JPH02280661A - Constant voltage output circuit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce the size and to widen application range by operating a frequency for setting a load voltage and modifying ON interval if the load voltage is at the outside of a predetermined range. CONSTITUTION:A booster type DC/DC converter circuit comprising an inductance 2, a switching element 3, a diode 4 and a capacitor 5 feeds power to a load 7. A circuit for performing ON/OFF control of the switching element 3 comprises an output voltage dividing resistor 6, an A/D converter 8, a CPU 9 having a ROM and a RAM for operating PWM signal data, a timer 10 for determining the period, a timer 11 for determining ON time, a driver 12 and an OR gate. Upon deviation of the load voltage from the set value, frequency is operated at first and if the load voltage is at the outside of a predetermined range ON interval and pulse frequency are operated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、負荷電圧を設定値に定電圧制御する定電圧出
力回路に関し、特に、スイッチング手段のオン／オフの
周波数とオン時間を制御して電源から負荷への給電を制
御する、ＰＷＭ定電圧出力回路に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a constant voltage output circuit that controls a load voltage to a set value, and in particular, to a constant voltage output circuit that controls the on/off frequency and on time of a switching means. This invention relates to a PWM constant voltage output circuit that controls power supply from a power source to a load.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、出力電圧を一定に保つ回路として、電源から負荷
への給電をスイッチングレギュレータ等のスイッチング
回路を用い、そのスイッチングを制御して出力を安定化
するものが一般的である。Conventionally, as a circuit for keeping an output voltage constant, a switching circuit such as a switching regulator is generally used to supply power from a power source to a load, and the switching is controlled to stabilize the output.

このスイッチングの制御には、スイッチングのオンパル
ス幅ｔｏｎを制御するものと、スイッチングのオンパル
ス幅ｔｏｎを一定としてスイッチングの周波数ｆ（周期
Ｔｆ）を制御するものがある。This switching control includes controlling the switching on-pulse width ton and controlling the switching frequency f (period Tf) while keeping the switching on-pulse width ton constant.

スイッチングのオンパルス幅ｔｏｎを制御するものは、
トランジスタ等のスイッチングにおいてその速度に限界
があり、スイッチングのパルス幅ｔｏｎを一定値以下に
できないため、軽負荷時において所要のデユーティ　（
ｔ　ｏｎ／　Ｔｆ　Ｘ　１００％）に対して実際のデユ
ーティが大きくなり出力電圧が上昇するという問題があ
る。What controls the switching on-pulse width ton is:
There is a limit to the switching speed of transistors, etc., and the switching pulse width ton cannot be kept below a certain value, so the required duty (
There is a problem in that the actual duty becomes larger compared to (t on /Tf x 100%) and the output voltage increases.

また、スイッチングのパルス幅ｔｏｎを一定としてスイ
ッチングの周波数ｆ（周期Ｔｆ）を制御する場合、重負
荷時において周波数ｆを高くする（周期Ｔｆを短くする
）必要があり、周波数が高くなるにしたがってスイッチ
ングロスが増えて給電効率が低下する。In addition, when controlling the switching frequency f (period Tf) with the switching pulse width ton constant, it is necessary to increase the frequency f (shorten the period Tf) during heavy loads, and as the frequency increases, the switching frequency Loss increases and power supply efficiency decreases.

これらの問題を解決するために、スイッチングのパルス
幅ｔｏｎとスイッチングの周波数ｆ（周期Ｔｆ）を同時
に、デジタル電気回路を用いて制御するもの（特開昭６
３−２５７４５９号公報）がある。In order to solve these problems, the switching pulse width ton and the switching frequency f (period Tf) are simultaneously controlled using a digital electric circuit (Japanese Patent Laid-Open No. 6
3-257459).

〔発明が解決しようとする題課〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、特開昭６３−２５７４５９６号公報においては
、ディスクリートなデジタル回路で実施されるもので、
小型化と汎用性を目的としてマイクロコンピュータを使
用した場合には、パルス幅や周波数を生成するタイマー
やカウンタの最高動作周波数に大きな差があり、軽負荷
でパルス幅を変えることは出力電圧の不安定の原因とな
る。However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2574596, it is implemented using a discrete digital circuit.
When microcomputers are used for the purpose of miniaturization and versatility, there are large differences in the maximum operating frequencies of timers and counters that generate pulse widths and frequencies, and changing the pulse width at light loads can cause output voltage fluctuations. Causes stability.

本発明は、負荷の比較的に広範囲の変動においても負荷
電圧を一定に維持する、小型かつ汎用性の高い、マイク
ロコンピュータ等の論理処理装置によるＰＷＭ制御の定
電圧出力回路を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a small, highly versatile, PWM-controlled constant voltage output circuit using a logic processing device such as a microcomputer, which maintains a constant load voltage even when the load varies over a relatively wide range. shall be.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の定電圧出力回路は、電源（１）；電源（１）か
ら負荷（７）へパルス給電するスイッチング手段（３）
；負荷（７）の負荷電圧を検出する電圧検出手段（６）
；および、設定値と電圧検出手段（６）が検出した負荷
電圧に対応して、（り負荷電圧が設定値を越えるときに
は、スイッチング手段（３）のオン期間ｔ　ｏｎｉ同一
のもとで、（Ａ）負荷電圧を設定値とするに要するパル
ス周波数ｆｉを演算し、演算したパルス周波数ｆｉが所
定上限値（ＦｈＨ）以上であると。The constant voltage output circuit of the present invention includes a power source (1); a switching means (3) for supplying pulse power from the power source (1) to a load (7);
; Voltage detection means (6) for detecting the load voltage of the load (7)
; and, corresponding to the set value and the load voltage detected by the voltage detection means (6), (if the load voltage exceeds the set value, the ON period of the switching means (3) is the same, ( A) The pulse frequency fi required to set the load voltage to the set value is calculated, and the calculated pulse frequency fi is equal to or higher than a predetermined upper limit value (FhH).

（Ｂ）オン期間ｔ　ｏｎｉを１ステップ長いものｔ　ｏ
ｎｉφ１に更新し、かつパルス周波数ｆｉを、更新した
オン期間ｔｏｎｉ＋１において、更新前のオン期間ｔ　
ｏｎｉおよび演算したパルス周期ｆｉでスイッチング手
段（３）が負荷（７）に与える出力と実質上同一出力を
負荷（７）に与えるパルス周波数ｆｉ＋１に更新し、（
Ｃ）更新したパルス周波数ｆｉ＋１が所定上限値（Ｆｈ
Ｈ）以上であると、更新したオン期間ｔｏｎｉ＋１およ
び更新したパルス周波数ｆｉ＋１について上記（Ｂ）以
下をまた実行し、上記（Ａ）又は（Ｂ）で演算又は更新
したパルス周波数が所定上限値（ＦｈＨ）未満であると
スイッチング手段（３）を、上記（Ａ）又は（ロ）で演
算又は更新したパルス周波数およびオン期間でオン／オ
フ付勢し、（ＩＩ）負荷電圧が設定値未満のときには、
スイッチング手段（３）のオン期間ｔ　ｏｎｉ同一のも
とで、（ａ）負荷電圧を設定値とするに要するパルス周
波数ｆｉを演算し、演算したパルス周波数ｆｉが所定下
限値（Ｆｓｉ）以下であると、（ｂ）オン期間ｔ　ｏｎ
ｉを１ステップ短いものｔｏｎｉ−１に更新し、かつパ
ルス周波数ｆｉを。(B) One step longer than the on period t o
niφ1 and the pulse frequency fi is updated to the on-period t before the update in the updated on-period toni+1.
oni and the calculated pulse period fi, the switching means (3) updates the pulse frequency fi+1 to give substantially the same output as the output given to the load (7) to the load (7), and (
C) The updated pulse frequency fi+1 reaches the predetermined upper limit (Fh
H) or above, the above (B) and subsequent steps are executed again for the updated on-period toni+1 and the updated pulse frequency fi+1, and the pulse frequency calculated or updated in the above (A) or (B) reaches the predetermined upper limit value (FhH ), the switching means (3) is turned on/off with the pulse frequency and on period calculated or updated in (A) or (b) above, and (II) when the load voltage is less than the set value,
Under the same on-period toni of the switching means (3), (a) calculate the pulse frequency fi required to set the load voltage to the set value, and the calculated pulse frequency fi is below a predetermined lower limit value (Fsi); and (b) on period t on
Update i to one step shorter, toni-1, and pulse frequency fi.

更新したオン期間ｔｏｎｉ−１において、更新前のオン
期間ｔ　ｏｎｉおよび演算したパルス周期ｆｉでスイッ
チング手段（３）が負荷（７）に与える出方と実質上同
一出力を負荷（７）に与えるパルス周波数ｆｉ−１に更
新し、（ｃ）更新したパルス周波数ｆよ−１が所定下限
値（Ｆｓｉ−ＨＬ）以下であると。In the updated on-period toni-1, a pulse that gives substantially the same output to the load (7) as the switching means (3) gives to the load (7) in the on-period toni before updating and the calculated pulse period fi. (c) The updated pulse frequency f-1 is less than or equal to a predetermined lower limit value (Fsi-HL).

更新したオン期間ｔｏｎｉ−１および更新したパルス周
波数ｆｉ−１について上記（ｂ）以下をまた実行し、上
記（ａ）又は（ｂ）で演算又は更新したパルス周波数が
所定下限値を越えているとスイッチング手段（３）を、
上記（、）又は（ｂ）で演算又は更新したパルス周波数
およびオン期間でオン／オフ付勢する、スイッチング制
御手段（ａ〜１２）：を備える。Execute the steps below in (b) above again for the updated on-period toni-1 and the updated pulse frequency fi-1, and if the pulse frequency calculated or updated in (a) or (b) above exceeds the predetermined lower limit value, the switching means (3);
Switching control means (a to 12) are provided for energizing on/off at the pulse frequency and on period calculated or updated in (,) or (b) above.

なお、カッコ内数字記号は、図面に示し後述する実施例
の対応要素を示す。Note that numerical symbols in parentheses indicate corresponding elements in the embodiments shown in the drawings and described later.

〔作用〕[Effect]

スイッチング制御手段（ａ〜１２）の上記（１）および
（４）の機能により、負荷電圧が設定値よりずＪしてい
るときには、まず負荷電圧を設定値とするに要する周波
数ｆｉ（周期Ｔｆｉ）が？ｙｉ算される。Due to the functions (1) and (4) of the switching control means (a to 12), when the load voltage is less than the set value, first the frequency fi (period Tfi) required to bring the load voltage to the set value is but? yi is calculated.

