JPH05145348A - Switching type dc power amplifier - Google Patents
Switching type dc power amplifierInfo
- Publication number
- JPH05145348A JPH05145348A JP30196891A JP30196891A JPH05145348A JP H05145348 A JPH05145348 A JP H05145348A JP 30196891 A JP30196891 A JP 30196891A JP 30196891 A JP30196891 A JP 30196891A JP H05145348 A JPH05145348 A JP H05145348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- gain
- voltage
- pulse signal
- power amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、直流を含む低周波信号
の増幅に用いるスイッチング形直流電力増幅器に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching type DC power amplifier used for amplifying a low frequency signal containing DC.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は、従来のスイッチング形直流電力
増幅器の構成例を示す図である。図において、スイッチ
ング形直流電力増幅器は、直流電源10と、直流電源1
0に接続され、入力されるパルス信号のデューティ比に
応じた直流電圧を出力端子20に出力するDC−DC変
換部30と、出力端子電圧の分圧電圧と入力信号源40
の信号電圧との差電圧を出力する誤差増幅回路部50
と、誤差増幅回路部50の出力電圧に応じたデューティ
比のパルス信号をDC−DC変換部30に与えるパルス
信号発生回路60とにより構成される。なお、図4に示
す構成例は、DC−DC変換部30として一石フォワー
ドコンバータを用いたものである。すなわち、DC−D
C変換部30は、主スイッチ素子(短絡スイッチとして
用いたFET)31、トランス32、ダイオード33,
34、出力フィルタを構成するインダクタ35およびコ
ンデンサ36により構成される。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a conventional switching type DC power amplifier. In the figure, the switching type DC power amplifier includes a DC power supply 10 and a DC power supply 1
0, and a DC-DC converter 30 that outputs a DC voltage according to the duty ratio of the input pulse signal to the output terminal 20, a divided voltage of the output terminal voltage, and an input signal source 40.
Error amplifier circuit section 50 that outputs a voltage difference from the signal voltage of
And a pulse signal generation circuit 60 that gives a pulse signal having a duty ratio corresponding to the output voltage of the error amplification circuit section 50 to the DC-DC conversion section 30. Note that the configuration example shown in FIG. 4 uses an Ichikoku forward converter as the DC-DC conversion unit 30. That is, DC-D
The C conversion unit 30 includes a main switch element (FET used as a short-circuit switch) 31, a transformer 32, a diode 33,
34, an inductor 35 and a capacitor 36 that form an output filter.
【0003】誤差増幅回路部50は、出力端子電圧の分
圧およびその分圧電圧と入力信号電圧とを比較し、その
差電圧を増幅して出力する分圧・誤差増幅器51と、そ
の差電圧にインダクタ35の両端電圧を積分した値を加
算して負帰還制御系の安定性を高める積分・加算器52
とにより構成される。The error amplifying circuit section 50 divides the output terminal voltage and compares the divided voltage with the input signal voltage, amplifies the difference voltage and outputs the divided voltage and error amplifier 51, and the difference voltage. An adder / adder 52 for increasing the stability of the negative feedback control system by adding a value obtained by integrating the voltage across the inductor 35 to
Composed of and.
【0004】このような構成では、入力信号源40から
の信号は、誤差増幅回路部50で出力端子電圧の分圧電
圧との差電圧に変換され、さらにインダクタ35の両端
電圧を積分した値が加算されてパルス信号発生回路60
に与えられる。パルス信号発生回路60では、誤差増幅
回路部50の出力電圧に応じたデューティ比のパルス信
号を発生し、DC−DC変換部30の主スイッチ素子3
1を駆動する。DC−DC変換部30では、パルス信号
に応じた主スイッチ素子31のオンオフ動作により、ト
ランス32の両端に発生するパルス電圧がダイオード3
3,34で整流され、その後インダクタ35およびコン
デンサ36による出力フィルタで平滑化することによ
り、出力端子20には入力信号源40の信号電圧に応じ
た電圧を取り出すことができる。In such a configuration, the signal from the input signal source 40 is converted into a voltage difference between the output terminal voltage and the divided voltage in the error amplification circuit section 50, and a value obtained by integrating the voltage across the inductor 35 is obtained. Pulse signal generation circuit 60 is added
Given to. The pulse signal generation circuit 60 generates a pulse signal having a duty ratio according to the output voltage of the error amplification circuit section 50, and the main switch element 3 of the DC-DC conversion section 30.
