JP2005168129A - Switching power supply circuit - Google Patents

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義昭 石原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching power supply circuit wherein production of vibration and noise can be prevented by controlling the switching operation period in the state of intermittent switching operation under light load, or voltage free from voltage dip can be supplied even when the load is abruptly changed from light load to heavy load. <P>SOLUTION: An error amplifier circuit 8 amplifies the error between an output voltage Vout inputted from an output voltage detection circuit 5 and a modulated reference voltage Vmod inputted from a reference voltage modulation circuit 7. The modulated reference voltage Vmod repeats high-voltage period TH at a first reference voltage VH and low-voltage period TL at a second reference voltage VL at intervals of Fm. When external load RR is light, control can be carried out so that switching operation is performed without fail with the timing of transition of the modulated reference voltage Vmod from the second reference voltage VL to the first reference voltage VH. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、軽負荷状態と重負荷状態との少なくとも2つの状態を有する負荷に電源を供給するスイッチング電源回路に関するものであり、特に負荷が軽負荷状態の時に発生する間欠スイッチング動作の動作周期を制御することが可能なスイッチング電源回路に関するものである。   The present invention relates to a switching power supply circuit that supplies power to a load having at least two states of a light load state and a heavy load state, and in particular, an operation cycle of an intermittent switching operation that occurs when the load is in a light load state. The present invention relates to a switching power supply circuit that can be controlled.

特許文献1に開示されているスイッチング電源回路を図9に示す。図9のスイッチング電源回路では、負荷が小さい場合に、2次側の抵抗R115とR116とで分圧された電圧がある値以上になると、ヒステリシス付きコンパレータCoH102の出力がローレベルになり、フォトカプラPC102で1次側のメインスイッチング素子Q102を駆動するドライブ回路101の出力をオフさせる。すると、2次側への電力の供給が無くなり、出力電圧を平滑するコンデンサC114の放電とともに電圧は低下する。2次側の電圧V100がある値以下になったときにコンパレータCoH102の出力をハイレベルになるようにしておけば、この時点でフォトカプラPC102はドライブ回路101の出力をオンするので、メインスイッチング素子Q102のオン・オフ動作が再開し、2次側の電圧が上昇する。これを繰り返して間欠発振(間欠スイッチング動作)を維持する。また特許文献2に開示されているRCC(リンギングチョークコンバータ)スイッチング方式の電源回路を図10に示す。図10のスイッチング電源回路では、出力負荷の無い無負荷時においては、1次―2次の伝達関数に依存せずに所定の間欠発振(間欠スイッチング動作)周波数でメイントランジスタ105のスイッチング制御を間欠発振制御回路118によって行う。またスイッチング電源装置の出力に負荷が接続された時には、間欠発振制御回路118によるメイントランジスタ105の間欠発振制御動作を停止し、スイッチング電源装置の出力電流及び出力電圧の出力が安定する制御方法に切り変える。
特開平11−275857号公報(第0021−第0022段落、第1図) 特開2002−252973号公報(第0011−第0012段落、第1図)
A switching power supply circuit disclosed in Patent Document 1 is shown in FIG. In the switching power supply circuit of FIG. 9, when the load is small and the voltage divided by the resistors R115 and R116 on the secondary side exceeds a certain value, the output of the comparator CoH102 with hysteresis becomes a low level, and the photocoupler The PC 102 turns off the output of the drive circuit 101 that drives the primary side main switching element Q102. Then, no power is supplied to the secondary side, and the voltage decreases with the discharge of the capacitor C114 that smoothes the output voltage. If the output of the comparator CoH102 is set to the high level when the voltage V100 on the secondary side falls below a certain value, the photocoupler PC102 turns on the output of the drive circuit 101 at this time, so that the main switching element The on / off operation of Q102 is resumed, and the secondary voltage rises. This is repeated to maintain intermittent oscillation (intermittent switching operation). An RCC (ringing choke converter) switching power supply circuit disclosed in Patent Document 2 is shown in FIG. In the switching power supply circuit of FIG. 10, when there is no output load, switching control of the main transistor 105 is intermittently performed at a predetermined intermittent oscillation (intermittent switching operation) frequency without depending on the primary-secondary transfer function. This is performed by the oscillation control circuit 118. Also, when a load is connected to the output of the switching power supply, the intermittent oscillation control operation of the main transistor 105 by the intermittent oscillation control circuit 118 is stopped, and the control method is switched to a stable output current and output voltage of the switching power supply. Change.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-275857 (paragraphs 0021 to 0022, FIG. 1) Japanese Patent Laid-Open No. 2002-252973 (paragraphs 0011 to 0012, FIG. 1)

