limit reference voltage Vss of the second lower limit reference value Vss2 exceeding the first lower limit reference value Vss1 (zero volt) and not more than the lower limit value VL of the target voltage range can be switched and output.

一例として、各抵抗値Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５を共に１０ｋΩとすることにより、演算増幅器ＡＭＰ１（すなわち、基準電圧生成部６Ｂ）は、制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃが２．５Ｖのときに、第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）の下限基準電圧Ｖｓｓを出力し、制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃが１Ｖのときに、第２下限基準値Ｖｓｓ２（１．５Ｖ）の下限基準電圧Ｖｓｓを出力する。また、演算増幅器ＡＭＰ１（すなわち、基準電圧生成部６Ｂ）は、制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃを１Ｖからさらに低下させたときには、１．５Ｖを超え、かつ目標電圧範囲の下限値ＶＬ以下の第２下限基準値Ｖｓｓ２（任意の電圧値）の下限基準電圧Ｖｓｓを出力する。   As an example, by setting each of the resistance values R2, R3, R4, and R5 to 10 kΩ, the operational amplifier AMP1 (that is, the reference voltage generation unit 6B) has the first value when the voltage Vdac of the control signal S1 is 2.5V. The lower limit reference voltage Vss of 1 lower limit reference value Vss1 (zero volt) is output, and the lower limit reference voltage Vss of the second lower limit reference value Vss2 (1.5 V) is output when the voltage Vdac of the control signal S1 is 1V. Further, the operational amplifier AMP1 (that is, the reference voltage generation unit 6B), when the voltage Vdac of the control signal S1 is further decreased from 1V, exceeds the second lower limit that exceeds 1.5V and is equal to or lower than the lower limit value VL of the target voltage range. The lower limit reference voltage Vss of the reference value Vss2 (arbitrary voltage value) is output.

制御部７Ｂは、ＣＰＵおよびＤ／Ａ変換器（または、Ｄ／Ａ変換器を内蔵するＤＳＰ）と、メモリとを備えて構成されて、入力電圧Ｖ１を作動用電圧として作動して、フィードバック制御処理、定常判別処理および基準電圧切替処理を実行する。具体的には、制御部７Ｂは、フィードバック制御処理については、上記した制御部７と同一内容の処理を実行する。一方、定常判別処理では、制御部７Ｂは、デジタルデータＤ１に基づいて、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束したか否か、および出力電圧Ｖ２がＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲を外れたか否か（本例では、目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が第２下限基準値Ｖｓｓ２を下回ったか否か）を判別する。   The control unit 7B includes a CPU and a D / A converter (or a DSP having a built-in D / A converter) and a memory, and operates by using the input voltage V1 as an operation voltage to perform feedback control. Processing, steady state determination processing and reference voltage switching processing are executed. Specifically, the control unit 7B executes the same process as the control unit 7 described above for the feedback control process. On the other hand, in the steady determination process, the control unit 7B determines whether or not the output voltage V2 has converged within the target voltage range based on the digital data D1, and the output voltage V2 determines the input voltage range of the A / D converter 5. In this example, it is determined whether or not the output voltage V2 that has converged within the target voltage range has fallen below the second lower limit reference value Vss2.

また、基準電圧切替処理では、制御部７Ｂは、Ｄ／Ａ変換器から出力されるアナログ信号を制御信号Ｓ１として基準電圧生成部６Ｂに出力して、基準電圧生成部６Ｂを制御する。詳細には、制御部７Ｂは、基準電圧生成部６Ｂに出力する制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃを変更することによって基準電圧生成部６Ｂを制御して、基準電圧生成部６Ｂで生成される下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値を第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）または第２下限基準値Ｖｓｓ２（第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）を超え、かつ目標電圧範囲の下限値ＶＬ以下の範囲内の任意の電圧値）に切り替える。   In the reference voltage switching process, the control unit 7B controls the reference voltage generation unit 6B by outputting the analog signal output from the D / A converter to the reference voltage generation unit 6B as the control signal S1. Specifically, the control unit 7B controls the reference voltage generation unit 6B by changing the voltage Vdac of the control signal S1 output to the reference voltage generation unit 6B, and the lower limit reference voltage generated by the reference voltage generation unit 6B. Any voltage within the range where the voltage value of Vss exceeds the first lower limit reference value Vss1 (zero volt) or the second lower limit reference value Vss2 (first lower limit reference value Vss1 (zero volt) and is not more than the lower limit value VL of the target voltage range. Value).