Drive 1 In the DC-DC converter 30, the pulse voltage generated at both ends of the transformer 32 is turned on and off by the main switch element 31 according to the pulse signal.
After being rectified by 3, 34 and smoothed by the output filter including the inductor 35 and the capacitor 36, a voltage corresponding to the signal voltage of the input signal source 40 can be taken out from the output terminal 20.
【0005】このようなスイッチング形直流電力増幅器
は、主スイッチ素子31のオンオフ動作を利用している
ために、一般の線形電力増幅器に比べて高い効率が得ら
れる特長をもっている。Since such a switching type DC power amplifier utilizes the on / off operation of the main switch element 31, it has a feature that a higher efficiency can be obtained as compared with a general linear power amplifier.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図4に示す従
来のスイッチング形直流電力増幅器の電圧増幅率の周波
数特性(ゲイン特性)は、図5(1),(2)に示すように、
低周波数領域で極と零点を有するために平坦にならな
い。したがって、出力波形に歪みが生じ、またリンギン
グが生じる原因になっていた。なお、分圧・誤差増幅器
51および積分・加算器52を構成する抵抗およびコン
デンサの内、ゲイン特性に影響を与える素子の値をそれ
ぞれR1 〜R5 、C1 ,C2 とする。However, the frequency characteristic (gain characteristic) of the voltage amplification factor of the conventional switching type DC power amplifier shown in FIG. 4 is as shown in FIGS. 5 (1) and 5 (2).
It does not become flat because it has poles and zeros in the low frequency region. Therefore, it has been a cause of distortion of the output waveform and ringing. Among the resistors and capacitors forming the voltage divider / error amplifier 51 and the integrator / adder 52, the values of the elements that affect the gain characteristics are R 1 to R 5 , C 1 and C 2 , respectively.
【0007】これは、出力端子電圧の分圧電圧と入力信
号電圧との差電圧について直流精度を上げるための積分
回路(分圧・誤差増幅器51の一部)と、出力フィルタ
を構成するインダクタ35の両端電圧を積分する積分回
路(積分・加算器52の一部)が、スイッチング形直流
電力増幅器の負帰還制御系の一部を構成する誤差増幅回
路部50内に存在するためである。This is an integrating circuit (a part of the voltage dividing / error amplifier 51) for improving the DC accuracy of the voltage difference between the divided voltage of the output terminal voltage and the input signal voltage, and the inductor 35 forming the output filter. This is because an integrator circuit (a part of the integrator / adder 52) that integrates the voltage across both ends exists in the error amplification circuit section 50 that forms a part of the negative feedback control system of the switching DC power amplifier.
【0008】本発明は、平坦なゲイン特性を実現するこ
とができるスイッチング形直流電力増幅器を提供するこ
とを目的とする。An object of the present invention is to provide a switching type DC power amplifier which can realize a flat gain characteristic.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、パルス信号の
デューティ比に応じた直流電圧を出力端子に出力するD
C−DC変換部と、出力端子電圧の分圧電圧と入力信号
電圧との差電圧を出力する誤差増幅回路部と、前記誤差
増幅回路部の出力電圧に応じたデューティ比のパルス信
号を前記DC−DC変換部に与えるパルス信号発生回路
とを備えたスイッチング形直流電力増幅器において、前
記誤差増幅回路部の出力電圧を増幅あるいは減衰させて
前記パルス信号発生回路に与えるゲイン補償回路を備え
たことを特徴とする。According to the present invention, a D voltage is output to an output terminal according to the duty ratio of a pulse signal.