しかしながら、特許文献1に開示されているスイッチング電源回路では、負荷が軽負荷状態である場合にメインスイッチング素子Q102が間欠スイッチング動作状態となるが、この動作周期を制御することができない。すなわち間欠スイッチング動作の周期が所定の周期になるように、予めコンデンサの容量や外部負荷での電流消費等を設計することは難しく、また外部負荷での電流消費等が変化すると間欠スイッチング動作の周期も変化するため、周期を所定の値に制御することは難しい。そして間欠スイッチング動作の周期によっては、磁歪効果によりトランスや基板等が振動するおそれがあるが、この振動をスイッチング動作周期を制御することで防止できないため問題である。特に間欠スイッチング動作による振動の周期が、トランスや基板等が有する固有振動数に近い場合には、共振により大きな振幅で振動するおそれがあるため問題である。また振動が発生した場合に、振動の周波数が人間の可聴域内であると騒音となるおそれがあるが、この騒音をスイッチング動作周期を制御することで防止できないため問題である。   However, in the switching power supply circuit disclosed in Patent Document 1, when the load is in a light load state, the main switching element Q102 enters an intermittent switching operation state, but this operation cycle cannot be controlled. In other words, it is difficult to design the capacity of the capacitor and the current consumption at the external load in advance so that the cycle of the intermittent switching operation becomes a predetermined cycle, and when the current consumption at the external load changes, the cycle of the intermittent switching operation Therefore, it is difficult to control the period to a predetermined value. Depending on the cycle of the intermittent switching operation, the transformer, the substrate, and the like may vibrate due to the magnetostrictive effect, but this is a problem because this vibration cannot be prevented by controlling the switching operation cycle. In particular, when the period of vibration due to the intermittent switching operation is close to the natural frequency of the transformer, the substrate, etc., there is a possibility that the vibration may vibrate with a large amplitude due to resonance. Further, when vibration occurs, noise may occur if the frequency of vibration is within the human audible range, but this noise is a problem because it cannot be prevented by controlling the switching operation cycle.

また特許文献2に開示されているスイッチング電源回路では、間欠発振制御回路118によって間欠スイッチング動作周波数を騒音・振動の発生しない所定の周波数に設定することができるが、回路の切り替えが必要であるため、急に負荷が軽負荷状態から重負荷状態へ移行する場合に回路の切り替えが間に合わないと出力電圧が過渡的に低下する、いわゆる電圧ディップが発生するおそれがあるため問題である。   In the switching power supply circuit disclosed in Patent Document 2, the intermittent switching control circuit 118 can set the intermittent switching operation frequency to a predetermined frequency that does not generate noise and vibration, but the circuit needs to be switched. When the load suddenly shifts from a light load state to a heavy load state, if the circuit cannot be switched in time, the output voltage may drop transiently, so-called voltage dip may occur.