また、上記のように構成された電源装置１Ｂでは、制御部７Ｂは、電源装置１の制御部７と同じ動作を実行するため、電源装置１Ｂは電源装置１と同じ動作を実行する。このため、電源装置１Ｂの動作についての説明を省略する。   Further, in the power supply device 1B configured as described above, the control unit 7B performs the same operation as the control unit 7 of the power supply device 1, and thus the power supply device 1B performs the same operation as the power supply device 1. For this reason, the description about operation | movement of the power supply device 1B is abbreviate | omitted.

したがって、この電源装置１Ｂによれば、過渡期間では、コンバータ４から出力されている出力電圧Ｖ２を目標電圧範囲内に収束させることができると共に、定常期間では、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を狭めることにより、Ａ／Ｄ変換器５に対して出力電圧Ｖ２を、より高い分解能でデジタルデータＤ１に変換させることができる。このため、この電源装置１Ｂによれば、この高い分解能で変換された高精度なデジタルデータＤ１に基づいて、出力電圧Ｖ２を目標電圧に一層高精度で収束させることができる結果（つまり、目標電圧範囲内での出力電圧Ｖ２の変動量を一層低減させることができる結果）、出力電圧Ｖ２を一層安定させることができる。   Therefore, according to the power supply device 1B, the output voltage V2 output from the converter 4 can be converged within the target voltage range in the transition period, and the input voltage of the A / D converter 5 is steady in the steady period. By narrowing the range (full scale input range), the A / D converter 5 can convert the output voltage V2 into digital data D1 with higher resolution. Therefore, according to the power supply device 1B, the result that the output voltage V2 can be converged to the target voltage with higher accuracy based on the high-precision digital data D1 converted with the high resolution (that is, the target voltage). As a result of further reducing the fluctuation amount of the output voltage V2 within the range, the output voltage V2 can be further stabilized.

また、この電源装置１Ｂによれば、制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃを変更することにより、基準電圧生成部６Ｂで生成される下限基準電圧Ｖｓｓの第２下限基準値Ｖｓｓ２を、第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）を超え、かつ目標電圧範囲の下限値ＶＬ以下の範囲内で任意に設定することができるため、つまり、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を任意に設定することができるため、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるデジタルデータＤ１の分解能を任意に変更することができ、これにより、このデジタルデータＤ１に基づいて、出力電圧Ｖ２を目標電圧に高精度で収束させる際の精度を自由に設定することができる。   Further, according to the power supply device 1B, the second lower limit reference value Vss2 of the lower limit reference voltage Vss generated by the reference voltage generator 6B is changed to the first lower limit reference value Vss1 by changing the voltage Vdac of the control signal S1. Since it can be set arbitrarily within the range exceeding (zero volts) and below the lower limit value VL of the target voltage range, that is, the input voltage range (full scale input range) of the A / D converter 5 is arbitrarily set. Therefore, it is possible to arbitrarily change the resolution of the digital data D1 output from the A / D converter 5, and based on this digital data D1, the output voltage V2 is set to the target voltage with high accuracy. The accuracy when converging can be set freely.

また、上記の電源装置１Ｂにおける基準電圧生成部６Ｂに代えて、図７に示す構成の基準電圧生成部６Ｃを備える構成を採用することで、生成する下限基準電圧Ｖｓｓの第１下限基準値Ｖｓｓ１および第２下限基準値Ｖｓｓ２を任意の電圧値に設定可能にし、かつ上限基準電圧Ｖｄｄの第１上限基準値Ｖｄｄ１および第２上限基準値Ｖｄｄ２を任意の電圧値に設定可能にすることもできる。   Moreover, it replaces with the reference voltage production | generation part 6B in said power supply device 1B, and employ | adopts the structure provided with the reference voltage production | generation part 6C of the structure shown in FIG. 7, and is 1st lower limit reference value Vss1 of the minimum reference voltage Vss to generate | occur | produce. The second lower limit reference value Vss2 can be set to an arbitrary voltage value, and the first upper limit reference value Vdd1 and the second upper limit reference value Vdd2 of the upper limit reference voltage Vdd can be set to an arbitrary voltage value.