そして周波数ｆｉが、その時のスイッチング手段（３）
のオン期間ｔ　ｏｎｉに割り当てられている下限値（Ｆ
ｓｉＬ）を越え上限値（Ｆｈｌｌ）未満の適値範囲内で
あると、演算した周波数ｆ】とその時のオン期間ｔ　ｏ
ｎｉでスイッチング手段（３）がオン／オフ付勢される
。Then, the frequency fi is the switching means (3) at that time.
The lower limit value (F
siL) and is within the appropriate value range below the upper limit value (Fhll), the calculated frequency f] and the on-period at that time to
The switching means (3) is turned on/off at ni.

周波数ｆｉが、その時のスイッチング手段（３）のオン
期間ｔ　ｏｎｉに割り当てられている下限値（ＦｓｉＬ
）を越え上限値（ＦｈＨ）未満の適値範囲を上側に外れ
ているときには、オン期間が１ステップ長いものｔｏｎ
ｉ＋１に更新され、かつ、パルス周波数ｆｉが、更新し
たオン期間ｔｏｎｉ＋１において、更新前のオン期間ｔ
ｏｎｉおよび演算したパルス周期ｆｉでスイッチング手
段（３）が負荷（７）に与える出力と実質上同一出力を
負荷（７）に与えるパルス周波数ｆｉ＋１に更新される
。このように更新したときも、更新されたパルス周波数
ｆｉ＋１が、オン期間ｔｏｎｉ＋１に割り当てられてい
る上限値（Ｆｈｌｌ）未満の適値範囲内にあるかがチエ
ツクされて、外れていると同様にして、オン期間が１ス
テップ長いものｔｏｎｉ＋２に更新され、かつ、パルス
周波数もｆｉ＋２に更新される。以下同様にして、負荷
電圧を設定値とするに要する、オン期間およびパルス周
波数（適値範囲に入るもの）が演算され、これらでスイ
ッチング手段（３）がオン／オフ付勢される。The frequency fi is the lower limit value (FsiL) assigned to the on-period toni of the switching means (3) at that time.
) and is outside the appropriate value range below the upper limit (FhH), the ON period is one step longer.
i+1 and the pulse frequency fi is updated to the on period toni+1 before the update.
oni and the calculated pulse period fi, the switching means (3) is updated to a pulse frequency fi+1 which gives substantially the same output to the load (7) as the output given to the load (7). When updating in this way, the updated pulse frequency fi+1 is checked to see if it is within the appropriate value range less than the upper limit value (Fhll) assigned to the on period toni+1, and if it is out of the range, the same process is performed. , the on period is updated to toni+2, which is one step longer, and the pulse frequency is also updated to fi+2. Thereafter, in the same manner, the on period and pulse frequency (within the appropriate value range) required to set the load voltage to the set value are calculated, and the switching means (3) is turned on/off using these.

周波数ｆｉが、その時のスイッチング手段（３）のオン
期間ｔ　ｏｎｉに割り当てられている下限値（ＦｓｉＬ
）を越え上限値（ＦｈＨ）未満の適値範囲を下側に外れ
ているときには、オン期間が１ステップ短いものｔ　ｏ
ｎｉ　−１に更新され、かつ、パルス周波数ｆｉが、更
新したオン期間ｔｏｎｉ−１において、更新前のオン期
間ｔ　ｏｎｉおよび演算したパルス周期ｆｉでスイッチ
ング手段（３）が負荷（７）に与える出力と実質上同一
出力を負荷（７）に与えるパルス周波数ｆｉ−１に更新
される。このように更新したときも、更新されたパルス
周波数ｆｉ−１が、オン期間ｔｏｎｉ−ｔに割り当てら
れている下限値（Ｆｓｉ−、１）を越える適値範囲内に
あるかがチエツクされて、下限値（Ｆｓｉ−１）未満で
あると同様にして、オン期間が１ステップ短いものｔ　
Ｏｎｉ　−２に更新され、かつ、パルス周波数がｆｉ−
２に更新される。以下同様にして、負荷電圧を校゛定値
とするに要する、オン期間およびパルス周波数（適値範
囲に入るもの）が演算され、これらでスイッチング手段
（３）がオン／オフ付勢される。The frequency fi is the lower limit value (FsiL) assigned to the on-period toni of the switching means (3) at that time.
) and is outside the appropriate value range below the upper limit (FhH), the on period is one step shorter.
In the on-period toni-1 updated to ni-1 and the pulse frequency fi updated, the output given by the switching means (3) to the load (7) in the on-period toni before update and the calculated pulse period fi. is updated to a pulse frequency fi-1 that gives substantially the same output to the load (7). When updating in this way, it is checked whether the updated pulse frequency fi-1 is within the appropriate value range exceeding the lower limit value (Fsi-, 1) assigned to the on-period toni-t. In the same way as if it is less than the lower limit value (Fsi-1), the on period is one step shorter t
Oni-2, and the pulse frequency is fi-2.
Updated to 2. Similarly, the on-period and pulse frequency (within the appropriate value range) required to bring the load voltage to the calibrated value are calculated, and the switching means (3) is turned on/off using these values.

このように、負荷電圧を設定値とするに要する周波数ｆ
をまず演算し、それが適値範囲を外れるときにオン期間
を変更する。オン期間ｔｏｎは周期Ｔｆより短く、調整
幅が狭いのに対して、周期Ｔｆは、調整幅を広くしかも
比較的に微細に調整しうるので、広いダイナミックレン
ジと変動の少い出力電圧制御が実現する。また、１つの
オン期間ｔ　ｏｎｉで所要の周波数ｆｉ（周期Ｔ　ｆｉ
）を演算し。In this way, the frequency f required to set the load voltage to the set value is
is calculated first, and the on-period is changed when it is out of the appropriate value range. On-period ton is shorter than period Tf and has a narrower adjustment range, whereas period Tf has a wider adjustment range and can be adjusted relatively finely, achieving a wide dynamic range and output voltage control with little fluctuation. do. In addition, the required frequency fi (period T fi
) is calculated.

これが該オン期間ｔｏｎｉでの適値範囲を外れていると
きに、オン期間ｔ　ｏｎｉを１ステツプ変更（例えばｔ
　ｏｎｉ　−１に変更）して、周波数ｆｉを、変更した
オン期間ｔｏｎｉ−１で同一出力をもたらすものｆｌ−
１に更新するが、この演算した周波数ｆｉ−１がオン期
間ｔ　ｏｎｉ　−１の適値範囲にあるかを、その出力前
にチエツクして、適値範囲を外れているときには更にオ
ン期間ｔ　ｏｎｉ　＋　１を変更し対応する周波数ｆｉ
−２を算出し、以下同様に、適値範囲内に入る周波数を
得るまで、このような演算を繰返すので、負荷電圧が急
激に変動してｔｏｎを数ステップ変更しなければ周波数
が適値範囲に入らない場合でも、負荷電圧の急変に即応
して、たちどころに、オン期間ｔｏｎが適値に変更され
かつ適値範囲の周波数ｆが設定されるので、応答性が高
いＰＷＭ定電圧制御が実現する。When this is outside the appropriate value range for the on-period toni, change the on-period toni by one step (for example, t
oni-1) and change the frequency fi to the one that produces the same output with the changed on-period toni-1 fl-
However, before outputting it, it is checked whether the calculated frequency fi-1 is within the appropriate value range for the on-period toni-1, and if it is outside the appropriate value range, the on-period toni-1 is updated further. +1 and change the corresponding frequency fi
-2 and repeat the same calculation until a frequency that falls within the appropriate value range is obtained, so unless the load voltage fluctuates rapidly and the ton is changed several steps, the frequency will fall within the appropriate value range. Even if it does not, the on-period ton is immediately changed to an appropriate value in response to a sudden change in load voltage, and the frequency f is set within the appropriate value range, allowing highly responsive PWM constant voltage control. Realize.

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の
実施例の説明より明らかになろう。Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

〔実施例〕〔Example〕

第１図に、本発明の一実施例を示す。第１図において、
インダクタンス２．ダイオード４．スイチング素子３．
およびコンデンサ５は、昇圧形ＤＣ／ＤＣコンバータ回
路を形成している。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In Figure 1,
Inductance 2. Diode 4. Switching element 3.
and capacitor 5 form a step-up DC/DC converter circuit.

この昇圧形ＤＣ／ＤＣコンバータ回路においては、スイ
ッチング素子３がオンするとインダクタンス２のコイル
鉄心にエネルギーが蓄積され、スイッチング素子３がオ
フするとこの蓄積されたエネルギーがインダクタンス２
より放出され、ダイオード４を介して負荷７へ電流が流
れる。なお、コンデンサ５は平滑用のコンデンサである
。In this step-up DC/DC converter circuit, when switching element 3 is turned on, energy is accumulated in the coil core of inductance 2, and when switching element 3 is turned off, this accumulated energy is transferred to inductance 2.
The current flows through the diode 4 to the load 7. Note that the capacitor 5 is a smoothing capacitor.

スイッチング素子３のオン／オフを制御するための回路
は、出力電圧を分圧する抵抗６（出力電圧調整用のポテ
ンショメータ）と、抵抗６で分圧された電圧をデジタル
変換するＡ／Ｄコンバータ８と、Ａ／Ｄコンバータ８の
出力と設定値とを比較し、設定値との誤差がなくなるよ
うなＰＷＭ信号データ（スイッチング素子８のオン／オ
フ周期Ｔｆを示すデータおよびオン時間Ｔｏｎを示すデ
ータ）を演算する、ＲＯＭおよびＲＡＭ内蔵のマイクロ
プロセッサ（以下ＣＰＵと称す）９と、プリセットカウ
ンタでなる周期Ｔｆ決定用のタイマ１０およびオン時間
決定用のタイマ１１と、タイマ１１の出力であるＰＷＭ
パルス信号がＨ（オン期間＝ｔｏｎ期間）のときスイッ
チング素子８をオンにＬ（オフ期間）のときにオフにす
るドライバ１２と、ＣＰＵ９が与える負荷給電スタート
パルスとタイマ１０のタイムオーバパルスをタイマ１０
および１１のスタート入力端（ロードおよびカウントス
タート指示入力端）に与えるオアゲートＯＲと、により
構成されている。The circuit for controlling on/off of the switching element 3 includes a resistor 6 (potentiometer for adjusting the output voltage) that divides the output voltage, and an A/D converter 8 that digitally converts the voltage divided by the resistor 6. , the output of the A/D converter 8 is compared with the set value, and PWM signal data (data indicating the on/off period Tf of the switching element 8 and data indicating the on time Ton) such that there is no error with the set value is obtained. A microprocessor (hereinafter referred to as CPU) 9 with a built-in ROM and RAM that performs calculations, a timer 10 for determining the period Tf and a timer 11 for determining the on-time, each consisting of a preset counter, and a PWM output from the timer 11.
A driver 12 turns on the switching element 8 when the pulse signal is H (on period = ton period) and turns it off when it is L (off period), and a timer receives the load power supply start pulse given by the CPU 9 and the time over pulse of the timer 10. 10
and an OR gate OR which is applied to the start input terminals (load and count start instruction input terminals) of 11.

