JPH0833328A - スイッチング電源 - Google Patents

スイッチング電源

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JPH0833328A
JPH0833328A JP18181294A JP18181294A JPH0833328A JP H0833328 A JPH0833328 A JP H0833328A JP 18181294 A JP18181294 A JP 18181294A JP 18181294 A JP18181294 A JP 18181294A JP H0833328 A JPH0833328 A JP H0833328A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な制御回路を構成することができるとと
もに、安定した制御をすることができるスイッチング電
源を提供する。 【構成】 1次側巻線N1に入力される電圧Vinと2
次側巻線N3の誘起電圧V1とに対する制御信号とし
て、パルス幅が最小単位幅の整数倍で増減するPWM1
信号とPWM4信号とがそれぞれ用いられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トランスの1次側巻線
へ入力される電圧と2次側巻線に誘起される電圧とをパ
ルス幅変調方式によってそれぞれ制御するスイッチング
電源に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、スイッチング電源として、トラン
スの1次側巻線へ入力される電圧と2次側巻線に誘起さ
れる電圧をアナログパルス幅変調方式によってそれぞれ
制御するものがある。
【0003】また、1次側巻線の入力電圧に対する制御
をデジタル化する試みもあるが、2次側巻線の誘起電圧
に対する制御に関しては、その制御のデジィタル化に対
する困難さなどから、アナログ制御、または単純なオン
・オフ制御などの制御方法が用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、2次側巻線の
誘起電圧に対する制御に上述の制御方法を用いると、ノ
イズなどによって制御が不安定になる。また、アナログ
制御では、所定の電圧が得られないなど、信頼性が劣
り、アナログ制御回路の構成に要する費用が高くなる。
さらに、1次側と2次側との間の同期を取ることは難し
い。さらに、CPUなどと組み合わせて1次側および2
次側の誘起電圧に対する制御が可能なようにCPUとア
ナログ制御回路とを1つのチップ上に組み込むと、選別
歩留まりが低下し、かつプロセスが複雑になるから、チ
ップの製造単価が非常に高くなる。
【0005】本発明の目的は、安価な制御回路を構成す
ることができ、かつ安定した制御をすることができるス
イッチング電源を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
1次側巻線および少なくとも一つの2次側巻線を有する
トランスが設けられ、前記1次側巻線へ入力される電圧
と前記2次側巻線に誘起される電圧とをパルス幅変調方
式によってそれぞれ制御するスイッチング電源におい
て、前記1次側巻線に入力される電圧と前記2次側巻線
の誘起電圧とに対する制御信号として、パルス幅が最小
単位幅の整数倍で増減する信号をそれぞれ用いることを
特徴とする。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載のス
イッチング電源において、前記1次側巻線に対する制御
信号と前記2次側巻線に対する制御信号とは互いに同期
していることを特徴とする。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1または請
求項2記載のスイッチング電源において、前記2次側巻
線に対する制御信号のパルス幅は、前記1次側巻線に対
する制御信号のパルス幅が規定する期間内で最小単位幅
の整数倍で増減することを特徴とする。
【0009】請求項4記載の発明は、請求項1または請
求項2記載のスイッチング電源において、前記2次側巻
線に対する制御信号のパルス幅は、前記1次側巻線に対
する制御信号のパルス幅が規定する期間内でかつ前記1
次側巻線に対する制御信号の立上がりを基準として最小
単位幅の整数倍で増減することを特徴とする。
【0010】請求項5記載の発明は、請求項1または請
求項2記載のスイッチング電源において、前記2次側巻
線に対する制御信号のパルス幅は、外部から供給される
同期信号の立上がりを基準として最小単位幅の整数倍で
増減することを特徴とする。
【0011】請求項6記載の発明は、請求項5記載のス
イッチング電源において、前記同期信号は前記1次側巻
線に対する制御信号に同期していることを特徴とする。
【0012】請求項7記載の発明は、請求項5記載のス
イッチング電源において、前記同期信号を所定の期間中
無効信号として取り扱うことを特徴とする。
【0013】請求項8記載の発明は、請求項3,4,6
または7記載のスイッチング電源において、前記1次側
巻線に対する制御信号のパルス幅の増減は前記1次側巻
線に対するスイッチング動作に応じて2次側巻線に誘起
される電圧またはその分圧のいずれか一方とそれに対す
る基準電圧との比較の結果に応じて決定され、前記2次
側巻線に対する制御信号のパルス幅の増減は前記2次側
巻線の誘起電圧またはその分圧のいずれか一方とそれに
対する基準電圧との比較の結果に応じて決定され、前記
1次側巻線のスイッチング動作による2次側巻線に対す
る制御は、前記1次側巻線のスイッチング動作がオン動
作するときにオフ動作となるオン・オフ制御であり、か
つ、スイッチング動作による前記2次側巻線の制御は、
前記1次側巻線のスイッチング動作がオン動作するとき
にオン動作となるオン・オン制御であることを特徴とす
る。
【0014】
【作用】請求項1記載のスイッチング電源では、1次側
巻線に入力される電圧と2次側巻線の誘起電圧とに対す
る制御信号として、パルス幅が最小単位幅の整数倍で増
減する信号をそれぞれ用いる。
【0015】請求項2記載のスイッチング電源では、1
次側巻線に対する制御信号と2次側巻線に対する制御信
号とが互いに同期している。
【0016】請求項3記載のスイッチング電源では、2
次側巻線に対する制御信号のパルス幅が、1次側巻線に
対する制御信号のパルス幅が規定する期間内で最小単位
幅の整数倍で増減する。
【0017】請求項4記載のスイッチング電源では、2
次側巻線に対する制御信号のパルス幅が、1次側巻線に
対する制御信号のパルス幅が規定する期間内でかつ1次
側巻線に対する制御信号の立上がりを基準として最小単
位幅の整数倍で増減する。
【0018】請求項5記載のスイッチング電源では、2
次側巻線に対する制御信号のパルス幅が、外部から供給
される同期信号の立上がりを基準として最小単位幅の整
数倍で増減する。
【0019】請求項6記載のスイッチング電源では、同
期信号が1次側巻線に対する制御信号に同期している。
【0020】請求項7記載のスイッチング電源では、同
期信号を所定の期間中無効信号として取り扱う。
【0021】請求項8記載のスイッチング電源では、1
次側巻線に対する制御信号のパルス幅の増減が1次側巻
線に対するスイッチング動作に応じて2次側巻線に誘起
される電圧またはその分圧のいずれか一方とそれに対す
る基準電圧との比較の結果に応じて決定され、2次側巻
線に対する制御信号のパルス幅の増減が2次側巻線の誘
起電圧またはその分圧のいずれか一方とそれに対する基
準電圧との比較の結果に応じて決定され、1次側巻線の
スイッチング動作による2次側巻線に対する制御が、1
次側巻線のスイッチング動作がオン動作するときにオフ
動作となるオン・オフ制御で行われ、かつ、スイッチン
グ動作による2次側巻線の制御が、1次側巻線のスイッ
チング動作がオン動作するときにオン動作となるオン・
オン制御で行われる。
【0022】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図を参照し
ながら説明する。 (第1実施例)図1は本発明のスイッチング電源の第1
実施例の構成を示すブロック図である。
【0023】本実施例のスイッチング電源は、図1に示
すように、コンバータトランス(以下、トランスとい
う)T1を備える。トランスT1には、1次側巻線N1
と、2つの2次側巻線N2,N3とが設けられている。
【0024】1次側巻線N1の一端には電圧Vinを供
給する直流電源DCの+端子が接続され、直流電源DC
の−端子は基準電位に接続されている。この電圧Vin
としては、例えば商用電源を全波整流し、かつコンデン
サC0で平滑することによって得られる電圧が考えられ
る。
【0025】1次側巻線N1の他端には、スイッチング
素子であるFETQ1のドレインおよびコンデンサC1
の一端が接続されている。FETQ1のソースおよびコ
ンデンサC1の他端は基準電位に接続されている。FE
TQ1のゲートは駆動回路102の出力端に接続されて
いる。
【0026】2次側巻線N2の一端にはダイオードD3
のアノードが接続され、その他端は共通基準電位(以
下、COM電位)に接続されている。2次側巻線N2に
は、1次側巻線N1の巻線数との比に応じた電圧V2が
誘起される。
【0027】ダイオードD3のカソードには平滑用コン
デンサC3の+端子が接続され、コンデンサC3の−端
子はCOM電位に接続されている。
【0028】ダイオードD3のカソードには、コンデン
サC3と並列に配置されている分圧回路W1が接続され
ている。分圧回路W1は、電圧V2を分圧し、その分圧
した電圧値をフィードバック信号としてPWM制御回路
101に出力する。
【0029】PWN制御回路101は、入力端子FBI
N1を介して分圧回路W1からのフィードバック信号を
取り込み、このフィードバック信号に基づきパルス幅が
制御されたパルス信号(以下、PWM1信号という)を
生成する。PWM1信号のパルス幅は前記フィードバッ
ク信号のレベルに応じて最小単位幅の整数倍に増減する
ように制御される。PWM1信号は出力端子PWM1O
UTを介して駆動回路102および同期検出回路103
に出力される。なお、本実施例では、予備端子として入
力端子FBIN2および出力端子PWM2OUTが設け
られているPWM制御回路101を用いている。
【0030】駆動回路102は、PWM1信号に基づき
FETQ1をオン・オフ動作すなわちスイッチング動作
させる。PWM1信号のオンのパルス幅で規定される時
間がFETQ1のオン時間になるようにスイッチング動
作が行われる。
【0031】同期検出回路103は、PWM制御回路1
01からのPWM1信号の出力タイミングを検出し、そ
の検出結果を示す同期検出信号を生成する。
【0032】2次側巻線N3の一端にはダイオードD1
のアノードが接続され、その他端はCOM電位に接続さ