最初に、電源装置１Ｃの構成について説明する。なお、電源装置１Ｂと同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。電源装置１Ｃは、図１に示すように、入力端子２、出力端子３、コンバータ４、Ａ／Ｄ変換器５、基準電圧生成部６Ｃ、制御部７Ｃおよびドライバ８を備えている。   First, the configuration of the power supply device 1C will be described. In addition, about the structure same as the power supply device 1B, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 1, the power supply apparatus 1C includes an input terminal 2, an output terminal 3, a converter 4, an A / D converter 5, a reference voltage generation unit 6C, a control unit 7C, and a driver 8.

基準電圧生成部６Ｃは、入力電圧Ｖ１を作動用電圧として作動して、上限基準電圧Ｖｄｄおよび下限基準電圧Ｖｓｓを同時に生成して出力する。また、基準電圧生成部６Ｃは、制御部７Ｃによって制御されることにより、生成する下限基準電圧Ｖｓｓの電圧値および上限基準電圧Ｖｄｄの電圧値をそれぞれ変更可能に構成されている。   The reference voltage generator 6C operates using the input voltage V1 as an operating voltage, and simultaneously generates and outputs an upper limit reference voltage Vdd and a lower limit reference voltage Vss. The reference voltage generation unit 6C is configured to be able to change the voltage value of the lower limit reference voltage Vss and the voltage value of the upper limit reference voltage Vdd that are generated by being controlled by the control unit 7C.

基準電圧生成部６Ｃは、図７に示すように、入力電圧Ｖ１とグランドＧとの間に抵抗Ｒ１と直列接続された状態で配設されたシャントレギュレータＩＣ１と、演算増幅器ＡＭＰ１と、シャントレギュレータＩＣ１のカソード端子（シャントレギュレータＩＣ１における抵抗Ｒ１との接続点）と演算増幅器ＡＭＰ１の非反転入力端子との間に直列接続された状態で配設された抵抗Ｒ２，Ｒ３と、演算増幅器ＡＭＰ１用の帰還抵抗としての抵抗Ｒ４と、演算増幅器ＡＭＰ１の反転入力端子とグランドＧとの間に配設された抵抗Ｒ５とを備えている。また、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを出力するシャントレギュレータＩＣ１のリファレンス端子は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点Ａに接続されている。また、演算増幅器ＡＭＰ１は、その非反転入力端子に入力される制御信号Ｓ１を増幅して出力端子から出力する。また、基準電圧生成部６Ｃは、シャントレギュレータＩＣ１のカソード端子の電圧を上限基準電圧Ｖｄｄとして出力し、演算増幅器ＡＭＰ１から出力される電圧を下限基準電圧Ｖｓｓとして出力する。   As shown in FIG. 7, the reference voltage generator 6C includes a shunt regulator IC1, a operational amplifier AMP1, and a shunt regulator IC1, which are arranged in series with a resistor R1 between the input voltage V1 and the ground G. Resistor R2 and R3 arranged in series between the cathode terminal (a connection point of the resistor R1 in the shunt regulator IC1) and the non-inverting input terminal of the operational amplifier AMP1, and a feedback for the operational amplifier AMP1 A resistor R4 as a resistor and a resistor R5 disposed between the inverting input terminal of the operational amplifier AMP1 and the ground G are provided. The reference terminal of the shunt regulator IC1 that outputs the reference voltage Vref is connected to the connection point A of the resistors R2 and R3. The operational amplifier AMP1 amplifies the control signal S1 input to the non-inverting input terminal and outputs the amplified signal from the output terminal. The reference voltage generation unit 6C outputs the voltage at the cathode terminal of the shunt regulator IC1 as the upper limit reference voltage Vdd, and outputs the voltage output from the operational amplifier AMP1 as the lower limit reference voltage Vss.