第２図に、第１図に示す昇圧コンバータ回路の基本構成
図を示す。今、スイッチング素子３がオンすると入力電
圧Ｖｉｎによりインダクタンス２に電流ｆｉが流れる。FIG. 2 shows a basic configuration diagram of the boost converter circuit shown in FIG. 1. Now, when the switching element 3 is turned on, a current fi flows through the inductance 2 due to the input voltage Vin.

インダクタンス２に流れる電流１１は、第３図に示すよ
うに時間に比例して単調に増加するので、 ｉ　１　＝（Ｖｉｎ／　Ｌ）Ｘ　ｔ　　・”（１）とな
る。スイッチング素子３の導通期間ｔ＝Ｔｏｎで１１は
最大電流ｉｘｐとなり、この時インダクタンス２にエネ
ルギーが蓄えられる。このエネルギーＰＬはスイッチン
グの繰り返し周波数をｆとすると、単位時間当りでは、 Ｐ　Ｌ＝（Ｌ／２）Ｘ　ｉ　１　ｐ　”　　Ｘ　ｆ＝（
Ｖｉｎ　”　　ＸＶｏ　”　）・ｆ／２　Ｌ　　＝４２
）となる、スイッチング素子３がオフするとインダクタ
ンス２には逆起電力を生じ、ダイオード４を通して平滑
用コンデンサ５を充電する。コンデンサ５の両端電圧が
出力電圧ｖＯとなるので出力電流をＩｏとすると負荷７
で消費される出力電力Ｐｏは、 Ｐｏ＝１ｏＸＶｏ　・・・（３） となる。出力電流ＰＯとインダクタンス２に蓄積される
電力は等しいからＰＬ：ＰＯとなり（２）、（３）式よ
り Ｖ　ｏ　＝（Ｖｉｎ”　・Ｔｏｎ２−　ｆ　）／（２Ｌ
−Ｉ　ｏ）　＝４４）となる、（４）式より入力電圧Ｖ
ｉｎや出力電流１゜が変化した時にはＴｏｎまたはｆを
変えると出力電圧を一定にできることが解る。つまり、
入力電圧Ｖｉｎが低下したり、出力電流Ｉｏが増加した
らＴｏｎを長くするか、ｆを増加させ、逆に入力電圧Ｖ
ｉｎが増加したり、出力電流が減少したらＴｏｎを短く
するか、ｆを減少させればよい。The current 11 flowing through the inductance 2 increases monotonically in proportion to time as shown in FIG. 3, so i 1 = (Vin/L) At t=Ton, 11 becomes the maximum current ixp, and at this time energy is stored in the inductance 2.If the switching repetition frequency is f, this energy PL is calculated as follows per unit time: PL=(L/2)X i 1 p”X f=(
Vin"XVo")・f/2 L=42
), when the switching element 3 is turned off, a back electromotive force is generated in the inductance 2, which charges the smoothing capacitor 5 through the diode 4. Since the voltage across the capacitor 5 is the output voltage vO, if the output current is Io, the load 7
The output power Po consumed is as follows: Po=1oXVo (3). Since the output current PO and the power stored in the inductance 2 are equal, PL:PO becomes (2), and from equation (3), V o = (Vin” ・Ton2- f )/(2L
-I o) = 44), and from equation (4), the input voltage V
It can be seen that when in or output current changes by 1°, the output voltage can be kept constant by changing Ton or f. In other words,
If the input voltage Vin decreases or the output current Io increases, lengthen Ton or increase f, and conversely increase the input voltage V.
If in increases or output current decreases, Ton may be shortened or f may be decreased.

第１図に示す回路において、今、スイッチングの繰り返
し周波数ｆを一定にして、オン期間Ｔｏｎを変化させる
場合を考える。In the circuit shown in FIG. 1, consider the case where the switching repetition frequency f is kept constant and the on period Ton is varied.

スイッチング素子３の能力を考慮し、最小パルス幅を１
〔μ５ｅｅ）とし、タイマ回路１０．１１の最小動作時
間を２００　（ｎｓｅｃ）とすると、最小負荷（軽負荷
）近辺において１〔μｓｅｃ〕のパルス幅から１．２〔
μ５ｅｃ）のパルス幅に変化したとすると、（４）式に
より出力電圧Ｖｏの変化は１．４倍にもなってしまう。Considering the ability of switching element 3, the minimum pulse width is set to 1.
[μ5ee], and the minimum operating time of the timer circuit 10.11 is 200 (nsec), the pulse width of 1 [μsec] to 1.2 [μsec] near the minimum load (light load).
If the pulse width changes to a pulse width of μ5ec), the change in the output voltage Vo will be 1.4 times according to equation (4).

この場合、パルス幅を変化させずに繰り返し周波数ｆだ
けを変化させた場合には、ｆを可聴範囲外に限定して上
限を約２０　（ＫＨｚ）とし、タイマ回路１０を２００
　（ｎ　５ｅａｌのクロックパルスで動作させると、周
波数の最小変化幅は２０　［ＫＨｚ）（Ｔｆ＝５０μ５
ｅｃ）が２０．０８（にＨｚ）（Ｉｆ＝４９．８μ５ｅ
ｃ）に変化する事になるので、（４）式より出力電圧ｖ
Ｏの変化率は０．４％になる。つまり、軽負荷領域にお
いてはオン期間Ｔｏｎを変化させるよりも、繰り返し周
波数ｆ（周期Ｔｆ）を変化させる方が微妙な調整が可能
である。In this case, if only the repetition frequency f is changed without changing the pulse width, f is limited to outside the audible range and the upper limit is set to approximately 20 (KHz), and the timer circuit 10 is set to 200KHz.
(When operated with a clock pulse of n 5eal, the minimum frequency change width is 20 [KHz) (Tf = 50μ5
ec) is 20.08 (Hz) (If=49.8μ5e
c), so from equation (4) the output voltage v
The rate of change in O is 0.4%. That is, in a light load region, it is possible to make more delicate adjustments by changing the repetition frequency f (period Tf) than by changing the on-period Ton.

一方、スイッチングオン期間Ｔｏｎを一定にして繰り返
し周波数ｆを変化させる場合について考える。On the other hand, consider the case where the switching-on period Ton is kept constant and the repetition frequency f is varied.

最小負荷時を考慮してオン期間Ｔｏｎを１〔μ５ｅｃ）
一定とした場合、最大負荷でデユーティ−比を５０％に
するには、その繰り返し周波数ｆは５００（ＫＨｚ）に
もなってしまい、スイッチングロスのために効率が著し
く低下してしまう。この場合にはオン期間Ｔｏｎを５〔
μｓｅｃ〕とすれば、最大負荷でデユーティ−比を５０
％とするための繰り返し周波数ｆは１００　（ＫＨｚ）
となるので、スイッチングロスの影響も少なく、またタ
イマ回路１０に２００（ｎ　５ｅｅ）のクロックパルス
を使用した場合の出力電圧の最小変化率を２％とするこ
とができる。Considering the minimum load, set the on period Ton to 1 [μ5ec]
Assuming that it is constant, in order to make the duty ratio 50% at maximum load, the repetition frequency f will be as high as 500 (KHz), and the efficiency will drop significantly due to switching loss. In this case, the on period Ton is set to 5 [
μsec], then the duty ratio is 50 at maximum load.
% repetition frequency f is 100 (KHz)
Therefore, the influence of switching loss is small, and the minimum rate of change in the output voltage can be set to 2% when 200 (n 5ee) clock pulses are used in the timer circuit 10.

以上より、本発明では、負荷電流の増減に従ってスイッ
チングのオン期間Ｔｏｎを段階的に切換えながら繰り返
し周波数ｆを出力電圧が一定値になるように制御するこ
とによって幅広い負荷電流の変化に対応することがきる
。As described above, in the present invention, it is possible to cope with a wide range of changes in load current by controlling the repetition frequency f so that the output voltage is a constant value while changing the switching ON period Ton stepwise according to the increase or decrease in the load current. Wear.

第４図は、本発明の実施例において、タイマ回路１１の
カウントパルス数（Ｔｏｎ時限用のカウント値）が１〜
５の場合のスイッチング素子３のそれぞれのオン時間ｔ
　ｏｎ　１〜ｔｏｎ５について、スイッチング素子３の
スイッチング周波数ｆと出方電流Ｉｏとの特性を示すグ
ラフである。FIG. 4 shows that in the embodiment of the present invention, the number of count pulses of the timer circuit 11 (count value for Ton time limit) is 1 to
Each on time t of the switching element 3 in the case of 5
It is a graph which shows the characteristic of the switching frequency f of the switching element 3, and the output current Io about on1-ton5.

第４図において、横軸はスイッチングの繰り返し周波数
ｆ、縦軸は出力電流Ｉｏである。ｔ　ｏｎ　１からｔ　
ｏｎ　５までの直線は、（４）式においてスイッチング
素子３のオン期間Ｔｏｎをタイマ回路１１によって１〔
μ５ｅｃ）から５〔μ５ｅｃ）まで、１〔μ５ｅｃ）お
きに設定した時の、繰り返し周波数ｆと出方電流Ｉｏの
関係である。In FIG. 4, the horizontal axis is the switching repetition frequency f, and the vertical axis is the output current Io. t on 1 to t
The straight line up to on 5 is expressed by changing the on period Ton of the switching element 3 to 1 by the timer circuit 11 in equation (4).
This is the relationship between the repetition frequency f and the output current Io when it is set every 1 [μ5ec] from μ5ec) to 5 [μ5ec).

今、８点においてオン期間がｔｏｎ４で繰り返し周波数
ｆがＦｓｊの時に負荷にＩｓシの電流が流れている場合
、負荷電流（負荷電圧）を除々に減少させようとすると
、繰り返し周波数ｆを低くしなければならない、ｆを下
げて来るとついには下限値Ｆｓ４　Ｌに達する。その時
点でパルス幅をｔｏｎ４からｔｏｎ３に切換え、また周
波数ｆをｔｏｎ３においても同じ電流を流す繰り返し周
波数ＦｈＬに置き変える０本実施例においては、このと
きの周波数ＦｈＬは、周波数適値範囲の上限値である。Now, if a current of Is is flowing through the load at point 8 when the on period is ton4 and the repetition frequency f is Fsj, if you try to gradually decrease the load current (load voltage), you will have to lower the repetition frequency f. As f is lowered, the lower limit value Fs4L is finally reached. At that point, the pulse width is switched from ton4 to ton3, and the frequency f is replaced with a repetition frequency FhL that causes the same current to flow in ton3. In this embodiment, the frequency FhL at this time is the upper limit of the frequency appropriate value range. It is.