れている。2次側巻線N3には、1次側巻線N1の巻線
数との比に応じた電圧V1が誘起される。
【0033】ダイオードD1のカソードには、スイッチ
ング素子であるMOSFETQ2のドレインおよび抵抗
R1の一端が接続されている。MOSFETQ2のソー
スには、フライホイールダイオードD2(以下、ダイオ
ードD2という)のカソードおよびチョークコイルL1
の一端が接続されている。MOSFETQ2のゲートに
は、抵抗R1の他端および抵抗R2の一端が接続されて
いる。ダイオードD2のアノードはCOM電位に接続さ
れている。
【0034】チョークコイルL1の他端には、平滑用コ
ンデンサC2の+端子が接続されている。コンデンサC
2の−端子はCOM電位に接続されている。
【0035】チョークコイルL1の他端には、出力コン
デンサC2と並列に配置されている抵抗R3の一端が接
続され、抵抗R3の他端には抵抗R4の一端が接続され
ている。抵抗R4の他端はCOM電位に接続されてい
る。
【0036】抵抗R3と抵抗R4とは互いに共働して電
圧V1を分圧し、この分圧された電圧はVin信号10
bとしてPWM制御回路104に取り込まれる。PWM
制御回路104は、同期検出回路103からの同期検出
信号に同期を取りながらVin信号10bに基づきパル
ス幅が制御されたパルス信号(以下、PWM4信号とい
う)を生成する。すなわち、PWM4信号はPWM1信
号に同期を取りながら生成され、PWM4信号のパルス
幅は前記フィードバック信号のレベルに応じて最小単位
幅の整数倍に増減するように制御される。PWM制御回
路104は同期検出回路103と共働してメイン同期サ
ブPWM制御回路を構成する。
【0037】PWM4信号は、MOSFETQ2を駆動
するためのトランジスタQ3のベースにV(ct1)信
号として与えられる。なお、トランジスタQ3に対する
保護対策として、トランジスタQ3のベース回路に抵抗
を挿入することを考えても良い。トランジスタQ3のコ
レクタは抵抗R2の他端に接続され、そのエミッタはC
OM電位に接続されている。トランジスタQ3は、V
(ct1)信号に基づきオン・オフ動作し、トランジス
タQ3のオン・オフ動作に伴いMOSFETQ2がスイ
ッチング動作する。V(ct1)信号のオンのパルス幅
で規定される時間がトランジスタQ3のオン動作時間に
なり、すなわちMOSFETQ2のオン動作時間にな
る。
【0038】次に、本実施例のスイッチング電源におけ
る主動作について説明する。
【0039】PWM制御回路101からのPWM1信号
によってFETQ1がスイッチング動作をし、FETQ
1のスイッチング動作によって2次側巻線N2には電圧
V2が誘起される。電圧V2は分圧回路W1によって分
圧され、この分圧電圧はPWM制御回路101のFBI
N1端子に与えられる。PWM制御回路101はPWM
1信号の1パルス出力毎に分圧電圧のレベルを判定し、
その判定の結果に基づきPMW1信号のパルス幅をその
最小単位幅の整数倍で増減するように制御する。このP
WM1信号のパルス幅の制御によって後述するフィード
バック制御が実行され、安定した出力電圧V2が得られ
る。
【0040】これに対し、PWM制御回路104と同期
検出回路103とから構成されるメイン同期サブPWM
制御回路からのPWM4信号によってFETQ2および
トランジスタQ3がスイッチング動作をし、このスイッ
チング動作によって2次側巻線N3には電圧V1が誘起
される。電圧V1は抵抗R3,R4によって分圧され、
この分圧電圧はVin信号10bとしてPWM制御回路
104に与えられる。PWM制御回路104はPWM4
信号の1パルス出力毎にVin信号10bのレベルを判
定し、その判定の結果に基づきPMW4信号のパルス幅
をその最小単位幅の整数倍で増減するように制御する。
このPWM4信号のパルス幅の制御によって後述するフ
ィードバック制御が実行され、安定した出力電圧V1が
得られる。
【0041】次に、PWM制御回路101の構成につい
て図を参照しながら説明する。図2ないし図4は図1の
スイッチング電源に用いられているPWM制御回路10
1の構成を示すブロック図である。
【0042】PWM制御回路101は、図2ないし図4
に示すように、2つのアナログ型(チョッパ方式を含
む)コンパレータ51a,51bと、8つのラッチ1〜
8とを有する。
【0043】コンパレータ51aはFBIN1端子から
取り込まれたフィードバック信号のレベルと基準電源5
2aからの電圧Vref1とを比較し、その比較の結果を示
す比較信号を生成する。同様に、コンパレータ52bは
FBIN2端子から取り込まれたフィードバック信号の
レベルと基準電源52bからの電圧Vref2とを比較し、
その比較の結果を示す比較信号を生成する。なお、上述
したように、本実施例では、FBIN2端子が予備の入
力端子として設けられ、FBIN2端子の設置に伴いコ
ンパレータ512bが予備のコンパレータとして予め設
けられている。よって、このコンパレータ51bの入力
および出力側に接続されている後述の各機器は予備のF
BIN2端子に対応する機器である。
【0044】コンパレータ51aの出力はDフィリップ
フロップ(以下、DFFという)28aのD端子に接続
されている。DFF28aのQバー端子はアンドゲート
33aの一方の入力端子に接続され、Q端子はアンドゲ
ート34aの一方の入力端子に接続されている。DFF
28aのクロック端子にはCLK1が取り込まれる。各
アンドゲート33a,34aの他方の入力端子にはPM
1ONSの信号線がそれぞれ接続されている。
【0045】同様に、コンパレータ51bの出力はDF
F28bのD端子に接続されている。DFF28bのQ
バー端子はアンドゲート33bの一方の入力端子に接続
され、Q端子はアンドゲート34bの一方の入力端子に
接続されている。DFF28bのクロック端子にはCL
K2が取り込まれる。各アンドゲート33b,34bの
他方の入力端子にはPM2ONSの信号線がそれぞれ接
続されている。
【0046】アンドゲート33aの出力端子はオアゲー
ト82の入力端子の1つに接続されるとともに、検知回
路(図中では、検知と示す)61のUP1信号入力端子
に接続されている。アンドゲート33bの出力端子はオ
アゲート82の入力端子の他の1つに接続されるととも
に、検知回路(図中では、検知と示す)62のUP2信
号入力端子に接続されている。オアゲート82の入力端
子のさらに他の1つには、アンドゲート72aの出力端
子に接続されている。アンドゲート72aの入力端子の
一方はST1の信号線に接続され、他方の入力端子には
PM1ONSSの信号線が接続されている。
【0047】アンドゲート34aの出力端子はオアゲー
ト83の入力端子の1つに接続されるとともに、検知回
路61のDW1信号入力端子に接続されている。アンド
ゲート34bの出力端子はオアゲート83の入力端子の
他の1つに接続されるとともに、検知回路62のDW2
信号入力端子に接続されている。オアゲート83の入力
端子のさらに他の1つには、アンドゲート71aの出力
端子に接続されている。アンドゲート71aの入力端子
の一方はST1Bの信号線に接続され、他方の入力端子
にはPM1ONSSの信号線が接続されている。
【0048】オアゲート82の出力端子はクロックドバ
ッファ(以下、B.Fという)20の信号制御端子に接
続され、オアゲート83の出力端子はB.F.19の信
号制御端子に接続されている。
【0049】各ラッチ1〜8には、CPU(図示せず)
のデータバス73にB.F.25を介して接続されてい
るバスライン75に接続されている入力端子が設けられ
ている。
【0050】ラッチ1(PWM1ONMAX)の出力端
子はインバータ54に接続されるとともに、B.F.1
1を介してバスライン65に接続されている。インバー
タ54の出力端子は、信号制御端子がPM2OFSの信
号線に接続されているB.F.17を介してバスライン
64に接続されている。ラッチ1の制御端子には、MA
XSET1の信号線が接続されている。
【0051】ラッチ2(PWM2ONMAX)の出力端
子はインバータ55に接続されるとともに、B.F.1
2を介してバスライン65に接続されている。インバー
タ55の出力端子は、信号制御端子がPM1OFSの信
号線に接続されているB.F.18を介してバスライン
64に接続されている。ラッチ2の制御端子には、MA
XSET2の信号線が接続されている。
【0052】ラッチ3(PWM1ON)の出力端子は検
知回路61の入力端子に接続されるとともに、B.F.
13を介してバスライン65に接続されている。検知回
路61はデジィタル値の1H検知回路からなり、その出
力端子はラッチ3のリセット端子に入力されている。ラ
ッチ3の制御端子には、オアゲート45の出力端子に接
続されている。オアゲート45の入力端子の一方にはO
N1SETの信号線が接続され、その入力端子の他方に
はアンドゲート43の出力端子が接続されている。アン
ドゲート43の入力端子の一方にはTESTの信号線が
接続され、その入力端子の他方にはPM1ONSの信号
線が接続されている。
【0053】ラッチ4(PWM2ON)の出力端子は検
知回路62の入力端子に接続されるとともに、B.F.
14を介してバスライン65に接続されている。検知回
路62はデジィタル値の1H検知回路からなり、その出
力端子はラッチ4のリセット端子に入力されている。ラ
ッチ4の制御端子には、オアゲート46の出力端子に接
続されている。オアゲート46の入力端子の一方にはO
N2SETの信号線が接続され、その入力端子の他方に
はアンドゲート44の出力端子が接続されている。アン
ドゲート44の入力端子の一方にはTESTの信号線が
接続され、その入力端子の他方にはPM2ONSの信号
線が接続されている。
【0054】ラッチ5(PWM1OFF)の出力端子
は、B.F.15を介してバスライン65に接続されて
いる。ラッチ5の制御端子には、CPUSET1の信号
線が接続されている。
【0055】ラッチ6(PWM2OFF)の出力端子は
B.F.16を介してバスライン65に接続されてい
る。ラッチ6の制御端子には、CPUSET2の信号線
が接続されている。 ラッチ3(PWM1ON)の出力
端子は検知回路61の入力端子に接続されるとともに、
B.F.13を介してバスライン65に接続されてい
る。検知回路61はデジィタル値の1H検知回路からな
り、その出力端子はラッチ3のリセット端子に入力され
ている。ラッチ3の制御端子には、オアゲート45の出
力端子に接続されている。オアゲート45の入力端子の
一方にはON1SETの信号線が接続され、その入力端
子の他方にはアンドゲート43の出力端子が接続されて
いる。アンドゲート43の入力端子の一方にはTEST
の信号線が接続され、その入力端子の他方にはPM1O
NSの信号線が接続されている。
【0056】ラッチ4(PWM2ON)の出力端子は検
知回路62の入力端子に接続されるとともに、B.F.
