JPH114574A - Switching power supply control system - Google Patents
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- JPH114574A JPH114574A JP15509597A JP15509597A JPH114574A JP H114574 A JPH114574 A JP H114574A JP 15509597 A JP15509597 A JP 15509597A JP 15509597 A JP15509597 A JP 15509597A JP H114574 A JPH114574 A JP H114574A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
制御方式に関し、特に論理負荷へ電力を供給するスイッ
チング電源において急峻な負荷電流変動に対応するスイ
ッチング電源制御方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply control method, and more particularly to a switching power supply control method capable of responding to a steep load current fluctuation in a switching power supply for supplying power to a logical load.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のスイッチング電源制御方式は、例
えば、「ＮＥＣ データブック 電源用ＩＣ」（１９９５
年１０月発行）の第３４２頁〜第３５６頁に「スイッチ
ング・レギュレータ・コントロールＩＣ μＰＣ４９
４」として記載されている。2. Description of the Related Art A conventional switching power supply control method is described in, for example, "NEC Data Book Power Supply IC" (1995).
“Publication of Switching Regulator Control IC μPC49” on pages 342 to 356 of
4 ".
【０００３】図３は、この従来の技術を示すブロック図
であり、スイッチング電源の出力電圧をモニターして安
定化する電圧制御用オペアンプ３と、電圧制御用オペア
ンプ３の出力と三角波ｃを比較してスイッチングパルス
幅を決定するコンパレータ４と、スイッチングパルスｄ
にてスイッチングされるスイッチング部５と、ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換部６と、負荷７とで構成されている。FIG. 3 is a block diagram showing this conventional technique, in which a voltage control operational amplifier 3 for monitoring and stabilizing an output voltage of a switching power supply is compared with an output of the voltage control operational amplifier 3 and a triangular wave c. A comparator 4 for determining the switching pulse width by using
A switching unit 5 switched by the DC-D
It comprises a C converter 6 and a load 7.
【０００４】このような構成におけるスイッチング電源
制御方式の動作について説明する。まず、スイッチング
電源のＤＣ−ＤＣ変換部６の出力電圧は、出力電圧セン
ス回路８を介して電圧制御用オペアンプ３に入力され
る。電圧制御用オペアンプ３は、出力電圧と予め設定さ
れた基準電圧ｂとを比較し、その結果をコンパレータ４
に入力する。コンパレータ４は、電圧制御用オペアンプ
３から出力された電圧と三角波ｃを比較してスイッチン
グパルスｄの幅を決定し、スイッチングパルスｄをスイ
ッチング部５に入力する。スイッチング部５は、コンパ
レータ４から出力されたスイッチングパルスｄによりス
イッチングし、ＤＣ−ＤＣ変換部６からそれに基づいた
出力電圧を負荷７に供給する。The operation of the switching power supply control system having such a configuration will be described. First, the output voltage of the DC-DC converter 6 of the switching power supply is input to the voltage control operational amplifier 3 via the output voltage sense circuit 8. The voltage control operational amplifier 3 compares the output voltage with a preset reference voltage b, and compares the result with a comparator 4.
To enter. The comparator 4 compares the voltage output from the voltage control operational amplifier 3 with the triangular wave c to determine the width of the switching pulse d, and inputs the switching pulse d to the switching unit 5. The switching unit 5 performs switching by the switching pulse d output from the comparator 4, and supplies an output voltage based on the switching voltage to the load 7 from the DC-DC conversion unit 6.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
おいては、出力電圧モニター→オペアンプにおける基準
電圧との比較→コンパレータにおけるパルス幅制御とい
う帰還で出力電圧の制御を行っているため、出力電圧変
動に対応する応答時間に限界があり、急峻な負荷電流の
増加により出力電圧が過渡的に低下してしまう結果、負
荷に対して必要な電圧を供給できないという問題があ
る。In the above-mentioned prior art, the output voltage is controlled by feedback such as output voltage monitoring → comparison with a reference voltage in an operational amplifier → pulse width control in a comparator. There is a limit to the response time corresponding to the above, and the output voltage drops transiently due to a steep increase in the load current. As a result, a required voltage cannot be supplied to the load.