次に同じく８点において、オン期間がｔｏｎ４で繰り返
し周波数がＦｓｔの時に負荷にＩｓｔの電流が流れてい
る場合、負荷電流（負荷電圧）を除々に増加させようと
するときには、繰り返し周波数ｆを高くしなければなら
ない。ｆを高くしていくと、ついには上限値ＦｈＨに達
する。この時点でパルス幅をｔｏｎ４から１ｏｎ５に切
換え、また周波数ｆをｔ　ｏｎ　５においても同じ電流
を流す繰り返し周波数Ｆｓ５Ｈに置き変える。Next, at the same point 8, if a current of Ist is flowing through the load when the on period is ton4 and the repetition frequency is Fst, when trying to gradually increase the load current (load voltage), the repetition frequency f should be increased. Must. As f becomes higher, it finally reaches the upper limit value FhH. At this point, the pulse width is switched from ton4 to 1on5, and the frequency f is replaced with a repetition frequency Fs5H that causes the same current to flow even at ton5.

すなわち、あるオン期間（ｔｏｎ４）で出力電流Ｉｏ（
負荷電圧）を減少させるための周波数ｆの調整（低減）
が不可能ｆｉａ値範囲を下側に外れる：ｆ≦Ｆｓ４　Ｌ
）となった場合には、タイマ１１により発生するＴｏｎ
のパルス幅（タイマ１１のカウント値）を１小さくする
（　ｔ　ｏｎ　４をｔｏｎ３に切換える）。出力電流Ｉ
ｏ（負荷を圧）を上昇させるための周波数ｆの調整（増
加）が不可能（適値範囲を上側に外れる：ｆ≧ＦｈＨ）
となった場合には、タイマ回路１１により発生するＴｏ
ｎのパルス幅をカウントパルス１つ分増やす（ｔｏｎ４
をｔｏｎ５に切換える）ことで、さらに周波数ｆの可変
が可能となり、出力電圧を一定に保つことができる。In other words, the output current Io(
Adjustment (reduction) of frequency f to reduce load voltage)
is impossible and falls outside the fia value range: f≦Fs4 L
), the Ton generated by the timer 11
Decrease the pulse width (count value of timer 11) by 1 (switch ton 4 to ton 3). Output current I
It is impossible to adjust (increase) the frequency f to increase o (load pressure) (outside the appropriate value range: f≧FhH)
In this case, the To generated by the timer circuit 11
Increase the pulse width of n by one count pulse (ton4
By switching the frequency f to ton5), the frequency f can be further varied, and the output voltage can be kept constant.

出力電流（負荷電圧）を上げようとする時のｔｏｎの切
換え点の周波数と更新したｔｏｎにおける対応する周波
数を以下の表１に示し、出力電流（負荷電圧）を下げよ
うとする時のｔｏｎの切換え点の周波数と更新したｔｏ
ｎにおける対応する周波数ｆを以下の表２に示す。Table 1 below shows the frequency of the switching point of ton when trying to increase the output current (load voltage) and the corresponding frequency at the updated ton, and the frequency of the switching point of ton when trying to decrease the output current (load voltage). Switching point frequency and updated to
The corresponding frequencies f at n are shown in Table 2 below.

表１　　　　　　　表２ この様にオン期間ｔｏｎをｔｏｎｉ〜ｔｏｎ５のいずれ
かに固定しておき、周波数ｆを変化させて制御し、周波
数ｆの変化が所定の範囲を越えた時にオン期間ｔｏｎと
周波数ｆを切換えることにより、広範囲の出力電流Ｉｏ
に対して出力電圧Ｖｏを一定に制御することができる。Table 1 Table 2 In this way, the on-period ton is fixed to one of toni to ton5, and the frequency f is controlled by changing, and when the change in the frequency f exceeds a predetermined range, the on-period ton and the frequency f are A wide range of output current Io can be achieved by switching
The output voltage Vo can be controlled to be constant.

なお、この実施例では、周波数を上げて行くときの上限
値を第４図に示すようにＦｈＨとしているが、下げて行
くときの上位ｔｏｎ（例えばｔｏｎ４）での下限値（Ｆ
ｓ４　Ｌ）に対応する下位ｔ　ｏｎ（ｔ　ａｎ３）の上
限値（ＦｈＬ）をＦｈＨよりも少し低く設定し、かつ、
周波数を下げて行くときの下限値を第４図に示すように
各ｔｏｎ個別にＦｓ５Ｌ、Ｆｓ４Ｌ。In this embodiment, the upper limit value when increasing the frequency is set to FhH as shown in FIG. 4, but when lowering the frequency, the lower limit value (F
The upper limit (FhL) of the lower t on (t an3) corresponding to s4 L) is set slightly lower than FhH, and
As shown in Fig. 4, the lower limit values when lowering the frequency are Fs5L and Fs4L for each ton.

Ｆｓ３　Ｌ、Ｆｓ２　Ｌ、Ｆｓｌ　Ｌと定めて、上げて
行くときの下位ｔｏｒ１（例えばｔｏｎ４）での上限値
（ＦｈＨ）に対応する上位ｔｏｎ（ｔｏｎ５）の下限値
Ｆｓ５Ｈ（ｔｏｎ４ではＦｓ４Ｈ，ｔｏｎ３ではＦｓ３
Ｈ。Define Fs3 L, Fs2 L, Fsl L, and lower limit value Fs5H of upper ton (ton5) corresponding to upper limit value (FhH) of lower tor1 (for example, ton4) when increasing (Fs4H for ton4, Fs3 for ton3).
H.

ｔｏｎ２ではＦｓ２Ｈ，ｔｏｏｌではＦｓｌＨ）をＦｓ
５Ｌ　（Ｆｓ４Ｌ、Ｆｓ３Ｌ、Ｆｓ２Ｌ、Ｆｓｌ　Ｌ）
よりも少し高く設定して、周波数ｆを上げて行くときと
、下げて行くときでは、異った周波数でｔｏｎを切換え
るヒステリシスを設定している。これにより、負荷電圧
のわずかな変動に対して、ｔｏｎ切換え点付近で周波数
ｆを微少調整することになるときの、ｔｏｎの頻繁な増
減の繰返しを生じないので、ＣＰＵ９によるｔｏｎおよ
びｆの出力更新（特にｔｏｎの出力更新）が頻繁になら
ず、ＣＰＵ９の動作負荷が軽減する。Fs2H for ton2, FslH for tool)
5L (Fs4L, Fs3L, Fs2L, Fsl L)
Hysteresis is set to switch ton at different frequencies when the frequency f is set a little higher than , and when the frequency f is raised and lowered. As a result, frequent increases and decreases in ton do not occur when the frequency f is finely adjusted near the ton switching point in response to slight fluctuations in the load voltage, so the output of ton and f is updated by the CPU 9. (In particular, ton output updates) are not performed frequently, and the operational load on the CPU 9 is reduced.

本発明のこの実施例において、出力電圧ｖＯを一定に保
つためのＴｏｎおよびｆ　（周期Ｔｆ）の演算は、ＰＩ
Ｄ制御（比例−積分一徹分制御）を採用している。以下
に、本発明のこの実施例で実行するＰＩＤ制御演算を説
明する。In this embodiment of the invention, the calculation of Ton and f (period Tf) to keep the output voltage vO constant is
D control (proportional-integral thorough control) is adopted. The following describes the PID control calculations performed in this embodiment of the invention.

ＰＩＤ制御の理論式は、 Ｍ　Ｖ　＝　　Ｋ　　ｐ　　（ｅ　　＋１／ＴｉＪ　　
ｅｄｔ＋　Ｔｄ−ｄｉ／ｄｔ）”・（５）Ｍｖ：操作量
　　　Ｋｐ：比例ゲイン ｅ：設定値に対する負荷電圧の偏差 Ｔｌ：積分時間 Ｔｄ：微分時間 で表わされる。負荷電圧をＰＶ、設定値をｓ■とすると
偏差ｅは。The theoretical formula for PID control is M V = K p (e +1/TiJ
edt+Td-di/dt)"・(5) Mv: Manipulated amount Kp: Proportional gain e: Deviation of load voltage from set value Tl: Integral time Td: Derivative time. Load voltage is PV, set value is s If ■, then the deviation e is.

ｅ　＝　Ｓ　Ｖ　−Ｐ　Ｖ　□”（６）である。（５）
、　（６）式は、アナログ形であるため、これをデジタ
ル形に書き替えると、 ＭＶｎ　＝にｐ　（ｅｎ十τ／Ｔｉ・Σｅｉ＋Ｔｄ／　
ｘ　（ａｎ−ｅｎ−１））１：１ ・・・（７） ｏｎ＝ｓＶｎ−ＰＶｎ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　−（ａ）となる、ただし、τは
サンプリング周期であり。e = S V - P V □” (6). (5)
, Equation (6) is in analog form, so if we rewrite it into digital form, MVn = p (en + τ/Ti・Σei+Td/
x (an-en-1))1:1...(7) on=sVn-PVn
-(a), where τ is the sampling period.

ｎ、ｎ−１は各サンプリング時点を表わす。n and n-1 represent each sampling time point.

ｎ時点での操作ｉＬＭＶｎの変化分ΔＭＶｎは。The change ΔMVn in the operation iLMVn at time n is.