14を介してバスライン65に接続されている。検知回
路62はデジィタル値の1H検知回路からなり、その出
力端子はラッチ4のリセット端子に入力されている。ラ
ッチ4の制御端子には、オアゲート46の出力端子に接
続されている。オアゲート46の入力端子の一方にはO
N2SETの信号線が接続され、その入力端子の他方に
はアンドゲート44の出力端子が接続されている。アン
ドゲート44の入力端子の一方にはTESTの信号線が
接続され、その入力端子の他方にはPM2ONSの信号
線が接続されている。
【0057】ラッチ5(PWM1OFF)の出力端子
は、B.F.15を介してバスライン65に接続されて
いる。ラッチ5の制御端子には、CPUSET1の信号
線が接続されている。
【0058】ラッチ6(PWM2OFF)の出力端子は
B.F.16を介してバスライン65に接続されてい
る。ラッチ6の制御端子には、CPUSET2の信号線
が接続されている。
【0059】ラッチ7の出力端子はB.F.19を介し
てバスライン64に接続され、ラッチ8の出力端子は
B.F.20を介してバスライン64に接続されてい
る。
【0060】各バスライン64,65はアダー(加算
器)63の対応する入力端子にそれぞれ接続されてい
る。アダー63の出力端子はバスライン66を介してP
WM1ラッチ9の入力端子、PWM2ラッチ10の入力
端子、ADROUTの信号線に接続されるとともに、バ
スライン66およびB.F.74を介してバスライン7
5に接続されている。アダー63のクロック端子にはT
ESTの信号線が接続され、そのキャリ端子にはCRY
OUTの信号線が接続されている。
【0061】PWM1ラッチ9の出力端子は、バスライ
ン67を介して、信号制御端子がSUM1Oの信号線に
接続されているB.F.23に接続されている。PWM
1ラッチ9の制御端子にはアンドゲート40の出力端子
が接続され、アンドゲート40の各入力端子はTEST
の信号線、CHG1の信号線にそれぞれ接続されてい
る。
【0062】同様に、PWM2ラッチ10の出力端子
は、バスライン68を介して、信号制御端子がSUM2
Oの信号線に接続されているB.F.24に接続されて
いる。PWM2ラッチ10の制御端子にはアンドゲート
37の出力端子が接続され、アンドゲート37の各入力
端子はTESTの信号線、CHG2の信号線にそれぞれ
接続されている。
【0063】各B.F.23,24の出力端子は、バス
ライン69を介してデジィタルコンパレータ27の入力
端子の一方に接続されている。デジタルコンパレータ2
7の入力端子の他方にはバスライン70が接続されてい
る。デジタルコンパレータ27の出力端子はオアゲート
401の入力端子の一方に接続されるとともに、アンド
ゲート42の入力端子の一方に接続されている。
【0064】オアゲート401の入力端子の他方にはT
IMの信号線が接続され、オアゲート401の出力端子
はアンドゲート41の入力端子の一方に接続されてい
る。アンドゲート41の入力端子の他方にはSUM1O
の信号線が接続され、アンドゲート41の出力端子は、
トグル動作をする同期型Tフリップフロップ(以下、T
FFという)29のT端子に接続されている。
【0065】TFF29のクロック端子にはTSETバ
ーの信号線が接続され、TFF29のQ出力端子はPM
W1OUT端子に接続されるとともに、タイミング回路
53に接続されている。
【0066】アンドゲート42の入力端子の他方にはS
UM2Oの信号線が接続され、アンドゲート42の出力
端子は、トグル動作をする同期型TFF30のT端子に
接続されている。
【0067】TFF30のクロック端子にはTSETバ
ーの信号線が接続され、TFF30のQ出力端子はPM
W2OUT端子に接続されるとともに、タイミング回路
53に接続されている。
【0068】タイミング回路53は、基本クロックφを
取り込むための入力端子81を含む。入力端子81には
2分周回路59(図中では1/2で示す)の入力端子と
ディレイ回路60(図中ではディレイで示す)の入力端
子とが接続されている。分周回路59は基本クロックφ
を2分周し、その分周クロックを出力端子から出力す
る。その出力端子はフリーランカウンタ26クロック端
子に接続されている。ディレイ回路60の出力端子はイ
ンバータ58の入力端子に接続されるとともに、TSE
T信号の信号線に接続されている。ディレイ回路60に
は、TFF29,30のQ出力端子に接続されている入
力端子が設けられている。ディレイ回路60が生成可能
な遅延時間は、0からφの半周期以下の時間である。イ
ンバータ58の出力端子はTSETバー信号の信号線に
接続されている。
【0069】タイミング回路53は、TSET信号、T
SETバー信号とともに、SUM1O、SUM2O、P
M1ONSS、PM1ONS、PM2ONS、PM1O
FS、PM2OFS、PM1OFO、PM2OFO、C
HG1ON、CHG2ON、CHG1、CHG2の各信
号を生成する。なお、SUM2O、PM2ONS、PM
2OFS、PM2OFO、CHG2ON、CHG2の各
信号は予備端子FBIN2に対応する予備信号である。
【0070】フリーランカウンタ26は、2分周回路5
9からの分周クロックに基づきカウント動作を行い、そ
のカウント値を出力する出力端子はバスライン70を介
してデジタルコンパレータ27の入力端子およびDFF
400の入力端子に接続されている。DFF400のク
ロック端子にはTSET信号の信号線が接続され、その
出力端子はB.F.21,22の入力端子に接続されて
いる。
【0071】B.F.21の信号制御端子はCHG2の
信号線に接続され、その出力端子はバスライン64に接
続されている。B.F.22の信号制御端子はCHG1
の信号線に接続され、その出力端子はバスライン64に
接続されている。
【0072】CRYOUT信号の信号線は、アダー63
のキャリ端子に接続されるとともに、各Dラッチ31,
32のD端子に接続されている。
【0073】Dラッチ31のL端子はアンドゲート38
の出力端子に接続され、そのQ出力端子はアンドゲート
35の入力端子の一方およびインバータ56の入力端子
に接続されている。アンドゲート38の各入力端子に
は、PM1OFS信号の信号線、TSET信号の信号線
がそれぞれ接続されている。アンドゲート35の入力端
子の他方にはCHG1ON信号の信号線が接続され、そ
の出力端子はB.F.11の信号制御端子に接続されて
いる。
【0074】同様に、Dラッチ32のL端子はアンドゲ
ート39の出力端子に接続され、そのQ出力端子はアン
ドゲート36の入力端子の一方およびインバータ57の
入力端子に接続されている。アンドゲート39の各入力
端子には、PM2OFS信号の信号線、TSET信号の
信号線がそれぞれ接続されている。アンドゲート36の
入力端子の他方にはCHG2ON信号の信号線が接続さ
れ、その出力端子はB.F.12の信号制御端子に接続
されている。
【0075】インバータ56の出力端子はアンドゲート
47の入力端子の一方に接続されている。アンドゲート
47の入力端子の他方にはCHG1ON信号の信号線が
接続され、その出力端子はオアゲート49の入力端子の
一方に接続されている。オアゲート49の入力端子の他
方にはPM1OFS信号、PM1ONS信号の各信号線
が接続されている。オアゲート49の出力端子はB.
F.13の信号制御端子に接続されている。
【0076】インバータ57の出力端子はアンドゲート
48の入力端子の一方に接続されている。アンドゲート
48の入力端子の他方にはCHG2ON信号の信号線が
接続され、その出力端子はオアゲート50の入力端子の
一方に接続されている。オアゲート50の入力端子の他
方にはPM2OFS信号、PM2ONS信号の各信号線
が接続されている。オアゲート50の出力端子はB.
F.14の信号制御端子に接続されている。
【0077】B.F.15の信号制御端子にはPM1O
FO信号の信号線が接続され、B.F.16の信号制御
端子にはPM2OFO信号の信号線が接続されている。
【0078】B.F.25の信号制御端子にはDFF8
0のQ出力端子が接続され、B.F.74の信号制御端
子にはDFF80のQバー出力端子が接続されている。
【0079】DFF80はCPUのフラグをセットする
ためのFFであり、DFF80のD端子はCPUからの
データセットがフラグへセット可能なようにデータ(I
/O)の信号線に接続され、そのL端子はCPUからの
アドレスの信号線が接続されている。
【0080】次に、PWM制御回路101の動作につい
て図5および図6を参照しながら説明する。図5は図1
のPWM制御回路の動作の基本タイミングを示す信号の
タイミングチャート、図6は図1のPWM制御回路の処
理動作を概略的に示すフローチャートである。
【0081】なお、本説明では、説明を簡単にするため
に、動作開始時には、すべてのラッチ、FF、カウンタ
が0H(16進法の零)にリセットされており、TI
M、ST1、ST1Bの各信号のレベルはLとする。そ
のとき、ラッチ3,4は1にリセットされ、その後、C
PUはラッチ5,6に7H以上のオフ値を設定し、また
ラッチ1,2に必要なオン幅の最大値を設定する。
【0082】フリーランカウンタ26は、0から1づつ
カウントアップし、FFHになると0になるように動作
する。
【0083】まず、PWM1信号の生成動作について説
明する。
【0084】図6を参照するに、まず、PWM1ラッチ
9のデータがフリーランカウンタ26の値に一致すると
(ステップS401)、一致したときのフリーランカウ
ンタ26の値(DFF400にTSET信号の立下がり
でラッチされた値)と生成するPWM1信号のオンデー
タ(パルス幅を示すデータ)との和がアダー63で算出
され、この和はPWM1ラッチ9に保持される(ステッ
プS402)。すなわち、生成するPWM1信号のオン
データはラッチ3に保持されている値であり、CHG1
ON信号のタイミングでB.F.13がスルーとなるこ
とによってラッチ3の値はアダー63に与えられる。ア
ダー63で算出された和はPWM1ラッチ9に保持され
る。
【0085】次いで、PWM1ラッチ9のデータがフリ
ーランカウンタ26の値に一致すると(ステップS40
3)、一致したときのフリーランカウンタ26の値(D
FF400にTSET信号の立下がりでラッチされた
値)と生成するPWM1信号のオフデータ(セパレーシ
ョンを示すデータ)との和がアダー63で算出され、こ
の和はPWM1ラッチ9に保持される(ステップS40
4)。すなわち、生成するPWM1信号のオフデータは
ラッチ5に保持されている値であり、PM1OFO信号
のタイミングでB.F.15がスルーとなることによっ
てラッチ5の値はアダー63に与えられる。アダー63
で算出された和はPWM1ラッチ9に保持される。
【0086】同様に、PWM2信号を生成するとき、ま
ず、PWM2ラッチ10のデータとフリーランカウンタ
26の値とが比較される(ステップS401)。PWM
2ラッチ10のデータがフリーランカウンタ26の値に
一致すると、一致したときのフリーランカウンタ26の
値(DFF400にTSET信号の立下がりでラッチさ
れた値)と生成するPWM2信号のオンデータ(パルス
幅を示すデータ)との和がアダー63で算出され、この
和はPWM2ラッチ10に保持される(ステップS40
2)。すなわち、生成するPWM2信号のオンデータは
ラッチ4に保持されている値であり、CHG2ON信号
のタイミングでB.F.14がスルーとなることによっ
てラッチ4の値はアダー63に与えられる。アダー63
で算出された和はPWM2ラッチ10に保持される。
【0087】次いで、PWM2ラッチ10のデータがフ
リーランカウンタ26の値に一致すると(ステップS4
03)、一致したときのフリーランカウンタ26の値
(DFF400にTSET信号の立下がりでラッチされ
た値)と生成するPWM2信号のオフデータ(セパレー
ションを示すデータ)との和がアダー63で算出され、
この和はPWM2ラッチ10に保持される(ステップS
404)。すなわち、生成するPWM2信号のオフデー
タはラッチ6に保持されている値であり、PM2OFO
信号のタイミングでB.F.16がスルーとなることに
よってラッチ6の値はアダー63に与えられる。アダー
63で算出された和はPWM2ラッチ10に保持され
る。
【0088】タイミング的には、PWM1ラッチ9の値
(DFF400にTSETバー信号の立下りでラッチさ
れた値)とフリーランカウンタ26の値との一致比較と
同じタイミングで、PWM2ラッチ10の値と、ラッチ
4またはラッチ6との値との和演算がアダー63で実行
され、その演算の結果を再びPWM2ラッチ10に保持
可能なタイミングが設定されている。同様に、PWM2
ラッチ10の値とフリーランカウンタ26の値との一致
比較と同じタイミングで、PWM1ラッチ9の値(DF
F400にTSETバー信号の立下りでラッチされた
値)と、ラッチ3またはラッチ5との値との和演算がア
ダー63で実行され、その演算の結果を再びPWM1ラ
ッチ9に保持可能なタイミングが設定されている。ただ
し、これらの和演算処理は、必ずPWM1OUT端子、
PWM2OUT端子からの出力値が反転した次のタイミ
ング、デジタルコンパレータ27の一致信号が生じない
タイミング、すなわち、図4に示すように、CHG1O
N、CHG2ON、PM1OFO、PM2OFOの各信
号のタイミングのみで実行される。このため、オフタイ
ムのレジスタの設定値データは、7H以上としている。
【0089】上述の制御においては、B.F.13,1
4,15,16,21,22,23,24を適宜切り換
えられるための制御が行われ、この切換制御に用いられ
る基本的な制御信号としては、図5に示すように、CH
G1ON、CHG2ON、PM1OFO、PM2OF
O、CHG1、CHG2、SUM1O、SUM2Oの各
信号が用いられる。
【0090】アダー63は、TSET信号の立上りのタ
イミング毎にその入力端子に加わる信号の和の結果を出
力端子に保持し、その保持した値をバスライン66に出
力するように動作する。すなわち、アダー63は、通常
のアダーとDFFとを一つのモジュールにした構成から
なる。
【0091】PMW1ラッチ9には、TSETとCHG
1との論理積の結果から得られた制御信号がアンドゲー
ト40を介して与えられ、PMW2ラッチ10には、T
SETとCHG2との論理積の結果から得られた制御信
号がアンドゲート37を介して与えられている。B.