【０００６】本発明は、負荷電流が急峻に増加したとき
に出力電圧が規定値以下に低下することを防止するスイ
ッチング電源制御方式を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a switching power supply control method for preventing an output voltage from dropping below a specified value when a load current sharply increases.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の第１のスイッチ
ング電源制御方式は、スイッチング電源の負荷電流の急
峻な増加を検出し、前記増加電流分に応じた補正電圧を
発生させてスイッチングパルス幅の制御を行い、前記ス
イッチング電源の出力電圧が規定値以下に低下しないよ
う制御することを特徴とする。According to a first switching power supply control method of the present invention, a steep increase in a load current of a switching power supply is detected, and a correction voltage corresponding to the increased current is generated to generate a switching pulse width. And controlling the output voltage of the switching power supply not to drop below a specified value.
【０００８】本発明の第２のスイッチング電源制御方式
は、スイッチング電源の出力電圧と基準電圧とを比較
し、その差分をスイッチングパルス生成手段に入力する
ことによってスイッチングパルスの幅を制御するスイッ
チング電源制御方式であって、前記スイッチング電源の
急峻に増加した負荷電流値を検出し、その検出した値と
記憶していた増加前の負荷電流値とを比較して変動分を
算出し、前記負荷電流の変動分を電圧に変換して電流制
御用オペアンプに入力する負荷変動電流検出部と、前記
負荷変動電流検出部から出力された電圧と第１の基準電
圧とを比較し、その差分を補正電圧として出力する電流
制御用オペアンプと、前記スイッチング電源の出力電圧
と第２の基準電圧とを比較し、その差分を出力する電圧
制御用オペアンプと、前記電流制御用オペアンプの出力
と前記電圧制御用オペアンプの出力とを抵抗分圧した電
圧と三角波とを比較してスイッチングパルスを生成する
コンパレータと、を有することを特徴とする。According to a second switching power supply control method of the present invention, a switching power supply is controlled by comparing the output voltage of a switching power supply with a reference voltage and inputting the difference to a switching pulse generating means to control the width of the switching pulse. A steeply increasing load current value of the switching power supply, and comparing the detected value with a stored load current value before the increase to calculate a variation, and calculating a variation of the load current. A load fluctuation current detector that converts the fluctuation into a voltage and inputs the voltage to a current control operational amplifier, compares the voltage output from the load fluctuation current detector with a first reference voltage, and uses the difference as a correction voltage. A current control operational amplifier for outputting, and a voltage control operational amplifier for comparing an output voltage of the switching power supply with a second reference voltage and outputting a difference between the two. And having a comparator for generating a switching pulse by comparing the voltage and the triangular wave and the output of the voltage controlled operational amplifier and the output of the current control operational amplifier by resistance-dividing.
【０００９】本発明の第３のスイッチング電源制御方式
は、スイッチング電源の出力電圧と基準電圧とを比較
し、その差分をスイッチングパルス生成手段に入力する
ことによってスイッチングパルスの幅を制御するスイッ
チング電源制御方式であって、前記スイッチング電源の
急峻に増加した負荷電流値を検出し、その検出した値と
記憶していた増加前の負荷電流値とを比較して変動分を
算出し、前記負荷電流の変動分を電圧に変換して電流制
御用オペアンプに入力する負荷変動電流検出部と、前記
負荷変動電流検出部から出力された電圧と第１の基準電
圧とを比較し、その差分を補正電圧として出力する電流
制御用オペアンプと、前記電流制御用オペアンプの出力
と前記スイッチング電源の出力電圧とを抵抗分圧した電
圧と第２の基準電圧とを比較し、その差分を出力する電
圧制御用オペアンプと、前記電圧制御用オペアンプの出
力と三角波とを比較してスイッチングパルスを生成する
コンパレータと、を有することを特徴とする。According to a third switching power supply control method of the present invention, an output voltage of a switching power supply is compared with a reference voltage, and the difference is input to a switching pulse generating means to control the width of the switching pulse. A steeply increasing load current value of the switching power supply, and comparing the detected value with a stored load current value before the increase to calculate a variation, and calculating a variation of the load current. A load fluctuation current detector that converts the fluctuation into a voltage and inputs the voltage to a current control operational