ΔＭＶｎ＝Ｋｐ　（（ｅｎ−ｅｎ−＋　）＋　ｒ／Ｔｉ
・Σｅｎ＋丁ｄ／　ｔ　　（ｅｎ−２ｓｎ−＋　　＋ｅ
ｎ−２））　　　　　　　　・・１９）となる。設定値
Ｓｖを一定値とすると、ｅ　ｎ　＝　Ｓ　Ｖ　−Ｐ　Ｖ
　ｎ　ｙｅｎ−＋＝ＳＶ−ＰＶｎ−＋ ａ　ｎ−２＝　Ｓ　Ｖ　−Ｐ　Ｖ　ｎ−２であるから（
９）式は、 Δ阿Ｖｎ　＝　Ｋｐ　（（ＰＶｎ−＋　−ＰＶｎ）＋１
／ＫＩ−（ＳＶ−ＰＶｎ）　＋　ＫＤ（２ＰＶｎ−＋　
−ＰＶｎ　−ＰＶｎ−２）　）・・・（１０） Ｋｐ（比例定数）＝Ｋｐ ＫＩ（積分定数）　＝　ｌ　／ＫｐＸ　Ｔ　ｉ／τＫＤ
（微分定数）＝ＫｐＸＴｄ／ｌ となる３以上により、前々回（ｎ−２）、前回（ｎ−１
）、および今回（ｎ）サンプリングした値と、設定値Ｓ
Ｖと、Ｋｐ、ＫＩ、およびＫＤにより操作量の変化分が
決まる。ｎ時点での操作量Ｍ　Ｖ　ｎは、 ＭＶｎ＝ＭＶｎ−＋　＋ΔＭＶｎ−（ＩＩ）で表わされ
る。ΔMVn=Kp ((en-en-+)+r/Ti
・Σen+d/t (en-2sn-+ +e
n-2)) ...19). Assuming that the set value Sv is a constant value, en = S V - P V
Since n yen-+=SV-PVn-+ a n-2=SV-PV n-2 (
9) The formula is ΔAVn = Kp ((PVn-+ -PVn)+1
/KI-(SV-PVn) + KD(2PVn-+
-PVn -PVn-2) )...(10) Kp (constant of proportionality) = Kp KI (constant of integration) = l /KpX Ti/τKD
(Differential constant) = KpXTd/l.
), and the value sampled this time (n) and the set value S
The amount of change in the manipulated variable is determined by V, Kp, KI, and KD. The manipulated variable MVn at time n is expressed as MVn=MVn-+ +ΔMVn-(II).

（１０）、　（ＩＩ）式を応用すると、Ｐ　Ｖ　ｎ−２
ｔ　Ｐ　Ｖ　ｎ−＋　ｔＰ　Ｖ　ｎはそれぞれ、前々回
（ｎ　−２）、前回（ｎ−１）、今回（ｎ）の負荷電圧
Ｖｏの値であり、Ｓｖは、安定化させるための基準とな
る出力電圧値となる。ここで求められた操作量ＭＶｎを
周波数に変換すると、 ｆ　ｒ＋−Ｋ　ｆ　Ｘ　ＭＶ　ｎ　・・（１２）Ｋｆ：
周波数定数 となるので（ｔｏ）、　（ｔｔ）式は、Δｆｎ＝ＫｆＸ
ΔＭ　Ｖ　ｎ　・・（１３）ｆｎ＝ｆｎ−＋＋Δｆ　ｎ
　−（１４）と表される。（１０）、（１３）、（１４
）式より、ｆ　ｎ＝　ｆ　ｎ−＋　＋Ｋｐ　（Ｋｐ（Ｐ
Ｖｎ−＋　−ＰＶｎ）＋　１／ＫＩ・（ＳＶ　−ＰＶｎ
）十にＤ（２ＰＶｎ−＋　−ＰＶｎ−ＰＶｎ−２））・
・・（１５） となる。求められたｆｎは出力電圧Ｖｏの変化を設定値
Ｓｖに戻すための繰り返し周波数の値である。ＣＰＵ９
は、このｆｎを周期Ｔｎに変換する。(10), applying equation (II), P V n-2
tPV n-+ tPV n are the values of the load voltage Vo before the previous time (n-2), the previous time (n-1), and the current time (n), respectively, and Sv is the standard for stabilization. This is the output voltage value. When the manipulated variable MVn obtained here is converted into a frequency, f r + - K f X MV n (12) Kf:
Since it is a frequency constant, the formula (to) and (tt) is Δfn=KfX
ΔM V n ... (13) fn=fn-++Δf n
−(14). (10), (13), (14
) formula, f n= f n-+ +Kp (Kp(P
Vn-+ -PVn)+ 1/KI・(SV-PVn
) 10D (2PVn-+ -PVn-PVn-2))・
...(15) becomes. The obtained fn is the value of the repetition frequency for returning the change in the output voltage Vo to the set value Sv. CPU9
converts this fn into a period Tn.

第５ａ図および第５ｂ図に、ＣＰＵ９の、負荷７への給
電制御動作を示す。5a and 5b show the power supply control operation of the CPU 9 to the load 7.

まず第５ａ図を参照する。「負荷給電制御」（ＬＶＣ）
に進むとＣＰＵ９は、まず負荷７への給電を指示するス
タート入力があったかをチエツクしくステップｌ：以下
カッコ内ではステップという語を省略）、それがまだ到
来していないときには、メインルーチン（図示せず）に
戻るが、スタート入力が到来した時点にｒ負荷給電制御
」（ＬＶＣ）に進んだときには、標準周波数Ｆｓｔをレ
ジスタｆに書込み、標準オン期間ｔｏｎ４をレジスタｔ
　ｏｎｉに書込んで、標準周波数Ｆｓｔを周期Ｔｆｓｔ
に変換して周期レジスタＴｆに書込み、ｔｏｎ４のオン
期間Ｔｏｎ４をオン期間レジスタＴｏｎに書込み１周期
レジスタＴｆのデータをタイマ１０のロードデータ入力
端に出力しかつオン期間レジスタＴｏｎのデータをタイ
マ１１のロードデータ入力端に出力する（２）１次にＣ
ＰＵ９は、オアゲートＯＲにスタートパルスを出力し、
ｄｔ時限の内部タイマｄｔ（プログラムタイマ）をスタ
ートし。Reference is first made to FIG. 5a. "Load power supply control" (LVC)
When proceeding to step 1, the CPU 9 first checks whether there is a start input that instructs power supply to the load 7 (step 1 (hereinafter, the word step is omitted in parentheses), and if it has not arrived yet, the CPU 9 returns to the main routine (not shown in the figure). Returning to step 1), when the start input arrives and the process proceeds to ``r load power supply control'' (LVC), the standard frequency Fst is written to the register f, and the standard on-period ton4 is written to the register t.
oni and set the standard frequency Fst to the period Tfst.
and writes the on-period Ton4 of ton4 to the on-period register Ton, outputs the data in the one-period register Tf to the load data input terminal of the timer 10, and outputs the data in the on-period register Ton to the timer 11. (2) Primary C output to load data input terminal
PU9 outputs a start pulse to the OR gate OR,
dt Start internal timer dt (program timer) with time limit.

内部タイマｄｔ割込を許可する。Enable internal timer dt interrupt.

上記スタートパルスにより、タイマ１０には周期Ｔｆ（
この時点ではＴｆｓｔ）がロードされてタイマｌＯがカ
ウントパルスのカウントを開始し、タイマ１１にはオン
時間Ｔｏｎ（この時点ではｔｏｎ４）がロードされてタ
イマｆｉがその出力をＨとしてカウントパルスのカウン
トを開始する。仮にこの状態で時間が経過すると、タイ
マｆｉが、Ｔｏｎ＝ｔｏｎ４の分のカウントパルスをカ
ウントするとそこでタイムオーバして出力をＨからＬに
戻す。そしてタイマ１０が周期Ｔ　ｆ　＝　Ｔ　ｆｓｔ
の分のカウントパルスをカウントするとタイムオーバし
てこれを示すパルスを発生しこれがオアゲートＯＲを通
してタイマ１０および１１に再スタートパルスとして印
加されて、これに応答してタイマ１０はＣＰＵ９が出力
しているＴｆデータ（この時点ては標準値Ｔｆｓｔ）を
ロードしまたカウントパルスのカウントを開始し、タイ
マ１１はＣＰＵが出力しているＴｏｎデータ（この時点
では標準値ｔｏｎ４）をロードしその出力をＬからＨに
切換えてまたカウントパルスのカウントを開始する。以
下同様であり。The above start pulse causes the timer 10 to have a period Tf (
At this point, Tfst) is loaded and timer lO starts counting count pulses, timer 11 is loaded with on time Ton (ton4 at this point), and timer fi sets its output to H and starts counting count pulses. Start. If time elapses in this state, the timer fi will count the count pulses for Ton=ton4, at which time it will time out and the output will return from H to L. Then, the timer 10 has a period T f = T fst
After counting the count pulses for , a time has elapsed and a pulse indicating this is generated, which is applied as a restart pulse to timers 10 and 11 through the OR gate, and in response to this, the timer 10 is output by the CPU 9. The timer 11 loads the Tf data (standard value Tfst at this point) and starts counting the count pulses, and the timer 11 loads the Ton data (standard value ton4 at this point) output by the CPU and transfers the output from L. Switch to H and start counting count pulses again. The same applies below.

この動作により、タイマｆｉが、Ｔｏｎデータが示す時
間の間Ｈのパルスを、Ｔｆデータが示す周期で繰返し出
力する。With this operation, the timer fi repeatedly outputs an H pulse for the time indicated by the Ton data at the cycle indicated by the Tf data.

上記のように「内部タイマｄｔ割込」を許可したことに
より、内部タイマｄｔがタイムオーバするとＣＰＵ９は
、第５ｂ図に示す「内部タイマｄｔ割込Ｊ（ＩＴＩ）を
実行する。すなわち、まず内部タイマｄｔを再スタート
しく１１）、次に、Ａ／Ｄコンバータ８で抵抗６の電圧
（負荷電圧）をデジタル変換して読込み、前々回読込み
レジスタＰＶｎ−２に前回読込みレジスタＰＶｎ−１の
データを書込み、今回読込みレジスタＰＶｎのデータを
前回読込みレジスタＰＶｎ−１に書込み、そして今回読
込みレジスタＰＶｎに、今回デジタル変換して読込んだ
負荷電圧データを書込む（１２）。By allowing the "internal timer dt interrupt" as described above, when the internal timer dt times out, the CPU 9 executes the "internal timer dt interrupt J (ITI)" shown in FIG. Restart the timer dt (11), then convert the voltage (load voltage) of the resistor 6 into digital with the A/D converter 8 and read it, and write the data of the previous read register PVn-1 to the previous read register PVn-2. , the data of the current read register PVn is written to the previous read register PVn-1, and the load voltage data that has been digitally converted and read this time is written to the current read register PVn (12).

次に、前述の第（９）弐し；基づいて、操作量の変更分
ΔＭＶを算出して、これを周波数変更分Δｆに変換する
。Next, based on the above-mentioned item (9), a change in the manipulated variable ΔMV is calculated, and this is converted into a frequency change Δf.