F.23,24には、それぞれSUM1O、SUM2O
の各信号が与えられ、上述の制御が時分割で動作可能に
なる。
【0092】なお、CHG1,CHG2の各信号は、そ
れぞれPWM1OUT端子、PWM2OUT端子からの
出力値が反転した次のTSET信号の1周期分(φが3
2MHzであるとき、31.25nsec)のタイミン
グを示し、次の式で表される。
【0093】
【数1】 CHG1=CHG1ON+PM1OFO …(1)
【0094】
【数2】 CHG2=CHG2ON+PM2OFO …(2) デジタルコンパレータ27の比較結果は信号線71に出
力され、アンドゲート41,42の出力信号TFF2
9,30のT端子に、TSETバー信号のタイミングで
サンプリングして与え、その出力を反転させることによ
って、PWM1OUT端子、PWM2OUT端子のそれ
ぞれに適正なPWM1信号、PWM2信号が出力され
る。
【0095】なお、本実施例では、すべてのラッチ、カ
ウンタ、コンパレータ、アダーを8ビットの構成として
いるが、任意のビットサイズの構成を取ることができ
る。
【0096】また、図5に示すタイミング例は、PWM
1ラッチ9、PWM2ラッチ10にそれぞれ3Hのデー
タが設定されているときの例である。
【0097】さらに、各回路の初期化時には、まず、C
PUがDFF80の出力であるフラグをオンとしてB.
F.25をスルーの状態にし、B.F.74をハイイン
ピーダンス状態とする。その後、CPUは、アドレス信
号とストロボ信号とから生成されたデータセット信号を
MAXSET1、MAXSET2、ON1SET、ON
2SET、CPUSET1、CPUSET2の各信号線
に加え、バスライン73,75を介してラッチ1〜6に
初期データを設定する。ラッチ1〜6への初期データの
設定後、CPUは、DFF80の出力であるフラグを
「0」としてB.F.74をスルーの状態にし、B.
F.25をハイインピーダンス状態とする。
【0098】次に、フリーランカウンタ26の値と、生
成するPWM1信号またはPWM2信号のオフデータ
(セパレーションを示すデータ)との和がPWM1ラッ
チ9またはPWM2ラッチ10に保持された後(ステッ
プS404)、各PWM1信号、PWM2信号のパルス
幅の制御が行われる(ステップS405,407)。こ
のパルス幅の制御では、デジタルコンパレータ27の比
較結果が一致を示さない、各PWM1信号、PWM2信
号がオフのタイミング中のPM1ONS、PM2ONS
に基づきアダー63による演算を実行する。
【0099】PWM1信号のパルス幅の制御では、コン
パレータ51aによる比較結果が基準電圧Vref1がFB
IN1端子に入力される信号レベルより小さいとき、P
WM1信号のパルス幅を小さくし、FBIN1端子に入
力される信号レベルを小さくするよう動作し、コンパレ
ータ51aによる比較結果が基準電圧Vref1がFBIN
1端子に入力される信号レベルより大きいとき、PWM
1信号のパルス幅を大きくするよう動作し、FBIN1
端子に入力される信号レベルが自動的に振動するように
フィードバック制御が行われる。
【0100】具体的には、コンパレータ51aの出力値
は、DFF28aにCMP・CLK1(PM1OFSで
代用可能)に同期してサンプリングされ、その出力値が
「H」であるとき、DFF28aのQ端子からの出力が
「H」になり、その出力値が「L」であるとき、DFF
28aのQ端子からの出力が「L」になる。
【0101】DFF28aのQ端子からの出力が「H」
であるとき、各ゲート33a,34a,82,83によ
り、PM1ONSが「H」になるタイミングでB.F.
19が選択されスルー状態になり、B.F.20がハイ
インピーダンス状態になる。
【0102】これに対し、DFF28aのQ端子からの
出力が「L」であるとき、各ゲート33a,34a,8
2,83により、PM1ONSが「H」になるタイミン
グでB.F.20が選択されスルー状態になり、B.
F.19がハイインピーダンス状態になる。
【0103】すなわち、PWM1信号のパルス幅を増す
とき、ラッチ8の01Hが書かれたレジスタ値とラッチ
3の値との和が算出され、その和が再びラッチ3に書き
込まれ、ラッチ3の値が1つ増すように制御される。P
WM1信号のパルス幅を減らすとき、ラッチ7のFFH
が書かれたレジスタ値とラッチ3の値との和が算出さ
れ、その和が再びラッチ3に書き込まれ、ラッチ3の値
が1つ減るように制御される。
【0104】PWM2信号のパルス幅の制御では、コン
パレータ51bによる比較結果が基準電圧Vref2がFB
IN2端子に入力される信号レベルより小さいとき、P
WM2信号のパルス幅を小さくし、FBIN2端子に入
力される信号レベルを小さくするよう動作し、コンパレ
ータ51bによる比較結果が基準電圧Vref2がFBIN
2端子に入力される信号レベルより大きいとき、PWM
2信号のパルス幅を大きくするよう動作し、FBIN2
端子に入力される信号レベルが自動的に振動するように
フィードバック制御が行われる。
【0105】具体的には、コンパレータ51bの出力値
は、DFF28bにCMP・CLK2(PM2OFSで
代用可能)に同期してサンプリングされ、その出力値が
「H」であるとき、DFF28bのQ端子からの出力が
「H」になり、その出力値が「L」であるとき、DFF
28bのQ端子からの出力が「L」になる。
【0106】DFF28bのQ端子からの出力が「H」
であるとき、各ゲート33b,34b,82,83によ
り、PM2ONSが「H」になるタイミングでB.F.
19が選択されスルー状態になり、B.F.20がハイ
インピーダンス状態になる。
【0107】これに対し、DFF28bのQ端子からの
出力が「L」であるとき、各ゲート33b,34b,8
2,83により、PM2ONSが「H」になるタイミン
グでB.F.20が選択されスルー状態になり、B.
F.19がハイインピーダンス状態になる。
【0108】すなわち、PWM2信号のパルス幅を増す
とき、ラッチ8の01Hが書かれたレジスタ値とラッチ
4の値との和が算出され、その和が再びラッチ4に書き
込まれ、ラッチ4の値が1つ増すように制御される。P
WM2信号のパルス幅を減らすとき、ラッチ7のFFH
が書かれたレジスタ値とラッチ4の値との和が算出さ
れ、その和が再びラッチ4に書き込まれ、ラッチ4の値
が1つ減るように制御される。
【0109】以上の制御のためのタイミングでは、PW
M1信号のパルス幅の制御データを保持しているラッチ
3に対しPM1ONS信号とTSET信号とがアンドゲ
ート43およびオアゲート45を介して与えられ、B.