この場合、基準電圧生成部６Ｃは、制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃに基づいて、（Ｒ２＋Ｒ３）／Ｒ３×Ｖｒｅｆ−Ｒ２／Ｒ３×Ｖｄａｃで表される電圧値の上限基準電圧Ｖｄｄを出力し、（Ｒ４＋Ｒ５）／Ｒ５×Ｖｄａｃで表される電圧値の下限基準電圧Ｖｓｓを生成して出力する。したがって、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の各抵抗値を適宜規定することにより、基準電圧生成部６Ｃは、電圧Ｖｄａｃに基づいて、図５に示すように、ゼロボルトの第１下限基準値Ｖｓｓ１の下限基準電圧Ｖｓｓ、および第１上限基準値Ｖｄｄ１の上限基準電圧Ｖｄｄを同時に生成する状態と、第１下限基準値Ｖｓｓ１を超え、かつ目標電圧範囲の下限値ＶＬ以下の第２下限基準値Ｖｓｓ２の下限基準電圧Ｖｓｓ、および第１上限基準値Ｖｄｄ１未満で、かつ目標電圧範囲の上限値ＶＨ以上の第２上限基準値Ｖｄｄ２の上限基準電圧Ｖｄｄを同時に生成する状態のいずれか一方の状態に移行可能に構成されている。   In this case, based on the voltage Vdac of the control signal S1, the reference voltage generation unit 6C outputs the upper limit reference voltage Vdd of the voltage value represented by (R2 + R3) / R3 × Vref−R2 / R3 × Vdac, and (R4 + R5 ) / R5 × Vdac A lower limit reference voltage Vss of the voltage value represented by Vdac is generated and output. Therefore, by appropriately defining the respective resistance values of the resistors R2, R3, R4, and R5, the reference voltage generating unit 6C can set the first lower limit reference value Vss1 of zero volts based on the voltage Vdac as shown in FIG. The state in which the lower limit reference voltage Vss and the upper limit reference voltage Vdd of the first upper limit reference value Vdd1 are simultaneously generated, and the second lower limit reference value Vss2 that exceeds the first lower limit reference value Vss1 and is equal to or lower than the lower limit value VL of the target voltage range It is possible to shift to any one of the states in which the lower limit reference voltage Vss and the upper limit reference voltage Vdd of the second upper limit reference value Vdd2 that is less than the first upper limit reference value Vdd1 and equal to or higher than the upper limit value VH of the target voltage range are generated It is configured.

一例として、リファレンス電圧Ｖｒｅｆが１．２５Ｖのときに、各抵抗値Ｒ２，Ｒ３，Ｒ５を共に１０ｋΩとし、かつ抵抗値Ｒ４を２０ｋΩにすることにより、基準電圧生成部６Ｃは、制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃが０Ｖのときには、第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）の下限基準電圧Ｖｓｓを出力すると共に、第１上限基準値Ｖｄｄ１（５Ｖ）の上限基準電圧Ｖｄｄを出力し、制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃが１Ｖのときに、第１下限基準値Ｖｓｓ１（３Ｖ）の下限基準電圧Ｖｓｓを出力すると共に、第１上限基準値Ｖｄｄ１（４Ｖ）の上限基準電圧Ｖｄｄを出力する。   As an example, when the reference voltage Vref is 1.25 V, each of the resistance values R2, R3, and R5 is set to 10 kΩ, and the resistance value R4 is set to 20 kΩ, so that the reference voltage generation unit 6C can control the voltage of the control signal S1. When Vdac is 0V, the lower limit reference voltage Vss of the first lower limit reference value Vss1 (zero volt) is output, and the upper limit reference voltage Vdd of the first upper limit reference value Vdd1 (5V) is output, and the voltage Vdac of the control signal S1 is At 1V, the lower limit reference voltage Vss of the first lower limit reference value Vss1 (3V) is output, and the upper limit reference voltage Vdd of the first upper limit reference value Vdd1 (4V) is output.

