JPS63305755A - Switching power source control circuit - Google Patents
Switching power source control circuitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はスイッチング電源制御回路、特に垂下特性を持
たせたスイッチング電源制御回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a switching power supply control circuit, and particularly to a switching power supply control circuit having drooping characteristics.
従来、この種のスイッチング電源制御回路では、コンパ
レータに基準信号として単純な三角波を用い、制御信号
としてスイッチング電源の出力から得られる電圧を用い
てパルス幅制御信号を得ている。Conventionally, in this type of switching power supply control circuit, a simple triangular wave is used as a reference signal in the comparator, and a voltage obtained from the output of the switching power supply is used as a control signal to obtain a pulse width control signal.
しかし、上述した三角波の発振波形を用いたスイッチン
グ電源制御回路は、過電流保護を行なう場合にスイッチ
ング電流の検出をスイッチング電流が流れる抵抗に発生
する電圧によって行なうと、出力電流が一定電流を越え
ても電圧は徐々に降下し、スイッチング素子であるパワ
ーＭＯ８ＦＥＴへの負荷が増大するとが１本電源の出力
に負荷として接続される各種電子回路にも過負荷がかか
るという欠点がある。However, in the switching power supply control circuit using the triangular oscillation waveform described above, when overcurrent protection is performed, if the switching current is detected by the voltage generated in the resistance through which the switching current flows, the output current may exceed a constant current. However, as the voltage gradually drops and the load on the power MO8FET, which is a switching element, increases, there is also the drawback that various electronic circuits connected as loads to the output of one power supply are also overloaded.
なお、この欠点を回避するために電流検出を上記の抵抗
の代わりに、カレントトランスを用いることでほぼ充分
な電流垂下特性を得ることが可能であるが、高価のもの
になるという欠点がある。In order to avoid this drawback, it is possible to obtain almost sufficient current droop characteristics by using a current transformer instead of the above-mentioned resistor for current detection, but this method has the drawback of being expensive.
本発明の目的は、スイッチング電流の検出を抵抗のみを
用いて行ない、基準信号を疑似台形波とすることにより
充分な電流垂下特性が得られるスイッチング電源制御回
路を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a switching power supply control circuit that detects switching current using only a resistor and uses a quasi-trapezoidal waveform as a reference signal to obtain sufficient current droop characteristics.
本発明のスイッチング電源制御回路は、発振器により生
成された基準信号とスイッチング電源の出力から得られ
る制御信号とをコンパレータに入力してパルス幅制御信
号を発生するスイッチング電源制御回路において、前記
基準信号を疑似台形波信号とすることにより構成される
。また、本発明のスイッチング電源制御回路の疑似台形
波信号を生成する発振器が一つのコンデンサに充電また
は放電を行なう３つの定電流源と、前記コンデンサの両
端の電位差を検出する３つのコンパレータと、このコン
パレータの出力をラッチする２つの保持回路と、この２
つの保持回路の出力により前記定電流源のうちの２つの
電流を開閉するゲート回路とを有して構成される。A switching power supply control circuit of the present invention generates a pulse width control signal by inputting a reference signal generated by an oscillator and a control signal obtained from the output of a switching power supply to a comparator, and the switching power supply control circuit generates a pulse width control signal by inputting a reference signal generated by an oscillator and a control signal obtained from the output of a switching power supply. It is constructed by using a pseudo trapezoidal wave signal. Further, the oscillator that generates the pseudo trapezoidal wave signal of the switching power supply control circuit of the present invention includes three constant current sources that charge or discharge one capacitor, three comparators that detect the potential difference between both ends of the capacitor, and Two holding circuits that latch the output of the comparator and
and a gate circuit that opens and closes the currents of two of the constant current sources based on the outputs of the two holding circuits.
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例のブロック図で、スイッチン
グ電源を構成する一部の回路も示している。図において
１は本発明のスイッチング電源制御回路、２はスイッチ
ング電源制御回路１の出力であるパルス幅制御信号を電
流増幅するバッファ回路、Ｑｌは直流電源■Ｄｃからト
ランス３の１次コイルＬ１に流れる電流をバッファ回路
２の出力によってスイッチングするパワーＭＯ３ＦＥＴ
、４はパワーＭＯ３ＦＥＴ Ｑｌによってスイッチン
グされた電流を抵抗Ｒ４１に流し、この抵抗Ｒ４１の両
端の電圧を積分回路を介して制御信号を生成する制御信
号発生回路である。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, and also shows some circuits constituting a switching power supply. In the figure, 1 is the switching power supply control circuit of the present invention, 2 is a buffer circuit that amplifies the pulse width control signal that is the output of the switching power supply control circuit 1, and Ql is the DC power supply ■ The current flows from Dc to the primary coil L1 of the transformer 3. Power MO3FET that switches current by the output of buffer circuit 2
, 4 is a control signal generation circuit that causes a current switched by the power MO3FET Ql to flow through a resistor R41, and generates a control signal from the voltage across the resistor R41 via an integrating circuit.