F.13にオアゲート49を介してPM1ONS信号が
与えられる。
【0110】同様に、PWM2信号のパルス幅の制御デ
ータを保持しているラッチ4に対しPM2ONS信号と
TSET信号とがアンドゲート44およびオアゲート4
6を介して与えられ、B.F.14にオアゲート50を
介してPM2ONS信号が与えられる。
【0111】なお、CMP・CLK1はPM1ONSに
同期したサンプリング信号で、CMP・CLK2はPM
2ONSに同期したサンプリング信号であれば良い。
【0112】また、ラッチ7,8の値を変えることによ
って、増減するパルス幅を適宜に選択することができ
る。
【0113】次に、各PWM1信号、PWM2信号のパ
ルス幅が所定の値より大きくなるとき(ステップS40
5)、各PWM1信号、PWM2信号のパルス幅が所定
の値に等しくするためのパルス幅制限制御が行われる
(ステップS406)。このパルス幅制限制御では、デ
ジタルコンパレータ27の比較結果が一致を示さない、
各PWM1信号、PWM2信号がオフのタイミング中の
PM1OFS、PM2OFSに基づきアダー63による
演算を実行する。
【0114】PWM1信号に対するパルス幅制限制御で
は、PM1OFS信号のタイミングで、ラッチ3の値と
ラッチ1の値(PWM1信号の最大パルス幅の値)の反
転値とがアダー63によって加算され、その加算結果に
キャリがあれば、Dラッチ31に「1」が設定され、そ
の加算結果にキャリがなければ、Dラッチ31に「0」
が設定される。
【0115】上述のラッチのタイミングでは、PWM1
OFSとTSETとの各信号がアンドゲート38を介し
てDラッチ31に与えられる。一旦Dラッチ31のQ端
子からの出力値が「1」になると、アンドゲート47は
オフになり、アンドゲート35はオンになり、次のCH
G1ON信号が入力されるときには、ラッチ3の値の代
わりに、ラッチ1の値がバスライン65に出力される。
すなわち、パルス幅がラッチ1の値より大きくなると、
ラッチ3の値とラッチ1の値の反転値との加算結果にキ
ャリが生じ、このキャリの発生を利用することによっ
て、ラッチ1に保持されている値にPWM1信号のパル
ス幅を等しくするように常に制御を行うことができる。
【0116】Dラッチ31のQ端子からの出力値が
「0」であるとき、アンドゲート47の入力の一方が
「H」となり、アンドゲート35がオン禁止状態とな
り、次のCHG1ON信号が入力されるとき、ラッチ3
の値がバスライン65に出力される。
【0117】PWM2信号に対するパルス幅制限制御で
は、PM2OFS信号のタイミングで、ラッチ4の値と
ラッチ2の値(PWM2信号の最大パルス幅の値)の反
転値とがアダー63によって加算され、その加算結果に
キャリがあれば、Dラッチ32に「1」が設定され、そ
の加算結果にキャリがなければ、Dラッチ32に「0」
が設定される。
【0118】上述のラッチのタイミングでは、PWM2
OFSとTSETとの各信号がアンドゲート39を介し
てDラッチ32に与えられる。一旦Dラッチ32のQ端
子からの出力値が「1」になると、アンドゲート48は
オフに、アンドゲート36はオンになり、次のCHG2
ON信号が入力されるときには、ラッチ4の値の代わり
に、ラッチ2の値がバスライン65に出力される。すな
わち、パルス幅がラッチ2の値より大きくなると、ラッ
チ4の値とラッチ2の値の反転値との加算結果にキャリ
が生じ、このキャリの発生を利用することによって、ラ
ッチ2に保持されている値にPWM2信号のパルス幅を
等しくするように常に制御を行うことができる。
【0119】Dラッチ32のQ端子からの出力値が
「0」であるとき、アンドゲート48の入力の一方が
「H」となり、アンドゲート36がオン禁止状態とな
り、次のCHG2ON信号が入力されるとき、ラッチ4
の値がバスライン65に出力される。
【0120】これらのバスラインへの出力制御のため
に、ラッチ17,18、B.F.11,12,13,1
4が、それぞれPM1OFS、PM2OFS、CHG1
ON、CHG2ONの各信号に同期にして制御される。
【0121】検知回路61,62は、それぞれラッチ
3,4の「1」値を検知し、かつ、DW1,DW2が
「1」で、UP1,UP2が「0」であるとき、ラッチ
3,4の値を常に「1」の設定するように動作し、DW
1,DW2が「1」から「0」になり、UP1,UP2
が「0」から「1」になるとき、ラッチ3,4への
「1」の設定を解除するように動作する。
【0122】なお、パルス幅の最小値制御も、同様の手
法で容易に実現することができる。
【0123】次に、同期検出回路103とPWM制御回
路104とから構成されるメイン同期サブPWM制御回
路の構成について図を参照しながら説明する。図7は図
1のスイッチング電源に用いられているメイン同期サブ
PWM制御回路の構成を示すブロック図である。
【0124】メイン同期サブPWM制御回路は、図7に
示すように、アナログ型コンパレータ12bを有する。
【0125】コンパレータ12bはVin信号10b
(図1に示す)のレベルと基準電源11bからの電圧V
refとを比較し、その比較の結果を示す比較信号を生成
する。
【0126】コンパレータ12bの出力はDFF13b
のD端子に接続されている。DFF13bのQバー端子
はST1B信号の信号線および複合ゲート14bを構成
する一方のアンドゲートの入力端子の一方に接続され、
Q端子はSTB信号の信号線および複合ゲート14bを
構成する他方のアンドゲートの入力端子の一方に接続さ
れている。DFF13bのクロック端子はデータ設定信
号の信号線に接続されている。
【0127】複合ゲート14bを構成する一方のアンド
ゲートの入力端子の他方には、アダー63のC端子(キ
ャリ端子)が接続され、他方のアンドゲートの入力端子
の他方には、アダー63のC端子(キャリ端子)がイン
バータ24bを介して接続されている。前記各ゲート回
路の出力端子はノアゲートの対応する入力端子に接続さ
れ、ノアゲートの出力端子はアンドゲート15bの入力
端子の一つに接続されている。
【0128】アンドゲート15bの入力端子の他の一つ
は、システムクロックの信号線に接続され、入力端子の
さらに他の一つはデータ設定信号の信号線に接続されて
いる。アンドゲート15bの出力端子はレジスタ2bの
CLOCK端子(ラッチクロック入力端子)に接続され
ている。
【0129】レジスタ2bは8ビットのレジスタからな
り、そのデータ入力端子はアダー63の出力端子にAD
ROUTの信号線を介して接続されている。レジスタ2
bの出力端子はインバータ4bの入力端子およびB.
F.3bの入力端子に接続されている。
【0130】B.F.3bの出力端子はアダー63の入
力端子にバスライン64を介して接続されている。B.
F.3bのGATE端子はデータ設定信号の信号線に接
続されている。
【0131】インバータ4bはレジスタ2bからの出力
値を反転し、その反転した値を出力端子から出力する。
インバータ4bの出力端子はプリセッタブルバイナリカ
ウンタ(以下、カウンタという)1bのプリセットデー
タ入力端子に接続されている。
【0132】カウンタ1bは8ビットのアップカウンタ
からなる。カウンタ1bのCLOCK端子は、DFF9
bのQ端子およびD端子に接続され、カウンタ1bのL
OAD端子はDFF7bのQ端子に接続されている。カ
ウンタ1bのキャリ出力端子はアンドゲート16bの入
力端子の一方に接続されている。
【0133】DFF9bはインバータ8bを介して取り
込まれたシステムクロックを分周し、分周したクロック
をカウンタ1bに与える。
【0134】DFF7bはカウンタ1bの入力端子への
データロード解除とクロックの立上りとが同時になるこ
とを防止するためのFFであり、そのD端子はオアゲー
ト6bの出力端子が接続されている。DFF7bのラッ
チクロック入力端子にはメイン回路カウンタクロックが
供給されている。
【0135】オアゲート6bの入力端子の一方にはPW
M1OUT端子が接続され、他方の入力端子にはRSフ
リップフロップ(以下、RSFFという)5bのQ端子
が接続されている。
【0136】RSFF5bのS端子には外部トリガ信号
が供給され、そのR端子はメインPWML期間設定信号
の信号が接続されている。
【0137】アンドゲート16bの入力端子の他方には
DFF7bのQ端子が接続されている。アンドゲート1
6bの出力端子はRSFF17bのS端子に接続されて
いる。
【0138】RSFF17bのR端子にはメインPWM
L期間設定信号の信号線が接続され、そのQ端子からは
PWM4信号(メイン同期サブPWM)が出力される。
【0139】次に、メイン同期サブPWM回路の動作に
ついて図8を参照しながら説明する。図8は図1のメイ
ン同期サブPWM制御回路の動作の基本タイミングを示
す信号のタイミングチャートである。
【0140】システムのリセット後、レジスタ2bの各
ビットのQ出力端子はすべて「L」となり、インバータ
4bを介してカウンタ1bの各データ入力ビットにはす
べて「H」が加えられる状態となっている。そして、複
合ゲート14bの出力が「H」である条件下で以下の動
作を考える。
【0141】この回路では、オアゲート6bに「H」レ
ベルのPWM1信号または外部トリガによるRSFF5
bのQ端子に「H」レベルの信号が出力された(本実施
例では、外部トリガのレベルは「L」レベルで考える)
その次のメイン回路カウンタクロックの立上りに同期に
して、ラッチ7bのQ端子からの出力レベルが「H」と
なり、カウンタ1bのLOAD端子のレベルが「L」か
ら「H」になる。そのタイミングで、カウンタ1bのデ
ータ入力信号がカウンタ1bにセットされる。
【0142】次いで、TSET信号に同期しながらカウ
ンタ1bのCLOCK端子に入力されるクロックに同期
して、カウンタ1bのカウント値がアップし、キャリが
出力された時点でアンドゲート16bが「H」レベルの
信号を出力し、RSFF17bのQ端子からは「H」レ
ベルのPWM4信号(メイン同期サブPWM)が出力さ
れる(図8中の時間t1上におけるa,c,d,hを参
照)。
【0143】なお、図8のタイムチャートはシステムリ
セット直後のものではなく、レジスタ2bが01H時の
条件下のものであり、システムリセット後では、時間t
1のイベントが時間t0で生じる。
【0144】「H」レベルのPWM4信号(メイン同期
サブPWM)の出力後、PWM1信号の立下りに同期し
て発生するメインPWML期間設定信号によって、RS
FF5b,17bがリセットされ、PWM4信号(メイ
ン同期サブPWM)は「L」レベルになる(図8中の時
間t2におけるa,e,hを参照)。同時に、カウンタ
1bはロード状態になる。
【0145】次いで、PWM1信号の「L」レベル期間
中に、カウンタ2bのデータはデータ設定信号に同期し
てB.F.3bを通してバス65に出力され、フィード
バック条件による演算をアダー63が施し、演算後の新
しいデータが、システムクロックとデータ設定信号とに
よるアンドゲート15bの出力によって、レジスタ2b
に設定される。この演算後のデータが演算前のデータよ