なお、ステップ１３において、第（９）式に基づく操作
量の変更分ΔＭＶの算出式は、標準オン期間ｔｏｎ４の
場合のものに設定されており、他のｔｏｎでは異った値
となる。例えばｔｏｎ４に対してｔ　ｏｎ　５では、第
４図に示すｔｏｎ４の周数数ｆ対電流の関係を示す直線
の傾きをＡ４とし、ｔｏｎ５の周波数ｆ対電流の関係を
示す直線の傾きをＡ５とすると５周波数ｆの変化に対す
るｔｏｎ５での出力電流値の変化は、ｔｏｎ４の場合の
Ａ　ｓ　／　Ａ　４倍になる。そこで、ｔｏｎ５の場合
の操作量の変更分は、ｔｏｎ４の場合の操作量（最終的
にはｆ）の変更分に対する出力電流（負荷電圧）の変化
分の関係を一定にするために、ステップ１３で算出した
変更分（ｔ　ｏｎ　４の場合のもの）をＡＭＶとすると
、（Ａａ／Ａｓ）・ＡＭＶとしなければならない。同様
にして、ｔｏｎ３．ｔｏｎ２およびｔｏｎｉでは、（Ａ
ａ　／Ａ３　）・ＡＭＶ、（Ａ４　／Ａ２　）・ＡＭＶ
および（Ａ４／Ａ１）・ＡＭＶとしなければならない。Note that in step 13, the formula for calculating the change in the manipulated variable ΔMV based on formula (9) is set to the one for the standard on period ton4, and takes a different value for other tons. For example, for ton 4 and ton 5, the slope of the straight line showing the relationship between frequency f and current of ton 4 shown in Fig. 4 is A4, and the slope of the straight line showing the relationship between frequency f and current of ton 5 is A5. Then, the change in the output current value at ton5 with respect to the change in the frequency f is 4 times A s /A in the case of ton4. Therefore, in order to make the relationship between the change in the manipulated variable for ton5 constant and the change in the output current (load voltage) with respect to the change in the manipulated variable (ultimately f) for ton4, step 13 is applied. If the change calculated in (for ton 4) is AMV, it must be (Aa/As)·AMV. Similarly, ton3. In ton2 and toni, (A
a/A3)・AMV, (A4/A2)・AMV
and (A4/A1)・AMV.

そこでこの実施例では、 ｔ　ｏｎ　１のオン期間Ｔｏｎｌを出力に設定している
ときには、 Ａ　ｆ　＝　Ｋｆ−（Ａａ　／　Ａｔ　）・ΔＭＶ＝Ｋ
ｆｉ・ＡＭＶ で、算出したＡＭＶを周波数ｆの変更分に変換し、ｔｏ
ｎ２のオン期間Ｔ　ｏ　ｎ　２を出力に設定していると
きには、 Δｆ　＝　Ｋｆ（Ａａ　／　Ａ２　）・Ａ　ＭＶ＝Ｋｆ
２・ＡＭＶ で、算出したＡＭＶを周波数ｆの変更分に変換し、ｔｏ
ｎ３のオン期間Ｔｏｎ３を出力に設定しているときには
。Therefore, in this embodiment, when the on period Tonl of ton 1 is set as the output, A f = Kf - (Aa / At) · ΔMV = K
fi・AMV converts the calculated AMV to the change in frequency f, and
When the on period T on 2 of n2 is set as the output, Δf = Kf (Aa / A2)・A MV = Kf
2.AMV Convert the calculated AMV to the change in frequency f, and
When the on period Ton3 of n3 is set to output.

Ａ　ｆ　＝Ｋｆ・（Ａ４／Ａａ　）・ＡＭＶ＝Ｋｆ、・
ＡＭＶ で、算出したＡＭＶを周波数ｆの変更分に変換し、ｔｏ
ｎ４のオン期間Ｔｏｎ４を出力に設定しているときには
、 Δｆ　＝Ｋｆ・（Ａｔ　／Ａａ　）・ＡＭＶ＝Ｋｆ４　
　・ＡＭＶ で、算出したＡＭＶを周波数ｆの変更分に変換し、ｔ　
ｏｎ　５のオン期間Ｔｏｎ５を設定しているときには、 ｈ　ｆ　＝　ＫｆｌＡａ　／Ａｓ　）・ΔＭＶ＝Ｋｆ５
　・ＡＭＶ で、算出したＡＭＶを周波数ｆの変更分に変換するよう
にしている。すなわち、−膜化して表現すると、ｔ　ｏ
ｎ　ｔのオン期間Ｔｏｎｉを出力に設定しているときに
は。A f =Kf・(A4/Aa)・AMV=Kf,・
AMV converts the calculated AMV into a change in frequency f, and
When the on-period Ton4 of n4 is set as the output, Δf = Kf・(At/Aa)・AMV=Kf4
・AMV converts the calculated AMV to the change in frequency f, and
When the on period Ton5 of on 5 is set, h f = KflAa / As )・ΔMV=Kf5
・AMV is used to convert the calculated AMV into a change in frequency f. In other words, when expressed as a -film, to
When the on-period Toni of nt is set to the output.

ｈ　ｆ　＝　Ｋｆ・（Ａ４／　Ａｉ）・Ａ　Ｍ　Ｖ＝Ｋ
ｆｉ・ＡＭＶ で、算出したＡＭＶを周波数ｆの変更分に変換するよう
にしている。このため、ＣＰＵ９には表３に示すように
、ｔｏｎｉ　　ｆｉ＝１〜５）に対応付けて、変換係数
Ｋｆｉを書込んでいる。なお、ｔｏｎ１〜５のいずれを
出力に設定しているかは、レジスタｔ　ｏｎｉのデータ
が示すので、算出した操作量の変更分ΔＭＶを周波数の
変更分Δｆに変換するときは、レジスタｔ　ｏｎｉのデ
ータで変換係数Ｋｆｉを特定して、これを用いて、Δｆ
＝Ｋｆｉ・ＡＭＶで周波数の変更分Δｆを算出する。そ
して、現在設定している周波数にこの変更分Δｆを加え
た。更新すべき周波数を演算して、レジスタｆに書込む
（以上が１３）、このレジスタｆのデータは、現在出力
に設定しているオン期間Ｔ　ｏｎｉで、負荷電圧（ＰＶ
ｎ）を設定値（ＳＶ）にするに要する周波数を示すもの
である。h f = Kf・(A4/Ai)・A M V=K
The calculated AMV is converted into a change in the frequency f using fi·AMV. Therefore, as shown in Table 3, the conversion coefficients Kfi are written in the CPU 9 in association with toni_fi=1 to 5). Note that the data in the register toni indicates which of ton1 to ton5 is set as the output, so when converting the calculated change in the manipulated variable ΔMV to the change in frequency Δf, the data in the register toni Specify the conversion coefficient Kfi and use this to calculate Δf
Calculate the frequency change Δf by =Kfi·AMV. Then, this change Δf was added to the currently set frequency. The frequency to be updated is calculated and written to register f (the above is 13). The data in register f is the on-period T oni currently set for the output, and the load voltage (PV
This indicates the frequency required to set n) to the set value (SV).

表３ ＣＰＵ９は次に、算出した周波数の変更分Δｆが正か否
かをチエツクする（１４）。Table 3 Next, the CPU 9 checks whether the calculated frequency change Δf is positive or not (14).

（１）Δｆが正であるとレジスタｆの周波数（今回算出
した周波数）が１周波数を上げるときの上限値ＦｈＨ以
上であるかをチエツクする（１５）。(1) If Δf is positive, it is checked whether the frequency of register f (currently calculated frequency) is greater than or equal to the upper limit value FhH for increasing the frequency by one frequency (15).

（１−１）上限値ＦｈＨ以上でなかったとき（例えば、
現在が第４図の点■で、レジスタｆの周波数が第４図の
点Ｓとなったとき）には、レジスタｆの周波数が適値範
囲内にあるので、レジスタｆの周波数を周期Ｔｆに変換
して周期レジスタＴｆに書込む（１８）。(1-1) When the upper limit value FhH is not higher than (for example,
When the current point is point ■ in Figure 4 and the frequency of register f reaches point S in Figure 4), the frequency of register f is within the appropriate value range, so the frequency of register f is set to period Tf. It is converted and written into the period register Tf (18).

（１−２）次に、レジスタｔ　ｏｎ　ｉのデータｉで指
定されるオン期間データＴｏｎｉをオン期間レジスタＴ
ｏｎに書んで、周期レジスタＴｆのデータをタイマ１０
のロードデータ入力端に出力しかつオン期間レジスＴｏ
ｎのデータをタイマ１１のロードデータ入力端に出力す
る（１８）。(1-2) Next, the on-period data Toni specified by the data i of the register t on i is stored in the on-period register T.
on, and the data in the period register Tf is sent to timer 10.
output to the load data input terminal of the on-period register To
The data of n is output to the load data input terminal of the timer 11 (18).

そしてメインルーチン（図示せず）に戻る。ステップ１
１でスタートした内部タイマｄｔがタイムオーバすると
、またこの「内部タイマｄｔ割込」（ＩＴＩ）に進み、
上述の負荷電圧の読込み（１２）、周波数変更分Δｆの
演算および次に設定すべき周波数ｆの演算（１３）を実
行し、またΔｆが正か否かをチエツクする。The process then returns to the main routine (not shown). Step 1
When the internal timer dt that started at 1 times out, the process goes to this "internal timer dt interrupt" (ITI) again.
The above-described load voltage reading (12), calculation of the frequency change Δf, and calculation of the frequency f to be set next (13) are executed, and it is checked whether Δf is positive or not.

（１−３）上限値Ｆ　ｈ　８以上であったときには、レ
ジスタｔｏｎｉのｉが５であるかをチエツクして（ｔＳ
）、それが５（ｔｏｎ５）であると、オン期間が最大値
でしかも周波数が最大値以上であって。(1-3) When the upper limit value F h is 8 or more, check whether i of register toni is 5 (tS
), when it is 5 (ton5), the on period is at the maximum value and the frequency is at least the maximum value.

第１図に示す定電圧出力回路の最大出力値以上の出力（
これは不可）となるので、これを該最大出力値に制限す
るためレジスタｆには上限値ＦｈＨを書込んで（１７）
、上記（１−２）に進む。すなわちｔｏｎ５＋周波数Ｆ
ｈＨの出力を行なう。Output greater than the maximum output value of the constant voltage output circuit shown in Figure 1 (
This is not possible), so in order to limit this to the maximum output value, write the upper limit value FhH to register f (17)
, proceed to (1-2) above. That is, ton5 + frequency F
Output hH.