スイッチング電源制御回路１はコンパレータ１１と疑似
台形波発振器１２と基準電源１３とから構成され、疑似
台形波発振器１２は基準電源１３から基準電圧ＶＲＥＦ
を得て基準信号となる疑似台形波信号を発生する。コン
パレータ１１にはこの疑似台形波信号と制御信号発生回
路４がらの制御信号とが入力されてパルス幅制御信号を
出力する。The switching power supply control circuit 1 includes a comparator 11, a pseudo-trapezoidal wave oscillator 12, and a reference power supply 13. The pseudo-trapezoidal wave oscillator 12 receives a reference voltage VREF from the reference power supply 13.
A pseudo-trapezoidal wave signal is generated as a reference signal. The pseudo-trapezoidal wave signal and the control signal from the control signal generation circuit 4 are input to the comparator 11, which outputs a pulse width control signal.
第２図（ａ）は第１図におけるコンパレータ１１の入出
力の波形図で、コンパレータ１１に入力される基準信号
である疑似台形波信号に対し、制御信号のレベルがＶＯ
ＣＩおよびＶ。ｃ２である場合のパルス幅制御信号のパ
ルス幅がＶ。ＵＴｌおよび■ｏＵ〒２となることを示し
ている。なお、第２図（ｂ）は第１図の疑似台形波発振
器１２の代りに従来の単純な三角波発振器を用いた場合
のコンパレータ１１の入出力の波形図で、第２図（ａ）
と対比して示されていて、本発明のスイッチング電源制
御回路１では制御信号が疑似台形波のピークレベル以上
になると、パルス幅制御信号のパルス幅が急峻に狭くな
ることを示している。FIG. 2(a) is a waveform diagram of the input and output of the comparator 11 in FIG. 1, where the level of the control signal is VO
CI and V. c2, the pulse width of the pulse width control signal is V. This shows that UTl and ■oU are 〒2. Note that FIG. 2(b) is a waveform diagram of the input and output of the comparator 11 when a conventional simple triangular wave oscillator is used instead of the pseudo trapezoidal wave oscillator 12 of FIG. 1, and FIG. 2(a)
This figure shows that in the switching power supply control circuit 1 of the present invention, when the control signal exceeds the peak level of the pseudo-trapezoidal wave, the pulse width of the pulse width control signal sharply narrows.
第３図は第１図の出力電圧・出力電流の特性図で、出力
電流に充分な垂下特性が得られることを示している。な
お第１図の疑似台形波発振器１２の代りに従来の単純な
三角波発振器を用いた場合の垂下特性が点線で示されて
いる。FIG. 3 is a characteristic diagram of the output voltage and output current shown in FIG. 1, and shows that sufficient drooping characteristics can be obtained in the output current. The dotted line shows the drooping characteristic when a conventional simple triangular wave oscillator is used instead of the pseudo-trapezoidal wave oscillator 12 in FIG.
第４図は本発明に用いる疑１以台形波発振器１２の第１
の実施例のブロック図である。この回路はコンデンサＣ
７に充電電流を供給する定電流源４１と、コンデンサＣ
Ｔからゲート用トランジスタＱ２およびＱ９のそれぞれ
を介して放電させる定電流源４２および４３と、コンデ
ンサＣＴ の電圧を検出する３つのコンパレータ４４．
４５および４６と、コンパレータ４４，４５および４６
のそれぞれに検出電圧ＶＨ，ＶＭおよびｖＬを与える基
準電圧ｖＲＥ、に接続された抵抗回路網と、コンパレー
タ４４および４５の出力をそれぞれリセットおよびセッ
ト端子に接続し、正出力端子の出力をトランジスタＱ２
のゲート入力とじたＲ３形フリップフロップ４７と、コ
ンパレータ４４および４６の出力をそれぞれリセットお
よびセット端子に接続し、正出力端子の出力をトランジ
スタＱ３のゲート入力としたＲ３形フリッ、プフロップ
４８とを有して構成されている。この回路において定電
流源４４．４５および４６の電流をそれぞれＩ、、Ｉ２
および工３とすると、１Ｉｔｌ≠ｌ Ｉ２ ｌ、Ｉｔ
＞Ｉ２ 、Ｉ Ｉ３ １＝２Ｘｌ Ｉｔｌと定めら
れている。FIG. 4 shows the first trapezoidal wave oscillator 12 used in the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the invention. This circuit is a capacitor C
A constant current source 41 that supplies a charging current to 7 and a capacitor C
Constant current sources 42 and 43 that discharge from T through gate transistors Q2 and Q9, respectively, and three comparators 44 that detect the voltage of the capacitor CT.