り大きくなるか小さくなるかは、コンパレータ12bの
出力に対応するDFF13bのQ端子からの出力によっ
て、PWM制御回路101で決定されるが、説明を簡単
化するために、PWM1信号のパルス幅の増減がない状
態を考えると、インンバータ4bによって設定データは
すべて反転されるから、設定データが増加すると、カウ
ンタ1bのカウント開始からCARRY端子上にキャリ
が発生するまでの時間が長くなり、PWM1信号の立上
り時刻に対しPWM4信号の立上り時刻は遅くなる。逆
に、設定データが減少すると、前記時刻は早くなる。P
WM4信号の「H」期間が長くなるとVin信号10b
の電圧が増加する系を考えると、Vin信号10bの電
圧が基準電圧Vrefより大きくなると、DFF13bの
出力が「H」となり、逆のときには、DFF13bの出
力が「L」となる。従って、アダー63の演算時におい
て、DFF13bの出力が「H」であるとき、レジスタ
2bの新しい設定データが増加するように、逆にDFF
13bの出力が「L」であるとき、新しい設定データが
減少するように、被加算データを選択することによって
負帰還制御が実行可能になり、本実施例では、そのよう
に動作するよう構成されている。この場合の増減値は、
もちろん、増減可能な最小単位のオンのパルス幅の整数
倍である。
【0146】次に、メイン同期サブPWM制御回路の動
作について詳細に説明する。
【0147】まず、メイン同期サブPWM制御回路のP
WM4信号生成時におけるPWM制御回路101の動作
について説明する。
【0148】タイミング回路53は、図5に示すよう
に、PWM1信号が「L」であるときに、PM1ONS
S信号を出力する。アンドゲート71a,72aなどに
よるデータの増加、減少の動作は、ラッチ3のデータの
1アップ/ダウンと同様である。
【0149】メイン同期サブPWM回路において、PM
1ONSS信号のレベルが「H」のタイミングでレジス
タ2bの値はB.F.3bを介してアダー63へのバス
65に出力され、DFF13bの出力であるST1信号
が「H」であるとき、アンドゲート72aは「H」レベ
ルの信号を出力し、ラッチ7から01Hがアダー63に
供給されてアダー63は1加算動作を行い、ST1B信
号が「H」であるとき、アンドゲート71aは「H」レ
ベルの信号を出力し、ラッチ7からFFHがアダー63
に供給されてアダー63は1減算動作を行う。この動作
結果によって得られた値はTSET信号の立下りでレジ
スタ2bにラッチされる。
【0150】次に、レジスタ2bの設定データに対する
最大値、最小値リミット制御について説明する。
【0151】この制御は、複合ゲート14bの出力によ
ってアンドゲート15bの出力が「H」になることを阻
止することによって行われ、PWM1信号の「L」期間
中にカウンタ1bにロードされるデータがオール「H」
からオール「L」にまたはオール「L」からオール
「H」に変化することを防ぐことができる。
【0152】まず、最大値リミット制御について説明す
る。
【0153】レジスタ2bの設定データがオール「L」
であるとすると、データ設定信号の立上りで、その設定
データはB.F.3bを介してアダー63に与えられ、
アダー63において前記設定データに対する演算が開始
される。
【0154】この演算の開始と同時に、DFF13bの
Qバー端子から「H」レベル、すなわちレジスタ2bの
設定データを減少させてメイン同期サブPWM制御回路
からのPWM4信号の「H」期間を長くせよという情報
が出力されると、アダー63のキャリは「0」となり、
インバータ24bの出力とDFF13bのQバー端子か
らの「H」レベルの出力とにより、複合ゲート14bの
出力レベルは「L」となり、データ設定信号とシステム
クロックとによってアンドゲート15bの出力は阻止さ
れ、レジスタ2bのCLOCK端子にはトリガが供給さ
れないことになる。その結果、レジスタ2bには演算後
のデータが設定されずにオール「L」の状態が保持さ
れ、最大値リミット制御が完了する。
【0155】次に、最小値リミット制御について説明す
る。
【0156】レジスタ2bの設定データがオール「H」
であるとすると、データ設定信号の立上りで、アダー6
3において前記設定データに対する演算が開始される。
【0157】この演算の開始と同時に、DFF13bの
Q端子から「H」レベル、すなわちレジスタ2bの設定
データを増加させてメイン同期サブPWM制御回路から
のPWM4信号の「H」期間を短くせよという情報が出
力されると、PWM制御回路104では、DFF13b
のQ端子からの出力によってレジスタ2bのオール
「H」のデータに対し加算が施されるから、アダー63
からキャリが出力される。
【0158】次いで、前記キャリとDFF13bのQ端
子からの出力との論理積出力により、複合ゲート14b
の出力レベルは「L」となり、最大値リミット制御と同
様に最小値リミット制御が完了する。
【0159】よって、本実施例では、簡単な構成によ
り、PWM1信号の立上りを基準として、立上り時刻を
Vin信号10bの電圧に対し負帰還制御を実行可能に
設定することができる他のPWM出力(メイン同期サブ
PWM制御回路からの出力)が得られ、さらに、メイン
同期サブPWM制御回路で生成されるPWM4信号の最
大値リミット、最小値リミット制御を実行することがで
きる。
【0160】なお、本実施例におけるメイン同期サブP
WM制御回路では、リセット回路が省略されているが、
システムリセット時には、すべてのラッチ、FFのQ出
力が「L」レベルに設定されるものとする。
【0161】次に、上述したPWM制御のタイミングに
ついて図を参照しながら説明する。図9は図1のスイッ
チング電源におけるPWM制御のタイミングを示すタイ
ムチャートである。
【0162】図9から明らかなように、αとβとの間で
PWM1信号がオンとなり、PWM1信号によるPWM
制御が行われ、この範囲内でのみPWM4信号がオンと
なり得る(トランジスタQ3のベース信号)。よって、
期間Aにおいて2次側巻線N3に電流が流れず、すなわ
ちダイオードD1に電流が流れず、FETQ3、トラン
スT1における損失が少なくなることが分かる。その結
果、FETQ3、トランスT1のコストを削減すること
ができる。
【0163】以上により、PWM信号のパルス幅を最小
単位幅の整数倍で増減させることによって電圧制御が行
われるから、PWM制御回路101およびメイン同期サ
ブPWM制御回路をデジィタル回路化することができ、
これらの制御回路をCPUと1チップ化したLSIとし
て容易に構成することができる。その結果、大きなコス
トダウンを実現することができる。
【0164】また、PWM制御回路101およびメイン
同期サブPWM制御回路とが同期しながら動作し、かつ
PWM信号のパルス幅の大きな変動が瞬時に生じないか
ら、非常に安定したかつノイズに影響されない制御を実
現することができ、装置全体の製作に掛かるコストを低
減することができるとともに容易に大電力制御を実現す
ることができる。
【0165】さらに、メイン同期サブPWM制御回路に
よるPWM制御がPWM制御回路101からのPWM1
信号の立上りを基準に行われるから、PWM制御回路1
01からのPWM1信号のレベルが「H」期間中のみ、
メイン同期サブPWM制御回路で生成されるPWM4信
号のレベルを「H」とする制御を行うことができる。
【0166】さらに、一般的に、トランスの1次側に対
するスイッチング動作がオン動作で、あるときに2次側
に対するスイッチング動作がオン動作となるオン・オン
制御では、大電力出力を得ることができるというメリッ
トがあるが、出力制御範囲が小さくなるというデメリッ
トもある。また、トランスの1次側に対するスイッチン
グ動作がオン動作であるときに2次側に対するスイッチ
ング動作がオフ動作となるオン・オフ制御では、出力制
御範囲を大きくすることができるというメリットがある
が、大電力出力を得ることが困難であるというデメリッ
トがある。上述の各制御におけるメリットを発揮するこ
とができるように各制御方法を選択し、かつコンパレー
タによる比較結果に基づきフィードバック制御を行うか
ら、非常に安定な、大電力出力が得られる制御を安価に
実現することができる。
【0167】(第2実施例)次に、本発明の第2実施例
について図を参照しながら説明する。図10は本発明の
スイッチング電源の第2実施例の構成を示すブロック図
である。
【0168】本実施例のスイッチング電源は、図10に
示すように、トランスT1を備える。トランスT1に
は、1次側巻線N1と、2つの2次側巻線N2,N3と
が設けられている。
【0169】1次側巻線N1の一端には電圧Vinを供
給する直流電源DCの+端子が接続され、直流電源DC
の−端子は基準電位に接続されている。直流電源DCの
+,−端子間には平滑用コンデンサC0が接続されてい
る。この電圧Vinとしては例えば商用電源を全波整流
し、コンデンサC0で平滑化することによって得られる
電圧が考えられる。
【0170】1次側巻線N1の他端には、スイッチング
素子であるFETQ1のドレインおよびコンデンサC1
の一端が接続されている。FETQ1のソースおよびコ
ンデンサC1の他端は基準電位に接続されている。FE
TQ1のゲートは駆動回路102の出力端に接続されて
いる。
【0171】2次側巻線N2の一端にはダイオードD3
のアノードおよびダイオードD4のアノードが接続さ
れ、その他端は共通基準電位(以下、COM電位)に接
続されている。2次側巻線N2には、1次側巻線N1の
巻線数との比に応じた電圧V2が誘起される。
【0172】ダイオードD3のカソードには平滑用コン
デンサC3の+端子が接続され、コンデンサC3の−端
子はCOM電位に接続されている。
【0173】ダイオードD3のカソードには、コンデン
サC3と並列に配置されている分圧回路W1が接続され
ている。分圧回路W1は、電圧V2を分圧し、その分圧
した電圧値をフィードバック信号としてPWM制御回路
101に出力する。
【0174】ダイオードD4のカソードには、抵抗R5
の一端が接続されている。抵抗R5は負荷抵抗であり、
その他端はCOM電位に接続されている。抵抗R5の両
端には電圧V3が生じる。
【0175】PWM制御回路101は、入力端子FBI
N1を介して分圧回路W1からのフィードバック信号を
取り込み、このフィードバック信号に基づきパルス幅が
制御されたPWM1信号を生成する。PWM1信号のパ
ルス幅は前記フィードバック信号のレベルに応じて最小
単位幅の整数倍に増減するように制御される。PWM1
信号は出力端子PMW1OUTを介して駆動回路102
および同期検出回路103に出力される。
【0176】駆動回路102は、PWM1信号に基づき
FETQ1をオン・オフ動作すなわちスイッチング動作
させる。PWM1信号のオンのパルス幅で規定される時
間がFETQ1のオン時間になる。
【0177】電圧V3はコンパレータ801に取り込ま
れ、コンパレータ801は基準電源802の基準電圧V
thと電圧V3とを比較し、その比較結果を示す比較信号
を生成する。この比較信号は外部トリガとしてトリガ制