本発明は前記従来技術の課題の少なくとも1つを解消するためになされたものであり、負荷が軽負荷時の場合の間欠スイッチング動作状態のスイッチング動作周期を制御することで振動、騒音の発生を防止すること、又は、負荷が軽負荷状態から重負荷状態へ急激に変化する場合においても電圧ディップのない電圧を供給する事が可能なスイッチング電源回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve at least one of the problems of the prior art, and by controlling the switching operation cycle in the intermittent switching operation state when the load is light, vibration and noise are generated. It is an object of the present invention to provide a switching power supply circuit capable of preventing or supplying a voltage without a voltage dip even when the load changes suddenly from a light load state to a heavy load state.

前記目的を達成するために、請求項1に係るスイッチング電源回路は、基準電圧と出力電圧に応じて誤差電圧を増幅する誤差増幅回路を備え、出力電圧が目的電圧を含む許容電圧範囲内にレギュレートされる電源回路において、互いに異なる複数の基準電圧を所定周期で繰り返す変調基準電圧を、基準電圧に代えて誤差増幅回路に出力する基準電圧変調回路を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a switching power supply circuit according to claim 1 includes an error amplification circuit that amplifies an error voltage according to a reference voltage and an output voltage, and the output voltage is regulated within an allowable voltage range including the target voltage. The rated power supply circuit includes a reference voltage modulation circuit that outputs a modulation reference voltage that repeats a plurality of different reference voltages in a predetermined cycle to the error amplification circuit instead of the reference voltage.

変調基準電圧を高電圧から低電圧に降圧する場合、出力電圧は、高電圧に応じてレギュレートされていた電圧値から低電圧に応じてレギュレートされる電圧値まで降圧する。この降圧スピードは、負荷が軽負荷である場合は緩やかであり、重負荷である場合には急峻に行われるが、何れの場合においても、再度、変調基準電圧が低電圧から高電圧に遷移するタイミングでの出力電圧は、高電圧に応じてレギュレートされる電圧値に比して低い電圧値となっている。従って、変調基準電圧が、低電圧から高電圧に遷移するタイミングに応じて必ずスイッチング動作が開始され、少なくとも1回スイッチング動作が行われる。   When the modulation reference voltage is stepped down from a high voltage to a low voltage, the output voltage is stepped down from a voltage value regulated according to the high voltage to a voltage value regulated according to the low voltage. This step-down speed is gentle when the load is light, and steep when the load is heavy, but in either case, the modulation reference voltage transitions from the low voltage to the high voltage again. The output voltage at the timing is a voltage value lower than the voltage value regulated according to the high voltage. Therefore, the switching operation is always started according to the timing at which the modulation reference voltage transitions from the low voltage to the high voltage, and the switching operation is performed at least once.

軽負荷の場合、変調基準電圧が高電圧から低電圧へ切り替えられると、出力電圧が変調基準電圧に比して高電圧の状態が維持され、スイッチング動作は行われない。よって軽負荷状態時において、出力電圧を許容電圧範囲内に維持するために必要なスイッチング動作を、変調基準電圧が低電圧から高電圧に遷移するタイミングを起点とした期間に局在化させることができる。そして、変調基準電圧の切り替え周期を制御すれば、スイッチング動作が行われる周期を制御することができる。   In the case of a light load, when the modulation reference voltage is switched from a high voltage to a low voltage, the output voltage is maintained at a higher voltage than the modulation reference voltage, and the switching operation is not performed. Therefore, it is possible to localize the switching operation necessary for maintaining the output voltage within the allowable voltage range in a light load state in a period starting from the timing when the modulation reference voltage transitions from a low voltage to a high voltage. it can. Then, by controlling the modulation reference voltage switching period, the period in which the switching operation is performed can be controlled.