レジスタｔｏｎｉのｉが５でなかったときには、レジス
タｔ　ｏｎ　ｉの内容を１大きいものに更新しく１９）
　、すなわち、オン期間ｔｏｎの指定を１ステップ長い
もの（例えばｔｏｎ３からｔｏｎ４）に変更して、これ
に対応してレジスタｆの周波数も、変更したｔｏｎにお
ける。変更前のｔｏｎでレジスタｆの周波数で得られる
出力電流と実質上同一の出力電流を得る周波数（第２回
目の演算周波数）、に変更する（２０）、そして、また
レジスタｆの周波数（第２回目の演算周波数）が上限値
ＦｈＨ以上か否かをチエツクして（１５）、上限値Ｆｈ
Ｈ未満であると（例えば現在が第４図の８点で、第１回
目に算出したｆが第４図の点■となり、そこでｔｏｎを
４から５に切換えて対応周波数を演算したら第４図の点
■になると）、上記（１−２）に進む（点■のオン期間
ｔｏｎ５および周波数の出力を行なう）。If i in register toni is not 5, update the contents of register toni to one larger by 19)
That is, the designation of the on-period ton is changed to one longer by one step (for example, from ton3 to ton4), and correspondingly, the frequency of the register f is also changed to the changed ton. The frequency (20) is changed to obtain substantially the same output current as the output current obtained at the frequency of register f at ton before the change (second calculation frequency), and the frequency of register f (second calculation frequency) is changed to Check (15) whether or not the calculation frequency) is greater than or equal to the upper limit value FhH, and then
If it is less than H (for example, the current point is 8 in Figure 4, and the first calculated f becomes point ■ in Figure 4, then if you switch ton from 4 to 5 and calculate the corresponding frequency, Figure 4) When the point (2) is reached, the process proceeds to (1-2) above (the on-period ton5 and frequency of the point (2) are output).

第２回目の演算周波数が上限値ＦｈＨ以上であったと・
きには、またオン期間ｔｏｎを１ステップ長いものに切
換えて（１９）、変更したｔｏｎにおける、変更前のｔ
ｏｎでレジスタｆの周波数で得られる出力電流と実質上
同一の出力電流を得る周波数（第３回目の演算周波数）
、に変更する（２０）、そして、第３回目の演算周波数
が上限値ＦｈＨ以上か否かをチエツクして（１５）、上
限値ＦｈＨ未満であると（例えば現在が第４図の点■で
、第１回目に算出したｆが第４図の点■となり、そこで
ｔｏｎを３から４に切換えて対応周波数を第２回目に演
算したら第４図の点■となり、そこで更にｔｏｎを４か
ら５に切換えて対応周波数を第３回目に演算したら第４
図の点■となると）、上記（１−２）に進む（点■のオ
ン期間ｔｏｎ５および周波数の出力を行なう）。このよ
うに、負荷電圧の変動が大きく、この補償のために大幅
に出力電流を高くしなければならないとき（例えば点の
から点■への変更が必要なとき）、このための演算およ
び出力更新を一回の内部タイマｄｔ割込（ＩＴＩ）で実
行するので、負荷電圧の急速な変動を補償する動作速度
が速い。If the second calculation frequency is higher than the upper limit FhH,
At this time, the on-period ton is changed to one longer by one step (19), and the t before the change at the changed ton is
Frequency that obtains an output current that is substantially the same as the output current obtained at the frequency of register f when it is on (third calculation frequency)
, (20), and then checks whether the third calculation frequency is greater than or equal to the upper limit value FhH (15), and if it is less than the upper limit value FhH (for example, the current point is point , the f calculated the first time becomes the point ■ in Figure 4, then when the ton is switched from 3 to 4 and the corresponding frequency is calculated the second time, it becomes the point ■ in Figure 4, and then the ton is further changed from 4 to 5. After switching to , and calculating the corresponding frequency for the third time, the fourth
When point (2) in the figure is reached, the process proceeds to (1-2) above (the on-period ton5 and frequency of point (2) are output). In this way, when the load voltage fluctuates greatly and the output current must be significantly increased to compensate for this (for example, when it is necessary to change from point to point ■), calculations and output updates for this purpose are required. Since this is executed with one internal timer dt interrupt (ITI), the operation speed is fast enough to compensate for rapid fluctuations in load voltage.

（Ｉｆ）Δｆが負であるとレジスタｆの周波数（今回算
出した周波数）が、周波数を下げるときの下限値Ｆｓｉ
Ｌ以下であるかをチエツクする（２１）。(If) If Δf is negative, the frequency of register f (the frequency calculated this time) will be the lower limit value Fsi when lowering the frequency.
Check whether it is less than or equal to L (21).

（ＩＩ−１）下限値ＦｓｉＬ以下でなかったとき（例え
ば、現在が第４図の点Ｓで、レジスタｆの周波数が第４
図の点■となったとき）には、レジスタｆの周波数が適
値範囲内にあるので、レジスタｆの周波数を周期Ｔｆに
変換して周期レジスタＴｆに書込む（１８）。(II-1) When the lower limit value FsiL is not below (for example, the current point is point S in Fig. 4 and the frequency of register f is
At point (2) in the figure, the frequency of register f is within the appropriate value range, so the frequency of register f is converted into a period Tf and written to the period register Tf (18).

（ＩＩ−２）次に、レジスタｔｏｎｉのデータｉで指定
されるオン期間データＴｏｎｉをオン期間レジスタＴｏ
ｎに書んで、周期レジスタＴｆのデータをりイマ１０の
ロードデータ入力端に出力しがっオン期間レジスＴｏｎ
のデータをタイマ１１のロードデータ入力端に出力する
（１８）。(II-2) Next, the on-period data Toni specified by the data i of the register toni is transferred to the on-period register Toni.
n, and outputs the data of the period register Tf to the load data input terminal of the timer 10.
The data is output to the load data input terminal of the timer 11 (18).

そしてメインルーチン（図示せず）に戻る。ステップ１
１でスタートした内部タイマｄｔがタイムオーバすると
、またこの「内部タイマｄｔ割込」（ＩＴＩ）に進み、
上述の負荷電圧の読込み（１２）。The process then returns to the main routine (not shown). Step 1
When the internal timer dt that started at 1 times out, the process goes to this "internal timer dt interrupt" (ITI) again.
Load voltage reading (12) as described above.

周波数変更分Δｆの演算および次に設定すべき周波数ｆ
の演算（１３）を実行し、またΔｆが正か否かをチエツ
クする。Calculation of frequency change Δf and frequency f to be set next
The calculation (13) is executed, and it is checked whether Δf is positive or not.

（ＩＩ−３）下限値ＦｓｉＬ以下であったときには、レ
ジスタｔｏｎｔのｉが１であるかをチエツクして（２２
）、それが１　（ｔ　ｏｎｌ）であると、オン期間が最
小値でしかも周波数が最小値以下であって、第１図に示
す定電圧出力回路の最低出力値以下の出力（これは不可
）となるので、これを該最低出力値に制限するためレジ
スタｆには下限値ＦｓｌＬを書込んで（２３）、上記（
ＩＩ−２）に進む。すなわちｔｏｏｌ、周波数Ｆ！ＩＩ
Ｌの出力を行なう。(II-3) If it is less than the lower limit FsiL, check whether i of register tont is 1 (22
), if it is 1 (t onl), the on period is the minimum value and the frequency is below the minimum value, and the output is below the minimum output value of the constant voltage output circuit shown in Figure 1 (this is not possible) Therefore, in order to limit this to the minimum output value, the lower limit value FslL is written in the register f (23), and the above (
Proceed to II-2). That is, tool, frequency F! II
Outputs L.

レジスタｔｏｎｉのｉ　ｈｌ　１でなかったときには、
レジスタｔ　ｏｎ　ｉの内容を１小さいものに更新しく
２４）、すなわち、オン期間ｔｏｎの指定を１ステップ
短いもの（例えばｊａｎ４からしｏｎ３）に変更して、
これに対応してレジスタｆの周波数も、変更したｔｏｎ
における、変更前のｔｏｎでレジスタｆの周波数で得ら
れる出力電流と実質上同一の出力電流を得る周波数（第
２回目の演算周波数）、に変更する（２５）、そして、
またレジスタｆの周波数（第２回目の演算周波数）が下
限値ＦｓｉＬ以下か否かをチエツクして（２１）、下限
値ＦｓｉＬ。When i hl of register toni is not 1,
Update the contents of the register ton i to one smaller by 24), that is, change the on-period ton specification to one step shorter (for example, from jan4 to on3).
Correspondingly, the frequency of register f was also changed to ton.
(25), at which the output current is substantially the same as the output current obtained at the frequency of the register f at ton before the change (second calculation frequency);
Also, it is checked whether the frequency of register f (second calculation frequency) is less than or equal to the lower limit value FsiL (21), and the lower limit value FsiL is determined.

を越えると（例えば現在が第４図の点■で、第１回目に
算出したｆが第４図の点■となり、そこでｔｏｎを３か
ら２に切換えて対応周波数を演算したら第４図の点■に
なると）、上記（１−２）に進む（点■のオン期間ｔ　
ｏｎ　２および周波数の出力を行なう）。(For example, if the current point is point ■ in Figure 4, and the first calculation of f becomes point ■ in Figure 4, then if you switch ton from 3 to 2 and calculate the corresponding frequency, the point in Figure 4 will be reached.) ), proceed to (1-2) above (on period t of point ■)
on 2 and frequency output).

第２回目の演算周波数が下限値ＦｓｉＬ以下であったと
きには、またオン期間ｔｏｎを１ステップ短いものに切
換えて（２４）、変更したｔｏｎにおける。変更前のｊ
ａｎでレジスタｆの周波数で得られる出力電流と実質上
同一の出力電流を得る周波数（第３回目の演算周波数）
、に変更する（２５）。そして、第３回目の演算周波数
が下限値ＦｓｉＬ以下か否かをチエツクして（２１）、
下限値ＦｓｉＬを趙えると（例えば現在が第４図の点■
で、第１回目に算出したｆが第４図の点■となり、そこ
でｔｏｎを４から３に切換えて対応周波数を第２回目に
演算したら第４図の点■となり、そこで更にｔｏｎを３
から２に切換えて対応周波数を第３回目に演算したら第
４図の点■となると）、上記（ＩＩ−２）に進む（点■
のオン期間ｔｏｎ２および周波数の出力を行なう）。こ
のように、負荷電圧の変動が大きく、この補償のために
大幅に出力電流を下げなければならないとき（例えば点
■がら点■への変更が必要なとき）、このための演算お
よび出力更新を一回の内部タイマａｔ割込（ＩＴＩ）で
実行するので、負荷電圧の急速な変動を補償する動作速
度が速い。When the second calculation frequency is less than or equal to the lower limit value FsiL, the on-period ton is again changed to one shorter by one step (24), and the changed ton is used. j before change
Frequency at which an output current is obtained that is substantially the same as the output current obtained at the frequency of register f (third calculation frequency)
, (25). Then, it is checked whether the third calculation frequency is less than or equal to the lower limit value FsiL (21),
When the lower limit value FsiL is exceeded (for example, the current point is the point in Figure 4)
Then, the f calculated the first time becomes the point ■ in Figure 4, and when the ton is changed from 4 to 3 and the corresponding frequency is calculated the second time, it becomes the point ■ in Figure 4, and then the ton is further changed to 3.
When switching from to 2 and calculating the corresponding frequency for the third time, it becomes point ■ in Figure 4), proceed to the above (II-2) (point ■
(on-period ton2 and frequency are output). In this way, when the load voltage fluctuates significantly and the output current must be significantly lowered to compensate for this (for example, when changing from point to point), calculations and output updates are performed for this purpose. Since it is executed with one internal timer AT interrupt (ITI), the operation speed is fast enough to compensate for rapid fluctuations in the load voltage.