A C-DC conversion unit, an error amplification circuit unit that outputs a voltage difference between the divided voltage of the output terminal voltage and the input signal voltage, and a pulse signal having a duty ratio according to the output voltage of the error amplification circuit unit, A switching DC power amplifier including a pulse signal generating circuit for supplying to a DC converter, a gain compensating circuit for amplifying or attenuating the output voltage of the error amplifying circuit and supplying the pulse signal generating circuit with the gain compensating circuit; Characterize.
【0010】[0010]
【作用】本発明は、誤差増幅回路部とパルス信号発生回
路との間に挿入されるゲイン補償回路でゲインを調整す
ることにより、パルス信号発生回路に与える制御電圧の
ゲイン特性を平坦にすることができる。According to the present invention, the gain compensation circuit inserted between the error amplification circuit section and the pulse signal generation circuit adjusts the gain to flatten the gain characteristic of the control voltage applied to the pulse signal generation circuit. You can
【0011】[0011]
【実施例】図1,図2は、本発明の第一実施例構成およ
び第二実施例構成を示す図である。1 and 2 are views showing a first embodiment configuration and a second embodiment configuration of the present invention.
【0012】本発明のスイッチング形直流電力増幅器
は、誤差増幅回路部50とパルス信号発生回路60との
間にゲイン補償回路を接続することを特徴としている
が、図1に示す第一実施例はゲイン補償回路を演算増幅
器と抵抗により構成される増幅回路70で実現した例で
あり、図2に示す第二実施例はゲイン補償回路を抵抗の
みにより構成される減衰回路80で実現した例である。The switching type DC power amplifier of the present invention is characterized in that a gain compensating circuit is connected between the error amplifying circuit section 50 and the pulse signal generating circuit 60. The first embodiment shown in FIG. This is an example in which the gain compensation circuit is realized by an amplifier circuit 70 composed of an operational amplifier and a resistor, and the second embodiment shown in FIG. 2 is an example in which the gain compensation circuit is realized by an attenuation circuit 80 composed only of a resistor. ..
【0013】各実施例構成は、それぞれ図5(1),(2) に
示すゲイン特性に対応するものである。すなわち、出力
電力を大きくしたり、負帰還制御系の安定性を向上させ
るためにC2R3の時定数を小さくした場合には図5(1)
に示すゲイン特性となる。このような場合には、ゲイン
補償回路のゲインを大きくすることによりスイッチング
形直流電力増幅器のゲイン特性を平坦化することができ
るので、図1に示す増幅回路70によりゲイン補償回路
を構成する。また、その逆の場合には図5(2)に示すゲ
イン特性となる。このような場合には、ゲイン補償回路
のゲインを小さくすることによりスイッチング形直流電
力増幅器のゲイン特性を平坦化することができるので、
図2に示す減衰回路80によりゲイン補償回路を構成す
る。The configurations of the respective embodiments correspond to the gain characteristics shown in FIGS. 5 (1) and 5 (2), respectively. That is, when the output power is increased or the time constant of C 2 R 3 is decreased in order to improve the stability of the negative feedback control system, FIG.
The gain characteristic is shown in. In such a case, the gain characteristic of the switching type DC power amplifier can be flattened by increasing the gain of the gain compensating circuit. Therefore, the gain compensating circuit is configured by the amplifier circuit 70 shown in FIG. In the opposite case, the gain characteristic shown in FIG. 5 (2) is obtained. In such a case, the gain characteristic of the switching type DC power amplifier can be flattened by reducing the gain of the gain compensation circuit.
The attenuation circuit 80 shown in FIG. 2 constitutes a gain compensation circuit.