御回路803に与えられる。
【0178】トリガ制御回路803は前記外部トリガに
基づき必要なタイミングでトリガ信号を同期検出回路1
03に出力する。
【0179】同期検出回路103は、PWN制御回路1
01からのPWM1信号の出力タイミングとともにトリ
ガ制御回路803からのトリガ信号を検出し、その検出
結果を示す同期検出信号を生成する。
【0180】2次側巻線N3の一端にはダイオードD1
のアノードが接続され、その他端はCOM電位に接続さ
れている。2次側巻線N3には、1次側巻線N1の巻線
数との比に応じた電圧V1が誘起される。
【0181】ダイオードD1のカソードには、スイッチ
ング素子であるMOSFETQ2のドレインおよび抵抗
R1の一端が接続されている。MOSFETQ2のソー
スには、フライホイールダイオードD2(以下、ダイオ
ードD2という)のカソードおよびチョークコイルL1
の一端が接続されている。MOSFETQ2のゲートに
は、抵抗R1の他端および抵抗R2の一端が接続されて
いる。コンデンサC3の−端子はCOM電位に接続され
ている。
【0182】ダイオードD2のアノードは、COM電位
に接続されている。
【0183】チョークコイルL1の他端には、平滑用コ
ンデンサC2の+端子が接続されている。コンデンサC
2の−端子はCOM電位に接続されている。
【0184】チョークコイルL1の他端には、出力コン
デンサC2と並列に配置されている抵抗R3の一端が接
続され、抵抗R3の他端には抵抗R4の一端が接続され
ている。抵抗R4の他端はCOM電位に接続されてい
る。
【0185】抵抗R3と抵抗R4とは互いに共働して電
圧V1を分圧し、この分圧された電圧はVin信号10
bとしてPWM制御回路104に取り込まれる。PWM
制御回路104は、同期検出回路103からの同期検出
信号に同期を取りながらVin信号10bに基づきパル
ス幅が制御されたパルス信号(以下、PWM4信号とい
う)を生成する。すなわち、PWM4信号はPWM1信
号に同期を取りながら生成され、PWM4信号のパルス
幅は前記フィードバック信号のレベルに応じて最小単位
幅の整数倍に増減するように制御される。PWM制御回
路104は同期検出回路103と共働してメイン同期サ
ブPWM回路を構成する。
【0186】PWM4信号は、MOSFETQ2を駆動
するためのトランジスタQ3のベースにV(ct1)信
号として与えられる。なお、必要があればトランジスタ
Q3の保護対策としてトランジスタQ3のベース回路に
抵抗を挿入することもできる。トランジスタQ3のコレ
クタは抵抗R2の他端に接続され、そのエミッタはCO
M電位に接続されている。トランジスタQ3は、V(c
t1)信号に基づきオン・オフ動作し、トランジスタQ
3のオン・オフ動作に伴いMOSFETQ2がスイッチ
ング動作する。V(ct1)信号のオンのパルス幅(H
レベル)で規定される時間がトランジスタQ3のオン動
作時間になり、すなわちMOSFETQ2のオン動作時
間になる。
【0187】次に、本実施例のスイッチング電源におけ
る主動作について説明する。
【0188】本実施例のスイッチング電源の基本動作は
第1実施例の基本動作と同じであり、動作の異なる部分
について説明する。
【0189】第1実施例では、PWM制御回路101か
らのPWM1信号の立上りを基準としてメイン同期サブ
PWM制御回路でPWM4信号が生成されているから、
2次側巻線N3に誘起される電圧V1出力を大きい電力
として取り出すときには、MOSFETQ2、トランジ
スタQ3のディレイによるオン動作開始までの時間遅れ
を無視することができない。
【0190】よって、本実施例では、PWM制御回路1
01のPWM1信号に同期した信号として現れる電圧V
3を基準電圧Vthとコンパレータ801で比較し、その
比較結果を外部トリガとして用いることによって、後述
するメイン同期サブPWM制御回路における外部トリガ
プロテクト期間を設定する。なお、この信号は1次側ス
イッチング動作がオン動作をするときに2次側がオフで
あるオン・オフ制御のときのみ2次側に誘起され、1次
側がオフ時にトリガ電圧が誘起される。
【0191】次に、同期検出回路103とPWM制御回
路104と外部トリガ制御回路803とコンパレータ8
01とから構成されるメイン同期サブPWM制御回路の
構成について図を参照しながら説明する。図11は図1
0のスイッチング電源に用いられているメイン同期サブ
PWM制御回路の構成を示すブロック図である。
【0192】メイン同期サブPWM制御回路は、図11
に示すように、アナログ型コンパレータ12bを有す
る。なお、本実施例では、アナログ型コンパレータ12
bを用いているが、これに代えて、チョッパ型コンパレ
ータを用いることが好ましい。
【0193】コンパレータ12bはVin信号10bの
レベルと基準電源11bからの電圧Vrefとを比較し、
その比較の結果を示す比較信号を生成する。
【0194】コンパレータ12bの出力はDFF13b
のD端子に接続されている。DFF13bのQバー端子
はST1B信号の信号線および複合ゲート14bを構成
する一方のアンドゲートの入力端子の一方に接続され、
Q端子はST1信号の信号線および複合ゲート14bを
構成する他方のアンドゲートの入力端子の一方に接続さ
れている。DFF13bのクロック端子はデータ設定信
号の信号線に接続されている。
【0195】複合ゲート14bを構成する一方のアンド
ゲートの入力端子の他方には、アダー63のC端子(キ
ャリ端子)が接続され、他方のアンドゲートの入力端子
の他方には、アダー63のC端子(キャリ端子)がイン
バータ24bを介して接続されている。前記各ゲート回
路の出力端子はノアゲートの対応する入力端子に接続さ
れ、ノアゲートの出力端子はアンドゲート15bの入力
端子の一つに接続されている。
【0196】アンドゲート15bの入力端子の他の一つ
は、システムクロックの信号線に接続され、入力端子の
さらに他の一つはデータ設定信号の信号線に接続されて
いる。アンドゲート15bの出力端子はレジスタ2bの
L端子(ラッチ入力端子)に接続されている。
【0197】レジスタ2bは8ビットのレジスタからな
り、そのデータ入力端子D0〜D7はアダー63の出力端
子にADROUTの信号線を介して接続されている。レ
ジスタ2bのデータ出力端子Q0〜Q7はインバータ4
bの入力端子およびB.F.3bの入力端子に接続され
ている。
【0198】B.F.3bの出力端子はアダー63の入
力端子にバスライン64を介して接続されている。B.
F.3bのGATE端子はデータ設定信号の信号線に接
続されている。
【0199】インバータ4bはレジスタ2bからの出力
値を反転し、その反転した値を出力端子から出力する。
インバータ4bの出力端子はカウンタ1bのデータ入力
端子D0〜D7に接続されている。
【0200】カウンタ1bは8ビットのプリセッタブル
バイナリアップカウンタからなる。カウンタ1bのCL
OCK端子は、DFF9bのQ端子およびD端子に接続
され、カウンタ1bのLOAD端子はDFF7bのQ端
子に接続されている。カウンタ1bのキャリ出力端子は
アンドゲート16bの入力端子の一方に接続されてい
る。
【0201】DFF9bはインバータ8bを介して取り
込まれたシステムクロックを分周し、分周したクロック
をカウンタ1bのクロック入力端子に与える。
【0202】DFF7bはカウンタ1bの入力端子への
データロード解除とクロックの立上りとが同時になるこ
とを防止するためのFFであり、そのD端子はオアゲー
ト6bの出力端子が接続されている。DFF7bにはカ
ウンタクロックが供給されている。
【0203】オアゲート6bの入力端子の一方にはPW
M1OUT端子が接続され、他方の入力端子にはRSフ
リップフロップ(以下、RSFFという)5bのQ端子
が接続されている。
【0204】RSFF5bのS端子にはアンドゲート2
2bの出力端子が接続され、そのR端子はメインPWM
L期間設定信号の信号が接続されている。
【0205】アンドゲート16bの入力端子の他方には
DFF7bのQ端子が接続されている。アンドゲート1
6bの出力端子はRSFF17bのS端子に接続されて
いる。
【0206】RSFF17bのR端子にはメインPWM
L期間設定信号の信号線が接続され、そのQ端子からは
PWM4信号(メイン同期サブPWM)が出力される。
【0207】メイン回路カウンタクロックはインバータ
23bを介して分周回路19bに取り込まれる。分周回
路19bはインバータ23bを介して取り込まれたクロ
ックを分周し、その分周したクロックを出力端子Qnか
ら出力する。分周回路19bのRESET端子はPWM
制御回路101の出力端子PWM1OUTに接続されて
いる。分周回路19bの出力端子Qnは、複合ゲート2
1bを構成するオアゲートの入力端子の一方に接続され
ている。
【0208】複合ゲート21bはアンドゲートとオアゲ
ートとから構成される。このアンドゲートの入力端子の
一方にはメインPWMH期間設定信号の信号線に接続さ
れ、入力端子の他方にはシステムクロックの信号線が接
続されている。アンドゲートの出力端子はオアゲートの
入力端子の他方に接続され、オアゲートの出力端子はプ
ロテクトカウンタ18bのCLOCK端子に接続されて
いる。
【0209】プロテクトカウンタ18bの入力端子D0
〜D7はレジスタ25bの出力端子Q0〜Q7にそれぞ
れ接続されている。プロテクトカウンタ18bは分周回
路19bのクロックの周期に基づきPWM1信号の
「L」期間全域に渡りプロテクトがかけられるビット長
を有する。プロテクトカウンタ18bのLOAD端子は
PWM制御回路101の出力端子PWM1OUTに接続
され、CARRY信号出力端子はRSFF20bのS端
子に接続されている。
【0210】レジスタ25bの入力端子D0〜D7はC
PUのデータバスに接続され、クロック端子はCPUの
特定のアドレス信号の書込線26bに接続されている。
【0211】RSFF20bのR端子はPWM制御回路
101の出力端子PWM1OUTに接続されている。R
SFF20bのQ端子はアンドゲート22bの入力端子
の一方に接続され、アンドゲート22bの入力端子の他
方は外部トリガの信号線に接続されている。
【0212】次に、メイン同期サブPWM回路の動作に
ついて図12および図13を参照しながら説明する。図
12は図10のPWM制御回路の動作の基本タイミング
を示す信号のタイミングチャート、図13は図10のス
イッチング電源におけるPWM制御のタイミングを示す
タイムチャートである。
【0213】PWM1信号(メインPWM)の立上り
(図12中の時間t4)によって、プロテクトカウンタ
18bがロード状態になり、分周回路19bおよびRS
FF20bがリセット状態になり、RSFF20bのQ
端子からの出力レベルが「L」になることによってアン
ドゲート22bからの外部トリガの入力は阻止される。
【0214】それと同時に、メインPWMH期間設定信
号が立ち上がり、この立上り時点から、システムクロッ
クのそれ自身のクロックの半周期の時間後に立ち上がる