また請求項2に係るスイッチング電源回路は、基準電圧と出力電圧に応じて誤差電圧を増幅する誤差増幅回路を備え、出力電圧が目的電圧を含む許容電圧範囲内にレギュレートされる電源回路において、互いに異なる複数の帰還量が所定周期で繰り返される変調帰還量に応じて変調した出力電圧を変調出力電圧とし、変調出力電圧を出力電圧に代えて誤差増幅回路に出力する帰還量変調回路を備えることを特徴とする。   A switching power supply circuit according to claim 2 includes an error amplification circuit that amplifies an error voltage according to a reference voltage and an output voltage, and the output voltage is regulated within an allowable voltage range including a target voltage. Provided with a feedback amount modulation circuit that outputs an output voltage obtained by modulating a plurality of different feedback amounts according to a modulation feedback amount that is repeated in a predetermined cycle as a modulation output voltage, and outputs the modulation output voltage to the error amplification circuit instead of the output voltage. It is characterized by.

帰還量とは、出力電圧に対して誤差増幅回路に出力される電圧の割合である。誤差増幅回路に帰還される出力電圧の帰還量を低帰還量から高帰還量に切り替える場合、出力電圧は、高帰還量に応じてレギュレートされていた高出力電圧から、低帰還量に応じてレギュレートされる低出力電圧まで降圧する。この降圧スピードは、負荷が軽負荷である場合は緩やかであり重負荷である場合には急峻に行われるが、何れの場合においても、再度、帰還量が高帰還量から低帰還量に遷移するタイミングでの出力電圧は、基準電圧に比して低い電圧値となっている。従って、帰還量が、高帰還量から低帰還量に遷移するタイミングに応じて必ずスイッチング動作が開始され、少なくとも1回スイッチング動作が行われる。   The feedback amount is the ratio of the voltage output to the error amplifier circuit with respect to the output voltage. When switching the feedback amount of the output voltage fed back to the error amplification circuit from the low feedback amount to the high feedback amount, the output voltage is changed from the high output voltage regulated according to the high feedback amount to the low feedback amount. Step down to the regulated low output voltage. This step-down speed is gentle when the load is light and steep when the load is heavy, but in either case, the feedback amount transitions from the high feedback amount to the low feedback amount again. The output voltage at the timing has a lower voltage value than the reference voltage. Therefore, the switching operation is always started according to the timing at which the feedback amount transitions from the high feedback amount to the low feedback amount, and the switching operation is performed at least once.

また請求項3に係るスイッチング電源回路は、基準電圧と出力電圧に応じて誤差電圧を増幅する誤差増幅回路を備え、出力電圧が目的電圧を含む許容電圧範囲内にレギュレートされる電源回路において、誤差増幅回路の出力を、互いに異なる複数の誤差帰還量が所定周期で繰り返される変調誤差帰還量に応じて変調する誤差電圧変調回路を備えることを特徴とする。   A switching power supply circuit according to claim 3 includes an error amplification circuit that amplifies an error voltage according to a reference voltage and an output voltage, and the output voltage is regulated within an allowable voltage range including a target voltage. And an error voltage modulation circuit that modulates the output of the error amplification circuit in accordance with a modulation error feedback amount in which a plurality of different error feedback amounts are repeated in a predetermined cycle.

誤差帰還量とは、誤差増幅回路の出力電圧値に対して、制御信号を生成する回路へ入力される電圧値の割合である。誤差増幅回路の出力電圧値が所定電圧値よりも高い電圧値の時に、制御信号生成回路から制御信号が生成される回路構成の場合を説明する。誤差帰還量が高帰還量から低帰還量に切り替えられると、制御信号生成回路へ入力される電圧値も低下し、スイッチング動作が行われなくなる。その後制御信号生成回路への入力電圧値は、スイッチング電源の出力電圧の低下に応じて上昇する。そして再度、帰還量が低帰還量から高帰還量に切り替えられると、当該タイミングでの制御信号生成回路への入力電圧値は、所定電圧値に対して高い電圧値となる。従って、帰還量が、低帰還量から高帰還量に遷移するタイミングに応じて必ずスイッチング動作が開始され、少なくとも1回スイッチング動作が行われる。   The error feedback amount is the ratio of the voltage value input to the circuit that generates the control signal with respect to the output voltage value of the error amplifier circuit. A case will be described in which the control signal is generated from the control signal generation circuit when the output voltage value of the error amplification circuit is higher than the predetermined voltage value. When the error feedback amount is switched from the high feedback amount to the low feedback amount, the voltage value input to the control signal generation circuit also decreases, and the switching operation is not performed. Thereafter, the input voltage value to the control signal generation circuit increases as the output voltage of the switching power supply decreases. When the feedback amount is switched from the low feedback amount to the high feedback amount again, the input voltage value to the control signal generation circuit at the timing becomes a higher voltage value than the predetermined voltage value. Therefore, the switching operation is always started according to the timing when the feedback amount transitions from the low feedback amount to the high feedback amount, and the switching operation is performed at least once.