制御部７Ｃは、ＣＰＵおよびＤ／Ａ変換器（または、Ｄ／Ａ変換器を内蔵するＤＳＰ）と、メモリとを備えて構成されて、フィードバック制御処理、定常判別処理および基準電圧切替処理を実行する。具体的には、制御部７Ｃは、フィードバック制御処理については、上記した制御部７と同一内容の処理を実行する。一方、定常判別処理では、制御部７Ｃは、デジタルデータＤ１に基づいて、出力電圧Ｖ２が目標電圧範囲内に収束したか否か、および出力電圧Ｖ２がＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲を外れたか否か（本例では、目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が第２下限基準値Ｖｓｓ２を下回ったか否か、および目標電圧範囲内に収束していた出力電圧Ｖ２が図５に示すように第２上限基準値Ｖｄｄ２を上回ったか否か）を判別する。   The control unit 7C includes a CPU and a D / A converter (or a DSP incorporating the D / A converter) and a memory, and executes feedback control processing, steady state determination processing, and reference voltage switching processing. To do. Specifically, the control unit 7C executes the same process as the control unit 7 described above for the feedback control process. On the other hand, in the steady determination process, the control unit 7C determines whether or not the output voltage V2 has converged within the target voltage range based on the digital data D1, and the output voltage V2 determines the input voltage range of the A / D converter 5. (In this example, whether or not the output voltage V2 that has converged within the target voltage range has fallen below the second lower limit reference value Vss2 and the output voltage V2 that has converged within the target voltage range is shown in FIG. Or the second upper reference value Vdd2 is exceeded).

また、基準電圧切替処理では、制御部７Ｃは、Ｄ／Ａ変換器から出力されるアナログ信号を制御信号Ｓ１として基準電圧生成部６Ｃに出力して、基準電圧生成部６Ｃを制御する。詳細には、制御部７Ｃは、基準電圧生成部６Ｃに出力する制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃを変更することによって基準電圧生成部６Ｃを制御して、ゼロボルトの第１下限基準値Ｖｓｓ１の下限基準電圧Ｖｓｓ、および第１上限基準値Ｖｄｄ１の上限基準電圧Ｖｄｄを同時に生成する状態と、第１下限基準値Ｖｓｓ１を超え、かつ目標電圧範囲の下限値ＶＬ以下の第２下限基準値Ｖｓｓ２の下限基準電圧Ｖｓｓ、および第１上限基準値Ｖｄｄ１未満で、かつ目標電圧範囲の上限値ＶＨ以上の第２上限基準値Ｖｄｄ２の上限基準電圧Ｖｄｄを同時に生成する状態のいずれか一方の状態に切り替える。   In the reference voltage switching process, the control unit 7C controls the reference voltage generation unit 6C by outputting the analog signal output from the D / A converter as the control signal S1 to the reference voltage generation unit 6C. Specifically, the control unit 7C controls the reference voltage generation unit 6C by changing the voltage Vdac of the control signal S1 output to the reference voltage generation unit 6C, so that the lower limit reference voltage of the first lower limit reference value Vss1 of zero volts. The state where Vss and the upper limit reference voltage Vdd of the first upper limit reference value Vdd1 are generated simultaneously, and the lower limit reference voltage of the second lower limit reference value Vss2 that exceeds the first lower limit reference value Vss1 and is equal to or lower than the lower limit value VL of the target voltage range The state is switched to one of the states in which the upper limit reference voltage Vdd of the second upper limit reference value Vdd2 that is less than Vss and the first upper limit reference value Vdd1 and is equal to or higher than the upper limit value VH of the target voltage range is generated simultaneously.

また、上記のように構成された電源装置１Ｃでは、制御部７Ｃは、電源装置１Ａの制御部７Ａと同じ動作を実行するため、電源装置１Ｃは電源装置１Ａと同じ動作を実行する。このため、電源装置１Ｃの動作についての説明を省略する。   Further, in the power supply device 1C configured as described above, the control unit 7C performs the same operation as the control unit 7A of the power supply device 1A, and thus the power supply device 1C performs the same operation as the power supply device 1A. For this reason, the description about operation | movement of 1 C of power supply devices is abbreviate | omitted.