amplifier, compares the voltage output from the load fluctuation current detector with a first reference voltage, and uses the difference as a correction voltage. A current control operational amplifier to be output, a voltage obtained by dividing the output of the current control operational amplifier and the output voltage of the switching power supply by resistance, and a second reference voltage Comparing, to a voltage controlled operational amplifier for outputting the difference, a comparator for generating a switching pulse by comparing the output with a triangular wave of the voltage controlled operational amplifier, characterized by having a.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１１】まず、本発明の第１の実施の形態について
図１を用いて説明する。First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００１２】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
ブロック図であり、負荷電流の急変を検出する負荷変動
電流検出部１と、負荷電流変動による補正電圧を出力す
る電流制御用オペアンプ２と、ＤＣ−ＤＣ変換部７の出
力電圧をモニターして安定化する電圧制御用オペアンプ
３と、電流制御用オペアンプ２と電圧制御用オペアンプ
３との出力電圧同士の抵抗分圧した値と三角波ｃとを比
較してスイッチングパルス幅を決定するコンパレータ４
と、コンパレータ４から出力されたスイッチングパルス
ｄによりスイッチングするスイッチング部５と、スイッ
チングされて負荷８に電圧を供給するＤＣ−ＤＣ変換部
６と、負荷７とから構成される。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, in which a load fluctuation current detecting section 1 for detecting a sudden change in load current and a current control section for outputting a correction voltage due to load current fluctuation. A voltage-controlled operational amplifier 3 for monitoring and stabilizing the output voltage of the operational amplifier 2, a DC-DC converter 7, and a value obtained by dividing the output voltages of the current-controlled operational amplifier 2 and the voltage-controlled operational amplifier 3 by resistance. Comparator 4 for comparing with triangular wave c to determine the switching pulse width
And a switching unit 5 that switches with a switching pulse d output from the comparator 4, a DC-DC converter 6 that is switched to supply a voltage to the load 8, and a load 7.
【００１３】次に、本発明の第１の実施の形態の動作に
ついて図１を用いて詳細に説明する。Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
【００１４】まず、負荷７に流れる負荷電流が急峻に増
加した場合、負荷変動電流検出部１は、急峻に増加した
負荷電流値を検出し、その値と記憶していた変動前の負
荷電流値とを比較して、負荷電流の変動分を算出する。
そして、負荷変動電流検出部１は、負荷電流の変動分を
電圧に変換して電流制御用オペアンプ２の一方の入力端
子に入力する。First, when the load current flowing through the load 7 sharply increases, the load fluctuation current detecting unit 1 detects the load current value that has sharply increased, and stores the detected value and the stored load current value before the fluctuation. To calculate the variation of the load current.
Then, the load fluctuation current detector 1 converts the fluctuation of the load current into a voltage and inputs the voltage to one input terminal of the current control operational amplifier 2.
【００１５】電流制御用オペアンプ２のもう一方の入力
端子には基準電圧ａが入力されており、この基準電圧ａ
は、負荷変動電流検出部１から出力された変動負荷電流
相当の電圧が基準電圧ａを越えた場合に、電流制御用オ
ペアンプ２から補正電圧を出力するような値に予め設定
されるもので、いわば負荷電流の変動許容値を決めるも
のである。A reference voltage a is input to the other input terminal of the operational amplifier 2 for current control.
Is set in advance to a value such that when the voltage corresponding to the fluctuating load current output from the load fluctuating current detector 1 exceeds the reference voltage a, the correction voltage is output from the current control operational amplifier 2; In other words, it determines the allowable variation of the load current.
【００１６】そして、電流制御用オペアンプ２は、負荷
変動電流検出部１から出力された変動負荷電流相当の電
圧から基準電圧ａを差し引いた補正電圧を出力する。The current control operational amplifier 2 outputs a correction voltage obtained by subtracting the reference voltage a from the voltage corresponding to the fluctuating load current output from the load fluctuating current detector 1.