45 and 46 and comparators 44, 45 and 46
The outputs of comparators 44 and 45 are connected to the reset and set terminals, respectively, and the output of the positive output terminal is connected to the transistor Q2.
It has an R3 type flip-flop 47 whose gate input is closed, and an R3 type flip-flop 48 whose outputs of comparators 44 and 46 are connected to the reset and set terminals, respectively, and whose positive output terminal is connected to the gate input of the transistor Q3. It is configured as follows. In this circuit, the currents of constant current sources 44, 45 and 46 are respectively I, , I2
and 3, then 1Itl≠l I2 l, It
> I2 , I I3 1=2Xl Itl.
第５図は第４図の出力の疑似台形波の波形図で、この波
形を図に示すようにＴ１．Ｔ２およびＴ３の期間に分け
て第４図の動作を説明すると、初期のＴ１の期間は電流
１．だけがコンデンサＣ↑に流れて、コンデンサＣｔの
端子電圧Ｖｃ↑は電圧ＶＭまで上昇する。そこでＶ ｃ
ｒ＞ Ｖ Ｈとなるとコンパレータ４５の出力が反転し
、Ｒ３形フリップフロップ４７がセットされ、トランジ
スタＱ２がオンとなり定電流源４２の電流Ｉ２が流れる
。これがＴ２の期間であり、端子電圧Ｖｃ↑は緩い傾斜
で更に充電が継続される。同様にしてＶ ｃｔ＞ Ｖ
Ｈとなると電流工、が流れ、電流Ｉ２は切断されて急速
な放電が開始されるＴ３の期間となり、以上の動作を一
周期とした疑似台形波の発振出力が得られる。FIG. 5 is a waveform diagram of the pseudo-trapezoidal wave output in FIG. 4, and this waveform is shown at T1. The operation of FIG. 4 will be explained by dividing it into periods T2 and T3. During the initial period T1, the current is 1. Only the current flows to the capacitor C↑, and the terminal voltage Vc↑ of the capacitor Ct rises to the voltage VM. So V c
When r>VH, the output of the comparator 45 is inverted, the R3 type flip-flop 47 is set, the transistor Q2 is turned on, and the current I2 of the constant current source 42 flows. This is the period T2, and the terminal voltage Vc↑ continues charging with a gentle slope. Similarly, V ct > V
When the voltage becomes H, the current I2 flows, the current I2 is cut off, and a rapid discharge starts in the period T3, and a quasi-trapezoidal wave oscillation output with the above operation as one cycle is obtained.
第６図は本発明に用いる疑似台形波発振器１２の第２の
実施例のブロック図である。この回路は第４図の回路に
おける２つのフリップフロップの接続が、コンパレータ
４４および４６の出力をそれぞれセットおよびリセット
端子に接続し、正出力端子の出力をトランジスタＱ２の
ゲート入力としたＲ３形フリップフロップ４９と、コン
パレータ４５および４６のそれぞれの出力をセットおよ
びリセット端子に接続し、正出力端子の出力をトランジ
スタＱ３のゲート入力としたＲ３形フリップフロップ５
０となっていて、定電流源４１．４２および４３のそれ
ぞれの電流１１＋Ｉ２およびＩ３が、１工１１岬ｌＩ２
１．１１１１＞ＩＩ２１．１工３１崎１１１１となって
いる他は第４図の回路と同じである。この回路において
も第４図と同様の動作により、第５図と同形の疑似台形
波の発振出力が得られる。FIG. 6 is a block diagram of a second embodiment of the pseudo trapezoidal wave oscillator 12 used in the present invention. This circuit is an R3 type flip-flop in which the two flip-flops in the circuit of FIG. 49, and an R3 type flip-flop 5 in which the outputs of the comparators 45 and 46 are connected to the set and reset terminals, and the output of the positive output terminal is used as the gate input of the transistor Q3.