したがって、この電源装置１Ｃによれば、過渡期間では、コンバータ４から出力されている出力電圧Ｖ２を目標電圧範囲内に収束させることができると共に、定常期間では、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を電源装置１ＡにおけるＡ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲よりもさらに狭めることにより、電源装置１ＣにおけるＡ／Ｄ変換器５に対して、出力電圧Ｖ２を、より一層高い分解能でデジタルデータＤ１に変換させることができる。このため、この電源装置１Ｃによれば、このより高い分解能で変換された一層高精度なデジタルデータＤ１に基づいて、出力電圧Ｖ２を目標電圧により一層高精度で収束させることができる結果（つまり、目標電圧範囲内での出力電圧Ｖ２の変動量をより一層低減させることができる結果）、出力電圧Ｖ２をより一層安定させることができる。   Therefore, according to the power supply device 1C, the output voltage V2 output from the converter 4 can be converged within the target voltage range during the transient period, and the input voltage of the A / D converter 5 can be converged during the steady period. By further narrowing the range (full-scale input range) than the input voltage range of the A / D converter 5 in the power supply device 1A, the output voltage V2 is further increased with respect to the A / D converter 5 in the power supply device 1C. The digital data D1 can be converted with high resolution. For this reason, according to the power supply device 1C, the output voltage V2 can be converged with higher accuracy by the target voltage based on the higher-precision digital data D1 converted with the higher resolution (that is, the result (ie, As a result of further reducing the fluctuation amount of the output voltage V2 within the target voltage range), the output voltage V2 can be further stabilized.

また、この電源装置１Ｃによれば、制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃを変更することにより、基準電圧生成部６Ｃで生成される下限基準電圧Ｖｓｓの第２下限基準値Ｖｓｓ２を、第１下限基準値Ｖｓｓ１（ゼロボルト）を超え、かつ目標電圧範囲の下限値ＶＬ以下の範囲内で任意に設定することができ、かつ上限基準電圧Ｖｄｄの第２上限基準値Ｖｄｄ２を、第１上限基準値Ｖｄｄ１未満で、かつ目標電圧範囲の上限値ＶＨ以上の範囲内で任意に設定することができるため、つまり、Ａ／Ｄ変換器５の入力電圧範囲（フルスケール入力範囲）を任意に設定することができるため、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるデジタルデータＤ１の分解能を任意に変更することができ、これにより、このデジタルデータＤ１に基づいて、出力電圧Ｖ２を目標電圧に高精度で収束させる際の精度を自由に設定することができる。   Further, according to the power supply device 1C, by changing the voltage Vdac of the control signal S1, the second lower limit reference value Vss2 of the lower limit reference voltage Vss generated by the reference voltage generator 6C is changed to the first lower limit reference value Vss1. (Zero volts) can be arbitrarily set within the range of the lower limit value VL of the target voltage range, and the second upper limit reference value Vdd2 of the upper limit reference voltage Vdd is less than the first upper limit reference value Vdd1, And since it can be arbitrarily set within the range of the upper limit value VH of the target voltage range, that is, the input voltage range (full scale input range) of the A / D converter 5 can be arbitrarily set. The resolution of the digital data D1 output from the A / D converter 5 can be arbitrarily changed, so that the output voltage V2 is changed to the target voltage based on the digital data D1. Accuracy in converging with high accuracy can be freely set.