【0014】なお、増幅回路70あるいは減衰回路80
で構成されるゲイン補償回路のゲインkは、以下に示す
条件に従って増幅回路70あるいは減衰回路80の抵抗
値を調整して行う。The amplification circuit 70 or the attenuation circuit 80
The gain k of the gain compensation circuit configured by is adjusted by adjusting the resistance value of the amplifier circuit 70 or the attenuation circuit 80 according to the following conditions.
【0015】パルス信号発生回路60の入力電圧をデュ
ーティ比に変換するゲインをg、トランス32の1次・
2次巻線比をn1 、インダクタ35のインダクタンスを
Lおよび1次・2次巻線比をn2 、直流電源電圧を
Vi 、出力端子20に接続される負荷抵抗をRL とする
と、低周波数領域の極と零点の周波数ωp およびω
Z は、The gain for converting the input voltage of the pulse signal generating circuit 60 into the duty ratio is g, and the primary
When the secondary winding ratio is n 1 , the inductance of the inductor 35 is L and the primary / secondary winding ratio is n 2 , the DC power supply voltage is V i , and the load resistance connected to the output terminal 20 is R L , Low frequency pole and zero frequencies ω p and ω
Z is
【0016】[0016]
【数1】 [Equation 1]
【0017】となる。ここで、極と零点を打ち消し、平
坦なゲイン特性とするためには、ωp =ωZ とする必要
がある。この条件を満たすkは、[0017] Here, in order to cancel the poles and zeros to obtain a flat gain characteristic, it is necessary to set ω p = ω Z. K satisfying this condition is
【0018】[0018]
【数2】 [Equation 2]
【0019】となる。このようなゲインkを有するゲイ
ン補償回路(70,80)を用いて誤差増幅回路部50
の出力電圧に対するゲインを調整することにより、図3
に示すようにスイッチング形直流電力増幅器のゲイン特
性の平坦化を実現することができる。It becomes Using the gain compensation circuit (70, 80) having such a gain k, the error amplification circuit unit 50
By adjusting the gain for the output voltage of
As shown in, the flatness of the gain characteristic of the switching type DC power amplifier can be realized.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ゲイン補
償回路におけるゲインを適宜調整することにより、電圧
増幅率の周波数特性(ゲイン特性)を平坦にすることが
できる。したがって、線形電力増幅器よりも効率の高い
スイッチング形直流電力増幅器において、優れた電圧増
幅特性を実現することができる。As described above, according to the present invention, the frequency characteristic (gain characteristic) of the voltage amplification factor can be made flat by appropriately adjusting the gain in the gain compensating circuit. Therefore, excellent voltage amplification characteristics can be realized in the switching type DC power amplifier having higher efficiency than the linear power amplifier.
【図1】本発明の第一実施例構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第二実施例構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明のスイッチング形直流電力増幅器におけ
るゲイン特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a gain characteristic in the switching type DC power amplifier of the present invention.
【図4】従来のスイッチング形直流電力増幅器の構成例
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a conventional switching DC power amplifier.
【図5】従来のスイッチング形直流電力増幅器における
ゲイン特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a gain characteristic in a conventional switching DC power amplifier.