【００１７】その結果、ＤＣ−ＤＣ変換部６の出力電圧
を出力電圧センス回路８を介してモニター，安定化する
電圧制御用オペアンプ３の出力と電流制御用オペアンプ
２の出力電圧同士が抵抗分圧された点ｅの電圧が変化す
る。As a result, the output of the voltage control operational amplifier 3 for monitoring and stabilizing the output voltage of the DC-DC converter 6 via the output voltage sense circuit 8 and the output voltage of the current control operational amplifier 2 are divided by resistance. The voltage at point e changes.
【００１８】それに伴い、コンパレータ４は、ｅ点の電
圧と三角波ｃとを比較してスイッチングパルスの幅を広
くし、スイッチングパルスｄとしてスイッチング部５に
入力する。これにより、ＤＣ−ＤＣ変換部６の出力電圧
は急峻な低下が抑制される。Accordingly, the comparator 4 compares the voltage at the point e with the triangular wave c to widen the width of the switching pulse and inputs it to the switching unit 5 as the switching pulse d. As a result, the output voltage of the DC-DC converter 6 is suppressed from sharply decreasing.
【００１９】次に、本発明の第２の実施の形態について
図２を参照して説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００２０】図２は、本発明の第２の実施の形態を示す
ブロック図であり、本発明の第１の実施の形態を示す図
１と比較して異なる点は、図１においては、電流制御用
オペアンプ２の出力電圧と電圧制御用オペアンプ３の出
力電圧同士を抵抗分圧した点ｅの電圧をコンパレータ４
に入力したが、図２においては、電流制御用オペアンプ
２の出力電圧と出力センス電圧とを抵抗分圧した値を電
圧制御用オペアンプ３に入力し、これを基準電圧ｂと比
較した結果の電圧制御用オペアンプ３の出力をコンパレ
ータ４に入力した点である。FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. The difference between FIG. 2 and FIG. 1 showing the first embodiment of the present invention is that in FIG. The output voltage of the control operational amplifier 2 and the output voltage of the voltage control operational amplifier 3 are resistance-divided from each other.
In FIG. 2, a value obtained by dividing the output voltage of the current control operational amplifier 2 and the output sense voltage by resistance is input to the voltage control operational amplifier 3, and the voltage obtained by comparing this value with the reference voltage b The point is that the output of the control operational amplifier 3 is input to the comparator 4.
【００２１】[0021]
【発明の効果】上述したように、本発明による第１の効
果は、負荷電流の急峻な増加を検出して補正用の電圧を
発生させることにより、スイッチグパルス幅変更の応答
速度を速くしたため、負荷電流が急峻に増加したときの
出力電圧の低下を許容値内に抑制できることである。As described above, the first effect of the present invention is that the response speed of changing the switching pulse width is increased by detecting a sharp increase in the load current and generating a correction voltage. In addition, a reduction in output voltage when the load current increases sharply can be suppressed to within an allowable value.
【００２２】第２の効果は、電圧低下対策として論理負
荷に実装されているコンデンサが不要になり装置を簡素
化できることである。A second effect is that a capacitor mounted on a logical load is not required as a measure against a voltage drop, and the device can be simplified.
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図３】従来の技術を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a conventional technique.
１ 負荷変動電流検出部 ２ 電流制御用オペアンプ ３ 電圧制御用オペアンプ ４ コンパレータ ５ スイッチング部 ６ ＤＣ−ＤＣ変換部 ７ 負荷 ８ 出力電圧センス回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Load fluctuation current detection part 2 Current control operational amplifier 3 Voltage control operational amplifier 4 Comparator 5 Switching part 6 DC-DC conversion part 7 Load 8 Output voltage sense circuit
Claims (3)
加を検出し、前記増加電流分に応じた補正電圧を発生さ
せてスイッチングパルス幅の制御を行い、前記スイッチ
ング電源の出力電圧が規定値以下に低下しないよう制御
することを特徴とするスイッチング電源制御方式。1. A steep increase in a load current of a switching power supply is detected, a correction voltage corresponding to the increased current is generated, and a switching pulse width is controlled, so that an output voltage of the switching power supply falls below a specified value. A switching power supply control method characterized by controlling so as not to decrease.