また、上記の基準電圧生成部６Ｂを備えた電源装置１Ｂでは、制御部７Ｂが、出力する制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃを変えることにより、下限基準電圧Ｖｓｓの第２下限基準値Ｖｓｓ２を任意に設定することが可能になっている。このため、上記の電源装置１Ｂでは、下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１から第２下限基準値Ｖｓｓ２に１段階変更する構成を採用しているが、図示はしないが、第１下限基準値Ｖｓｓ１から第２下限基準値Ｖｓｓ２、さらには第２下限基準値Ｖｓｓ２から第３下限基準値（第２下限基準値Ｖｓｓ２を超え、下限値ＶＬ以下の電圧値）というように、下限基準電圧Ｖｓｓを多段階に変更する構成を採用することもできる。同様にして、上記の基準電圧生成部６Ｃを備えた電源装置１Ｃでは、制御部７Ｃが、出力する制御信号Ｓ１の電圧Ｖｄａｃを変えることにより、下限基準電圧Ｖｓｓの第２下限基準値Ｖｓｓ２、および上限基準電圧Ｖｄｄの第２上限基準値Ｖｄｄ２をそれぞれ任意に設定することが可能になっている。このため、上記の電源装置１Ｃでは、下限基準電圧Ｖｓｓを第１下限基準値Ｖｓｓ１から第２下限基準値Ｖｓｓ２に１段階変更し、かつ上限基準電圧Ｖｄｄを第１上限基準値Ｖｄｄ１から第２上限基準値Ｖｄｄ２に１段階変更する構成を採用しているが、図示はしないが、第１下限基準値Ｖｓｓ１から第２下限基準値Ｖｓｓ２、さらには第２下限基準値Ｖｓｓ２から第３下限基準値（第２下限基準値Ｖｓｓ２を超え、下限値ＶＬ以下の電圧値）というように、下限基準電圧Ｖｓｓを多段階に変更すると共に、第１上限基準値Ｖｄｄ１から第２上限基準値Ｖｄｄ２、さらには第２上限基準値Ｖｄｄ２から第３上限基準値（第２下限基準値Ｖｓｓ２未満で、上限値ＶＨの電圧値）というように、上限基準電圧Ｖｄｄを多段階に変更する構成を採用することもできる。   Further, in the power supply device 1B including the reference voltage generation unit 6B, the control unit 7B arbitrarily sets the second lower limit reference value Vss2 of the lower limit reference voltage Vss by changing the voltage Vdac of the control signal S1 to be output. It is possible to do. For this reason, the power supply device 1B employs a configuration in which the lower limit reference voltage Vss is changed by one step from the first lower limit reference value Vss1 to the second lower limit reference value Vss2. The lower limit reference voltage Vss from the value Vss1 to the second lower limit reference value Vss2 and further from the second lower limit reference value Vss2 to the third lower limit reference value (a voltage value exceeding the second lower limit reference value Vss2 and lower than the lower limit value VL). It is also possible to adopt a configuration in which is changed in multiple stages. Similarly, in the power supply device 1C including the reference voltage generation unit 6C described above, the control unit 7C changes the voltage Vdac of the control signal S1 to be output, whereby the second lower limit reference value Vss2 of the lower limit reference voltage Vss, and The second upper limit reference value Vdd2 of the upper limit reference voltage Vdd can be arbitrarily set. Therefore, in the power supply device 1C, the lower limit reference voltage Vss is changed by one step from the first lower limit reference value Vss1 to the second lower limit reference value Vss2, and the upper limit reference voltage Vdd is changed from the first upper limit reference value Vdd1 to the second upper limit. Although a configuration in which the reference value Vdd2 is changed by one step is adopted, although not shown, the first lower limit reference value Vss1 to the second lower limit reference value Vss2, and further, the second lower limit reference value Vss2 to the third lower limit reference value ( The lower limit reference voltage Vss is changed in multiple stages (a voltage value exceeding the second lower limit reference value Vss2 and not more than the lower limit value VL), and the first upper limit reference value Vdd1 to the second upper limit reference value Vdd2, and further 2. Adopting a configuration in which the upper limit reference voltage Vdd is changed in multiple steps from the upper limit reference value Vdd2 to the third upper limit reference value (the voltage value of the upper limit value VH that is less than the second lower limit reference value Vss2). Rukoto can also.

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 電源装置
４ コンバータ
５ Ａ／Ｄ変換器
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 基準電圧生成部
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ 制御部
Ｄ１ デジタルデータ
Ｖ２ 出力電圧
Ｖｄｄ 上限基準電圧
Ｖｄｄ１ 第１上限基準値
Ｖｄｄ２ 第２上限基準値
ＶＨ 上限値
ＶＬ 下限値
Ｖｓｓ 下限基準電圧
Ｖｓｓ１ 第１下限基準値
Ｖｓｓ２ 第２下限基準値 1, 1A, 1B, 1C Power supply device 4 Converter 5 A / D converter 6, 6A, 6B, 6C Reference voltage generation unit 7, 7A, 7B, 7C Control unit D1 Digital data V2 Output voltage Vdd Upper limit reference voltage Vdd1 1st Upper limit reference value Vdd2 Second upper limit reference value VH Upper limit value VL Lower limit value Vss Lower limit reference voltage Vss1 First lower limit reference value Vss2 Second lower limit reference value

Claims (2)