10 直流電源 20 出力端子 30 DC−DC変換部 31 主スイッチ素子 32 トランス 33,34 ダイオード 35 インダクタ 36 コンデンサ 40 入力信号源 50 誤差増幅回路部 51 分圧・誤差増幅器 52 積分・加算器 60 パルス信号発生回路 70 増幅回路 80 減衰回路 10 DC Power Supply 20 Output Terminal 30 DC-DC Converter 31 Main Switch Element 32 Transformer 33, 34 Diode 35 Inductor 36 Capacitor 40 Input Signal Source 50 Error Amplifier Circuit Section 51 Voltage Divider / Error Amplifier 52 Integrator / Adder 60 Pulse Signal Generation Circuit 70 Amplification circuit 80 Attenuation circuit
Claims (1)
電圧を出力端子に出力するDC−DC変換部と、 出力端子電圧の分圧電圧と入力信号電圧との差電圧を出
力する誤差増幅回路部と、 前記誤差増幅回路部の出力電圧に応じたデューティ比の
パルス信号を前記DC−DC変換部に与えるパルス信号
発生回路とを備えたスイッチング形直流電力増幅器にお
いて、 前記誤差増幅回路部の出力電圧を増幅あるいは減衰させ
て前記パルス信号発生回路に与えるゲイン補償回路を備
えたことを特徴とするスイッチング形直流電力増幅器。1. A DC-DC converter that outputs a DC voltage corresponding to the duty ratio of a pulse signal to an output terminal, and an error amplifier circuit that outputs a voltage difference between a divided voltage of an output terminal voltage and an input signal voltage. And a pulse signal generation circuit that gives a pulse signal having a duty ratio corresponding to the output voltage of the error amplification circuit unit to the DC-DC conversion unit, wherein the output voltage of the error amplification circuit unit A switching type DC power amplifier, comprising: a gain compensating circuit for amplifying or attenuating the pulse signal and giving it to the pulse signal generating circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30196891A JPH05145348A (en) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | Switching type dc power amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30196891A JPH05145348A (en) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | Switching type dc power amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05145348A true JPH05145348A (en) | 1993-06-11 |
Family
ID=17903299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30196891A Pending JPH05145348A (en) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | Switching type dc power amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05145348A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008065762A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Panasonic Corporation | Operational amplifier |
CN104935279A (en) * | 2015-06-24 | 2015-09-23 | 许继电源有限公司 | Three-level switch power amplifier |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP30196891A patent/JPH05145348A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008065762A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Panasonic Corporation | Operational amplifier |
US7852158B2 (en) | 2006-11-30 | 2010-12-14 | Panasonic Corporation | Operational amplifier |
CN104935279A (en) * | 2015-06-24 | 2015-09-23 | 许继电源有限公司 | Three-level switch power amplifier |
CN104935279B (en) * | 2015-06-24 | 2018-09-14 | 许继电源有限公司 | A kind of tri-level switch power amplifier |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2735480B2 (en) | Mode switching power supply | |
CN101710794B (en) | AC-DC flyback converter under total energy translative mode and loop circuit compensation method thereof | |
JP3133286U (en) | Tracking power supply | |
EP2975763B1 (en) | Class d power amplifier | |
JPH03178551A (en) | Lamp generator for adaptive compensation to be used for current mode dc/dc converter | |
JPS63257459A (en) | Switching regulator | |
JP2007508731A (en) | Power conversion system | |
CN113726132B (en) | Flyback converter for controlling on-time change | |
US11722066B2 (en) | Single stage power factor correcting synchronous harmonic converter | |
CN214707541U (en) | Switching power supply error compensation circuit and switching power supply | |
US6504348B2 (en) | Remote sensing by high-order filtering | |
US20060181346A1 (en) | Constant frequency self-oscillating amplifier | |
JPH05145348A (en) | Switching type dc power amplifier | |
JPH05259753A (en) | Feedback type switching power amplifier | |
JPH0731152A (en) | Constant power factor control method for pwm converter | |
JP3210185B2 (en) | DC / DC converter control circuit | |
JPS58105606A (en) | Power supplying circuit for amplifier | |
CN113067482B (en) | Error compensation circuit of switching power supply and switching power supply | |
JP3045204B2 (en) | Switching power supply | |
JP2001178123A (en) | Stabilized dc power supply | |
JP4024732B2 (en) | Switching power supply control circuit | |
JPS58107267A (en) | Electric power source for welding | |
JPS5930630Y2 (en) | Inverter output stabilization circuit | |
JP2575480Y2 (en) | Stabilized power supply circuit | |
SU1429098A1 (en) | Voltage stabilizer |