とを比較し、その差分をスイッチングパルス生成手段に
入力することによってスイッチングパルスの幅を制御す
るスイッチング電源制御方式であって、 前記スイッチング電源の急峻に増加した負荷電流値を検
出し、その検出した値と記憶していた増加前の負荷電流
値とを比較して変動分を算出し、前記負荷電流の変動分
を電圧に変換して電流制御用オペアンプに入力する負荷
変動電流検出部と、 前記負荷変動電流検出部から出力された電圧と第１の基
準電圧とを比較し、その差分を補正電圧として出力する
電流制御用オペアンプと、 前記スイッチング電源の出力電圧と第２の基準電圧とを
比較し、その差分を出力する電圧制御用オペアンプと、 前記電流制御用オペアンプの出力と前記電圧制御用オペ
アンプの出力とを抵抗分圧した電圧と三角波とを比較し
てスイッチングパルスを生成するコンパレータと、 を有することを特徴とするスイッチング電源制御方式。2. A switching power supply control method in which an output voltage of a switching power supply is compared with a reference voltage, and a difference between the output voltage and a reference voltage is input to a switching pulse generating means to control a width of the switching pulse. The load control circuit detects the increased load current value, calculates the variation by comparing the detected value with the stored load current value before the increase, and converts the variation of the load current into a voltage to control the current. A load fluctuation current detection unit input to the operational amplifier, a current control operation amplifier that compares a voltage output from the load fluctuation current detection unit with a first reference voltage, and outputs the difference as a correction voltage; A voltage control operational amplifier that compares an output voltage of a power supply with a second reference voltage and outputs a difference between the output voltage and an output of the current control operational amplifier; Switching power supply control method characterized by having a comparator for generating a switching pulse and the output of the pressure control operational amplifier compares the resistance-divided voltage and the triangular wave, the.
とを比較し、その差分をスイッチングパルス生成手段に
入力することによってスイッチングパルスの幅を制御す
るスイッチング電源制御方式であって、 前記スイッチング電源の急峻に増加した負荷電流値を検
出し、その検出した値と記憶していた増加前の負荷電流
値とを比較して変動分を算出し、前記負荷電流の変動分
を電圧に変換して電流制御用オペアンプに入力する負荷
変動電流検出部と、 前記負荷変動電流検出部から出力された電圧と第１の基
準電圧とを比較し、その差分を補正電圧として出力する
電流制御用オペアンプと、 前記電流制御用オペアンプの出力と前記スイッチング電
源の出力電圧とを抵抗分圧した電圧と第２の基準電圧と
を比較し、その差分を出力する電圧制御用オペアンプ
と、 前記電圧制御用オペアンプの出力と三角波とを比較して
スイッチングパルスを生成するコンパレータと、 を有することを特徴とするスイッチング電源制御方式。3. A switching power supply control system for comparing an output voltage of a switching power supply with a reference voltage and inputting a difference to a switching pulse generating means to control a width of a switching pulse, wherein the steepness of the switching power supply is controlled. The load control circuit detects the increased load current value, calculates the variation by comparing the detected value with the stored load current value before the increase, and converts the variation of the load current into a voltage to control the current. A load fluctuation current detection unit input to the operational amplifier, a current control operation amplifier that compares a voltage output from the load fluctuation current detection unit with a first reference voltage, and outputs the difference as a correction voltage; A voltage control for comparing a voltage obtained by dividing the output of the control operational amplifier and the output voltage of the switching power supply with a resistor and a second reference voltage, and outputting the difference therebetween. A switching power supply control system, comprising: an operational amplifier; and a comparator that generates a switching pulse by comparing an output of the voltage control operational amplifier with a triangular wave.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9155095A JP3037210B2 (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Switching power supply control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9155095A JP3037210B2 (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Switching power supply control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH114574A true JPH114574A (en) | 1999-01-06 |
| JP3037210B2 JP3037210B2 (en) | 2000-04-24 |
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ID=15598528
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9155095A Expired - Fee Related JP3037210B2 (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Switching power supply control method |
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|---|---|
| JP (1) | JP3037210B2 (en) |
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-
1997
- 1997-06-12 JP JP9155095A patent/JP3037210B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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