直流電圧を出力するコンバータと、外部から入力される上限基準電圧および下限基準電圧で規定される入力電圧範囲に含まれる前記直流電圧を予め規定された分解能でデジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、前記上限基準電圧および前記下限基準電圧を生成して出力する基準電圧生成部と、前記デジタルデータに基づいて前記コンバータを制御して、前記直流電圧を目標電圧範囲内に収束させる制御部とを備え、
前記基準電圧生成部は、前記上限基準電圧および前記下限基準電圧のうちの少なくとも一方の基準電圧を変更可能に構成され、
前記制御部は、前記直流電圧が前記目標電圧範囲内に収束するまでの過渡期間では、前記基準電圧生成部に対する制御を実行して、前記過渡期間における当該直流電圧の変動範囲が前記入力電圧範囲に含まれるように前記上限基準電圧を予め規定された第１上限基準値で生成させると共に前記下限基準電圧を予め規定された第１下限基準値で生成させ、前記直流電圧が前記目標電圧範囲内に収束している定常期間では、前記基準電圧生成部に対する制御を実行して、前記一方の基準電圧が前記上限基準電圧のときには前記第１上限基準値未満で、かつ前記目標電圧範囲の上限値以上の予め規定された第２上限基準値で当該上限基準電圧を生成させ、前記一方の基準電圧が前記下限基準電圧のときには前記第１下限基準値を超え、かつ前記目標電圧範囲の下限値以下の予め規定された第２下限基準値で当該下限基準電圧を生成させる電源装置であって、
前記基準電圧生成部は、前記上限基準電圧および前記下限基準電圧を変更可能に構成され、
前記制御部は、前記定常期間では、前記基準電圧生成部に対する制御を実行して、前記上限基準電圧を前記第２上限基準値で生成させると共に、前記下限基準電圧を前記第２下限基準値で生成させる電源装置。 A converter that outputs a DC voltage and an A / A that converts the DC voltage included in an input voltage range defined by an upper limit reference voltage and an lower limit reference voltage input from the outside into digital data with a predetermined resolution and outputs the digital data A D converter; a reference voltage generator for generating and outputting the upper limit reference voltage and the lower limit reference voltage; and controlling the converter based on the digital data to converge the DC voltage within a target voltage range. A control unit ,
The reference voltage generation unit is configured to be able to change at least one of the upper reference voltage and the lower reference voltage.
The control unit performs control on the reference voltage generation unit in a transition period until the DC voltage converges within the target voltage range, and a fluctuation range of the DC voltage in the transient period is the input voltage range. The upper limit reference voltage is generated with a first upper limit reference value defined in advance, and the lower limit reference voltage is generated with a first lower limit reference value defined in advance, so that the DC voltage is within the target voltage range. In the steady period that converges to, the control for the reference voltage generator is executed, and when the one reference voltage is the upper limit reference voltage, it is less than the first upper limit reference value and the upper limit value of the target voltage range. The upper limit reference voltage is generated with the second predetermined upper limit reference value, and when the one reference voltage is the lower limit reference voltage, the first lower limit reference value is exceeded, and the target The power supply device for generating the lower limit reference voltage lower limit value below a predefined second lower limit reference values of the pressure range,
The reference voltage generation unit is configured to be able to change the upper limit reference voltage and the lower limit reference voltage,
The control unit performs control on the reference voltage generation unit to generate the upper limit reference voltage with the second upper limit reference value and to set the lower limit reference voltage with the second lower limit reference value in the steady period. The power supply to be generated . 前記制御部は、前記目標電圧範囲内に収束していた前記直流電圧が前記基準電圧生成部において生成されている前記第２上限基準値を上回ったとき、または前記目標電圧範囲内に収束していた前記直流電圧が前記基準電圧生成部において生成されている前記第２下限基準値を下回ったときに、前記基準電圧生成部に対する制御を実行して、前記上限基準電圧を前記第１上限基準値で生成させると共に、前記下限基準電圧を前記第１下限基準値で生成させる請求項１記載の電源装置。 The control unit converges within the target voltage range when the DC voltage that has converged within the target voltage range exceeds the second upper limit reference value generated by the reference voltage generation unit. When the DC voltage falls below the second lower limit reference value generated in the reference voltage generation unit, the control for the reference voltage generation unit is executed, and the upper limit reference voltage is set to the first upper limit reference value. in conjunction to produce power supply apparatus according to claim 1 Symbol placement to produce the lower limit reference voltage at the first lower limit reference value.
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