0, and the currents 11+I2 and I3 of the constant current sources 41, 42 and 43 are
The circuit is the same as the circuit shown in FIG. 4, except that 1.1111>II21.1engine 31zaki1111. In this circuit as well, by the same operation as in FIG. 4, an oscillation output of a quasi-trapezoidal wave having the same shape as in FIG. 5 can be obtained.
以上説明したように本発明は、スイッチング電源制御回
路において従来は基準信号として三角波の信号を用いて
いたものを、疑似台形波の信号を用いることにより、制
御信号の生成にカレントトランスを用いていたものを抵
抗に置換えても、過電流に対して充分な垂下特性を得る
ことができると云う効果がある。As explained above, the present invention uses a quasi-trapezoidal wave signal instead of the conventional triangular wave signal as a reference signal in a switching power supply control circuit, and uses a current transformer to generate the control signal. Even if it is replaced with a resistor, there is an effect that sufficient drooping characteristics against overcurrent can be obtained.
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図（ａ）
は第１図におけるコンパレータの入出力の波形図、第２
図（ｂ）は第１図において従来の単純な三角波発振器を
用いた場合のコンパレータの入出力の波形図、第３図は
第１図の出力電圧・出力電流の特性図、第４図および第
６図はそれぞび第６図の出力の波形図である。
１・・・スイッチング電源制御回路、２・・・バッファ
回路、３・・・トランス、４・・・制御信号発生回路、
１１．４４〜４６・・・コンパレータ、１２・・・疑似
台形波発振器、１３・・・基準電源、４１．４２．４３
・・・定電流源、４７〜５０・・・Ｒ３形フリップフロ
ップ、Ｑｌ−パワーＭＯ３ＦＥＴ、Ｃｔ・・・コンデン
サ。Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2(a)
are the comparator input/output waveform diagrams in Figure 1, and Figure 2 is
Figure (b) is a waveform diagram of the input and output of the comparator when a conventional simple triangular wave oscillator is used in Figure 1, Figure 3 is a characteristic diagram of the output voltage and output current of Figure 1, Figures 4 and 4 are 6 is a waveform diagram of the output of FIG. 6, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Switching power supply control circuit, 2... Buffer circuit, 3... Transformer, 4... Control signal generation circuit,
11.44-46... Comparator, 12... Pseudo trapezoidal wave oscillator, 13... Reference power supply, 41.42.43
... Constant current source, 47-50... R3 type flip-flop, Ql-power MO3FET, Ct... Capacitor.
Claims (2)
電源の出力から得られる制御信号とをコンパレータに入
力してパルス幅制御信号を発生するスイッチング電源制
御回路において、前記基準信号を疑似台形波信号とする
ことを特徴とするスイッチング電源制御回路。(1) In a switching power supply control circuit that generates a pulse width control signal by inputting a reference signal generated by an oscillator and a control signal obtained from the output of a switching power supply to a comparator, the reference signal is made into a pseudo trapezoidal wave signal. A switching power supply control circuit characterized by:
ンサに充電または放電を行なう３つの定電流源と、前記
コンデンサの両端の電位差を検出する３つのコンパレー
タと、このコンパレータの出力をラッチする２つの保持
回路と、この２つの保持回路の出力により前記定電流源
のうちの２つの電流を開閉するゲート回路とを有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスイッチン
グ電源制御回路。(2) An oscillator that generates a pseudo trapezoidal wave signal has three constant current sources that charge or discharge one capacitor, three comparators that detect the potential difference between both ends of the capacitor, and two that latch the output of this comparator. 2. The switching power supply control circuit according to claim 1, further comprising two holding circuits and a gate circuit that opens and closes currents of two of the constant current sources based on the outputs of the two holding circuits.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14174587A JPS63305755A (en) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | Switching power source control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14174587A JPS63305755A (en) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | Switching power source control circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63305755A true JPS63305755A (en) | 1988-12-13 |
Family
ID=15299213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14174587A Pending JPS63305755A (en) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | Switching power source control circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63305755A (en) |
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-
1987
- 1987-06-05 JP JP14174587A patent/JPS63305755A/en active Pending
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