以上に説明した「内部タイマｄｔ割込Ｊ　（ＩＴＩ）が
、周期ｄｔで繰返えされるので、負荷電圧（低抗６の電
圧）の読込み（サンプリング）と読込み値に対応したフ
ィードバックＰＷＭ制御がｄｔ同周期繰返えされる。Since the internal timer dt interrupt J (ITI) explained above is repeated at the period dt, the reading (sampling) of the load voltage (voltage of the low resistor 6) and the feedback PWM control corresponding to the read value are performed at dt. The same cycle is repeated.

再度第５ａ図を参照する。ストップ入力が到来するとＣ
ＰＵ９は、内部タイマｄｔ割込を禁止し、タイマ１０．
１１をクリアしてそれらのカウント動作を停止する（４
．５）。これにより、負荷７のＰＷＭ制御が停止する。Referring again to Figure 5a. When a stop input arrives, C
PU9 disables internal timer dt interrupt and interrupts timer 10.
Clear 11 and stop those counting operations (4
．． 5). As a result, PWM control of the load 7 is stopped.

なお、電源回路１には電源スィッチがあり、負荷７への
給電をするときにはそれが閉じられ、給電を停止すると
きにはそれが開かれる。Note that the power supply circuit 1 includes a power switch, which is closed when supplying power to the load 7, and opened when supplying power is stopped.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、負荷電圧を設定値とする
に要する周波数ｆ　　（Ｔｆ）がまず演算され、それが
適値範囲を外れるときにオン期間が変更される。オン期
間Ｔｏｎは周期Ｔｆより短く、調整幅が狭いのに対して
１周期Ｔｆは、調整幅を広＜シ。As described above, according to the present invention, the frequency f (Tf) required to set the load voltage to the set value is first calculated, and when the frequency f (Tf) is out of the appropriate value range, the on-period is changed. The on-period Ton is shorter than the period Tf, and the adjustment range is narrow, whereas one period Tf has a wider adjustment range.

かも比較的に微細に調整しうるので、広いダイナミック
レンジと変動の少い出力電圧制御が実現する。また、１
つのオン期間Ｔ　ｏｎｉで所要の周波数ｆｉ（周期Ｔ　
ｆｉ）を演算し、これが該オン期間Ｔｏｎｉでの適値範
囲を外れているときに、オン期間Ｔｏｎｉを１ステツプ
変更（例えばＴｏｎｉ−１に変更）して、周波数ｆｉを
、変更したオン期間Ｔｏｎｉ−１で同一出力をもたらす
ものｆｉ−１に更新するが、この演算した周波数ｆｉ−
１がオン期間Ｔｏｎｉ−１の適値範囲にあるかを、その
出力前にチエツクして、適値範囲を外れているときには
更にオン期間Ｔｏｎｉ−１を変更し対応する周波数ｆｉ
−２を算出し、以下同様に、適値範囲内に入る周波数を
得るまで、このような演算を繰返すので、負荷電圧が急
激に変動してＴｏｎを数ステップ変更しなければ周波数
が適値範囲に入らない場合でも、負荷電圧の急変に即応
して、たちどころに、オン期間Ｔｏｎが適値に変更され
かつ適値範囲の周波数ｆが設定されるので、応答性が高
いＰＷＭ定電圧制御が実現する。Since the output voltage can be adjusted relatively finely, a wide dynamic range and output voltage control with little fluctuation can be achieved. Also, 1
The required frequency fi (period T
fi), and if this is out of the appropriate value range for the on-period Toni, change the on-period Toni by one step (for example, change it to Toni-1), and change the frequency fi to the changed on-period Toni. The calculated frequency fi-1 is updated to fi-1 which gives the same output at −1.
1 is within the appropriate value range of the on-period Toni-1 before outputting it, and if it is outside the appropriate value range, the on-period Toni-1 is further changed and the corresponding frequency fi is
-2 is calculated, and the same calculations are repeated until a frequency that falls within the appropriate value range is obtained. Therefore, unless the load voltage changes suddenly and Ton is changed several steps, the frequency will fall within the appropriate value range. Even if it does not, the on-period Ton is immediately changed to an appropriate value in response to a sudden change in load voltage, and the frequency f is set within the appropriate value range, allowing highly responsive PWM constant voltage control. Realize.

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

第１図は１本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 第２図は、第１図に示すアナログ電気回路部のの等価電
気回路図である。 第３図は、第２図に示すスイッチング素子３の両端間の
電圧と、インダクタンス２およびコンデンサ５に流れる
電流を示す波形図である。 第４図は、第１図に示すスイッチング素子３のオン期間
ｔｏｎおよびオン／オフ周波数ｆに対する、負荷７に供
給される電流の関係を示すグラフである。 第５ａ図および第５ｂ図は、第１図に示すマイクロブセ
ッサ９の制御動作を示すフローチャートである。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an equivalent electrical circuit diagram of the analog electrical circuit section shown in FIG. 1. FIG. 3 is a waveform diagram showing the voltage across the switching element 3 shown in FIG. 2 and the current flowing through the inductance 2 and the capacitor 5. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the current supplied to the load 7 and the on-period ton and on/off frequency f of the switching element 3 shown in FIG. 5a and 5b are flowcharts showing the control operation of the microprocessor 9 shown in FIG. 1. FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 電源； 前記電源から負荷へパルス給電するスイッチング手段； 前記負荷の負荷電圧を検出する電圧検出手段；および、 設定値と前記電圧検出手段が検出した負荷電圧に対応し
て、（ I ）負荷電圧が設定値を越えるときには、前記
スイッチング手段のオン期間ｔｏｎｉ同一のもとで、（
Ａ）負荷電圧を設定値とするに要するパルス周波数ｆｉ
を演算し、演算したパルス周波数ｆｉが所定上限値以上
であると、（Ｂ）オン期間ｔｏｎｉを１ステップ長いも
のｔｏｎｉ＿＋＿１に更新し、かつパルス周波数ｆｉを
、更新したオン期間ｔｏｎｉ＿＋＿１において、更新前
のオン期間ｔｏｎｉおよび演算したパルス周期ｆｉで前
記スイッチング手段が負荷に与える出力と実質上同一出
力を負荷に与えるパルス周波数ｆｉ＿＋＿１に更新し、
（Ｃ）更新したパルス周波数ｆｉ＿＋＿１が所定上限値
以上であると、更新したオン期間ｔｏｎｉ＿＋＿１およ
び更新したパルス周波数ｆｉ＿＋＿１について上記（Ｂ
）以下をまた実行し、上記（Ａ）又は（Ｂ）で演算又は
更新したパルス周波数が所定上限値未満であると前記ス
イッチング手段を、上記（Ａ）又は（Ｂ）で演算又は更
新したパルス周波数およびオン期間でオン／オフ付勢し
、（II）負荷電圧が設定値未満のときには、前記スイッ
チング手段のオン期間ｔｏｎｉ同一のもとで、（ａ）負
荷電圧を設定値とするに要するパルス周波数ｆｉを演算
し、演算したパルス周波数ｆｉが所定下限値以下である
と、（ｂ）オン期間ｔｏｎｉを１ステップ短いものｔｏ
ｎｉ＿−＿１に更新し、かつパルス周波数ｆｉを、更新
したオン期間ｔｏｎｉ＿−＿１において、更新前のオン
期間ｔｏｎｉおよび演算したパルス周期ｆｉで前記スイ
ッチング手段が負荷に与える出力と実質上同一出力を負
荷に与えるパルス周波数ｆｉ＿−＿１に更新し、（ｃ）
更新したパルス周波数ｆｉ＿−＿１が所定下限値以下で
あると、更新したオン期間ｔｏｎｉ＿−＿１および更新
したパルス周波数ｆｉ＿−＿１について上記（ｂ）以下
をまた実行し、上記（ａ）又は（ｂ）で演算又は更新し
たパルス周波数が所定下限値を越えていると前記スイッ
チング手段を、上記（ａ）又は（ｂ）で演算又は更新し
たパルス周波数およびオン期間でオン／オフ付勢する、
スイッチング制御手段； を備える定電圧出力回路。[Scope of Claims] A power supply; a switching means for supplying pulse power from the power supply to a load; a voltage detection means for detecting the load voltage of the load; and, in response to a set value and the load voltage detected by the voltage detection means, (I) When the load voltage exceeds the set value, under the same on-period toni of the switching means, (
A) Pulse frequency fi required to set the load voltage to the set value
If the calculated pulse frequency fi is equal to or higher than the predetermined upper limit value, (B) the on-period toni is updated to toni_+_1, which is one step longer, and the pulse frequency fi is changed to the value before the update in the updated on-period toni_+_1. updating to a pulse frequency fi_+_1 that provides substantially the same output as the output that the switching means provides to the load with the on period toni and the calculated pulse period fi;
(C) If the updated pulse frequency fi_+_1 is greater than or equal to the predetermined upper limit value, the updated on-period toni_+_1 and the updated pulse frequency fi_+_1 are
) The following is also executed, and if the pulse frequency calculated or updated in the above (A) or (B) is less than the predetermined upper limit value, the switching means is set to the pulse frequency calculated or updated in the above (A) or (B). and (II) when the load voltage is less than the set value, under the same on-period toni of the switching means, (a) the pulse frequency required to bring the load voltage to the set value; fi is calculated, and if the calculated pulse frequency fi is below a predetermined lower limit value, (b) the on-period toni is shortened by one step to
ni_-_1, and in the updated on-period toni_-_1, the pulse frequency fi is updated, and the output is applied to the load substantially the same as the output that the switching means gives to the load during the on-period toni before updating and the calculated pulse period fi. (c)
If the updated pulse frequency fi_-_1 is below the predetermined lower limit value, the above (b) and subsequent steps are performed again for the updated on-period toni_-_1 and the updated pulse frequency fi_-_1, and the above (a) or (b) is performed. If the pulse frequency calculated or updated in step (a) or (b) exceeds a predetermined lower limit, the switching means is turned on/off at the pulse frequency and on period calculated or updated in step (a) or (b).
A constant voltage output circuit comprising switching control means;