システムクロックとの論理積出力によってCPUからの
所要のプロテクトデータがプロテクトカウンタ18bに
ロードされる。このプロテクトデータは予めCPUによ
って書込線26bを介してレジスタ25bに書き込まれ
たデータである。
【0215】プロテクトデータのロード後、PWM1信
号が立ち下がると、プロテクトカウンタ18bのロード
状態、分周回路19bおよびRSFF20bのリセット
状態が解除され、分周回路19bからの出力QNによっ
てプロテクトカウンタ18bはカウント動作を開始する
(図12中の時間t1におけるaを参照)。なお、本実
施例では、分周回路19bの分周として2〜4分周を設
定することが適当である。
【0216】カウント動作開始後、プロテクトカウンタ
18bがキャリを出力し、RSFF20bのQ端子から
の出力レベルが「H」になり、アンドゲート22bによ
る外部トリガに対するプロテクトが解除される(図12
中の時間t2におけるe,fを参照)。
【0217】従って、メイン同期サブPWM制御回路で
生成されるPWM4信号の立上りを制御する外部トリガ
に対し、所要のプロテクト期間を設定することができ、
外部からのトリガ信号で、動作制御を効果的に行うこと
ができる。
【0218】なお、オフタイムの設定は、V3の信号の
変化に応じ、そのV3の出力範囲になるように設定すれ
ば良い。
【0219】上述の制御を行うと、図13に示すよう
に、PWM1信号の立下り後にTγ時間だけ、外部トリ
ガの立下りが遅れるから、その期間にコンパレータ80
1が誤動作をしないようにトリガ制御回路803による
外部トリガ禁止時間Tβを、Tα>Tβ>Tγとなるよ
うに設定することによって、所望の動作を実現すること
ができる。
【0220】そして、基準電圧Vthを適宜調節すること
によって、FETQ1のゲート信号と同期して出力され
る電圧V3と基準電圧Vthとの比較結果を、PWM1信
号が立上る直前に「H」とすることができ、実質的にP
WM4信号を制御するカウンタの動作を開始することが
できるから、期間Aにおいて、PWM4信号が立ち上が
らないようにかつできる限りMOSFETQ2、トラン
ジスタQ3による遅延時間を補正することができ、設計
の自由度を大きくすることができるとともに装置全体の
コストダウンを図ることができる。
【0221】なお、各実施例では、PWM制御回路10
1とPWM制御回路104とでは、タイミング同期を取
るために、アダー、フリーカウンタを用いてPWM信号
を生成しているが、その関係が図1および図10では省
略されている。
【0222】
【発明の効果】請求項1記載のスイッチング電源によれ
ば、1次側巻線に入力される電圧と2次側巻線の誘起電
圧とに対する制御信号として、パルス幅が最小単位幅の
整数倍で増減する信号をそれぞれ用いるから、各制御信
号を生成する制御回路をデジタル化することができ、安
価な制御回路を構成することができるとともに、安定し
た制御をすることができる。
【0223】請求項2記載のスイッチング電源によれ
ば、1次側巻線に対する制御信号と2次側巻線に対する
制御信号とが互いに同期しているから、非常に安定した
制御を実現することができる。
【0224】請求項3記載のスイッチング電源によれ
ば、2次側巻線に対する制御信号のパルス幅が、1次側
巻線に対する制御信号のパルス幅が規定する期間内で最
小単位幅の整数倍で増減するから、2次側巻線に対する
制御信号のパルス幅に大きな変動が瞬時に生ぜず、ま
た、損失が生じるタイミングが減少し、容易に大電力制
御を実現することができる。
【0225】請求項4記載のスイッチング電源によれ
ば、2次側巻線に対する制御信号のパルス幅が、1次側
巻線に対する制御信号のパルス幅が規定する期間内でか
つ1次側巻線に対する制御信号の立上がりを基準として
最小単位幅の整数倍で増減するから、非常に安定した制
御を実現することができる。
【0226】請求項5記載のスイッチング電源によれ
ば、2次側巻線に対する制御信号のパルス幅が、外部か
ら供給される同期信号の立上がりを基準として最小単位
幅の整数倍で増減するから、2次側巻線に対する制御信
号のパルス幅を限界となる最大値まで増すことができ、
トランスの巻線を減らすことによって大電力制御を容易
にまた安価に実現することができる。
【0227】請求項6記載のスイッチング電源によれ
ば、同期信号が1次側巻線に対する制御信号に同期して
いるから、設計の自由度を大きくすることができる。
【0228】請求項7記載のスイッチング電源によれ
ば、同期信号を所定の期間中無効信号として取り扱うか
ら、所望の制御動作を誤動作なく容易に実現することが
できる。
【0229】請求項8記載のスイッチング電源によれ
ば、1次側巻線に対する制御信号のパルス幅の増減が1
次側巻線に対するスイッチング動作に応じて2次側巻線
に誘起される電圧またはその分圧のいずれか一方とそれ
に対する基準電圧との比較の結果に応じて決定され、2
次側巻線に対する制御信号のパルス幅の増減が2次側巻
線の誘起電圧またはその分圧のいずれか一方とそれに対
する基準電圧との比較の結果に応じて決定され、1次側
巻線のスイッチング動作による2次側巻線に対する制御
が、1次側巻線のスイッチング動作がオン動作するとき
にオフ動作となるオン・オフ制御であり、スイッチング
動作による2次側巻線の制御が、1次側巻線のスイッチ
ング動作がオン動作するときにオン動作となるオン・オ
ン制御であるから、2次側に大きな負荷変動が発生した
ときに、オン・オン制御の特徴によって容易に出力を安
定化することができ、非常に安定したスイッチング電源
制御を容易にかつ安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスイッチング電源の第1実施例の構成
を示すブロック図である。
【図2】図1のスイッチング電源に用いられているPW
M制御回路101の構成を示すブロック図である。
【図3】図1のスイッチング電源に用いられているPW
M制御回路101の構成を示すブロック図である。
【図4】図1のスイッチング電源に用いられているPW
M制御回路101の構成を示すブロック図である。
【図5】図1のPWM制御回路101の動作の基本タイ
ミングを示す信号のタイミングチャートである。
【図6】図1のPWM制御回路101の処理動作を概略
的に示すフローチャートである。
【図7】図1のスイッチング電源に用いられているメイ
ン同期サブPWM制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
【図8】図1のメイン同期サブPWM制御回路の動作の
基本タイミングを示す信号のタイミングチャートであ
る。
【図9】図1のスイッチング電源におけるPWM制御の
タイミングを示すタイムチャートである。
【図10】本発明のスイッチング電源の第2実施例の構
成を示すブロック図である。
【図11】図10のスイッチング電源に用いられている
メイン同期サブPWM制御回路の構成を示すブロック図
である。
【図12】図10のメイン同期サブPWM制御回路の動
作の基本タイミングを示す信号のタイミングチャートで
ある。
【図13】図10のスイッチング電源におけるPWM制
御のタイミングを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1,…,8 ラッチ 1b カウンタ 2b レジスタ 12b,802 コンパレータ 18b プロテクトカウンタ 19b 分周回路 26 フリーランカウンタ 27 デジタルコンパレータ 51a,51b コンパレータ 53 タイミング回路 101,104 PWM制御回路 103 同期検出回路 801 トリガ制御回路 Q1 FET Q2 MOSFET Q3 トランジスタ T1 トランス

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次側巻線および少なくとも一つの2次
    側巻線を有するトランスが設けられ、前記1次側巻線へ
    入力される電圧と前記2次側巻線に誘起される電圧とを
    パルス幅変調方式によってそれぞれ制御するスイッチン
    グ電源において、前記1次側巻線に入力される電圧と前
    記2次側巻線の誘起電圧とに対する制御信号として、パ
    ルス幅が最小単位幅の整数倍で増減する信号をそれぞれ
    用いることを特徴とするスイッチング電源。
  2. 【請求項2】 前記1次側巻線に対する制御信号と前記
    2次側巻線に対する制御信号とは互いに同期しているこ
    とを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源。
  3. 【請求項3】 前記2次側巻線に対する制御信号のパル
    ス幅は、前記1次側巻線に対する制御信号のパルス幅が
    規定する期間内で最小単位幅の整数倍で増減することを
    特徴とする請求項1または請求項2記載のスイッチング
    電源。
  4. 【請求項4】 前記2次側巻線に対する制御信号のパル
    ス幅は、前記1次側巻線に対する制御信号のパルス幅が
    規定する期間内でかつ前記1次側巻線に対する制御信号
    の立上がりを基準として最小単位幅の整数倍で増減する
    ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のスイッ
    チング電源。
  5. 【請求項5】 前記2次側巻線に対する制御信号のパル
    ス幅は、外部から供給される同期信号の立上がりを基準
    として最小単位幅の整数倍で増減することを特徴とする
    請求項1または請求項2記載のスイッチング電源。
  6. 【請求項6】 前記同期信号は前記1次側巻線に対する
    制御信号に同期していることを特徴とする請求項5記載
    のスイッチング電源。
  7. 【請求項7】 前記同期信号を所定の期間中無効信号と
    して取り扱うことを特徴とする請求項5記載のスイッチ
    ング電源。
  8. 【請求項8】 前記1次側巻線に対する制御信号のパル
    ス幅の増減は前記1次側巻線に対するスイッチング動作
    に応じて2次側巻線に誘起される電圧またはその分圧の
    いずれか一方とそれに対する基準電圧との比較の結果に
    応じて決定され、前記2次側巻線に対する制御信号のパ
    ルス幅の増減は前記2次側巻線の誘起電圧またはその分
    圧のいずれか一方とそれに対する基準電圧との比較の結
    果に応じて決定され、前記1次側巻線のスイッチング動
    作による2次側巻線に対する制御は、前記1次側巻線の
    スイッチング動作がオン動作するときにオフ動作となる
    オン・オフ制御であり、かつ、スイッチング動作による
    前記2次側巻線の制御は、前記1次側巻線のスイッチン
    グ動作がオン動作するときにオン動作となるオン・オン
    制御であることを特徴とする請求項3,4,6または7
    記載のスイッチング電源。
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