請求項1における変調基準電圧の切り替えの所定周期や、請求項2における出力電圧の帰還量の切り替えの所定周期や、請求項3における誤差帰還量の繰り返しの所定周期は、
スイッチング電源回路のスイッチング動作による磁歪効果により、トランスや基板等が振動するおそれがない周期に設定することができる。特に所定周期を、トランスや基板等が有する固有振動数に近くならないように設定すれば、共振の発生を防止でき大きな振幅で振動することを防止できる。また振動が発生する場合であっても、人間の可聴域外であり騒音とならない周波数でトランスや基板等が振動するように所定周期を設定すれば、騒音の発生を防止することができる。なお接続される負荷の軽負荷状態時と重負荷状態時とのそれぞれにおいて、スイッチング電源回路の制御方法は不変であるため、負荷が急峻に重負荷状態へ変化する際にも、出力電圧は基準となる電圧に追従性よくレギュレートすることが可能であり、電圧ディップの少ない出力電圧を得ることができる。
The predetermined cycle of switching the modulation reference voltage in claim 1, the predetermined cycle of switching the feedback amount of the output voltage in claim 2, and the predetermined cycle of repeating the error feedback amount in claim 3 are as follows:
Due to the magnetostrictive effect due to the switching operation of the switching power supply circuit, it is possible to set the cycle so that the transformer, the substrate and the like are not likely to vibrate. In particular, if the predetermined period is set so as not to approach the natural frequency of the transformer, the substrate, or the like, the occurrence of resonance can be prevented and vibration with a large amplitude can be prevented. Even when vibrations occur, the generation of noise can be prevented by setting a predetermined period so that the transformer, the substrate, etc. vibrate at a frequency that is outside the human audible range and does not generate noise. Since the control method of the switching power supply circuit is unchanged in both the light load state and heavy load state of the connected load, the output voltage is the reference even when the load suddenly changes to the heavy load state. Therefore, the output voltage with a small voltage dip can be obtained.

また請求項4に係るスイッチング電源回路は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のスイッチング電源回路において、基準電圧変調回路または帰還量変調回路、誤差電圧変調回路は、基準電圧または出力電圧、誤差電圧を分圧する分圧比を切り替える分圧比切替回路を備えることを特徴とする。   A switching power supply circuit according to claim 4 is the switching power supply circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the reference voltage modulation circuit or the feedback amount modulation circuit and the error voltage modulation circuit are the reference voltage or A voltage dividing ratio switching circuit for switching a voltage dividing ratio for dividing the output voltage and the error voltage is provided.

請求項4に記載のスイッチング電源回路では、分圧切替回路により、基準電圧、出力電圧または誤差電圧を分圧する分圧比を切り替える。これにより、基準電圧を、互いに異なる複数の基準電圧に分圧するように分圧比を切り替えることができる。また、出力電圧を変調する帰還量を、互いに異なる複数の帰還量として設定するように分圧比を切り替えることができる。また互いに異なる複数の誤差帰還量を所定周期で繰り返すように分圧比を切り替えることができる。   In the switching power supply circuit according to the fourth aspect, the voltage dividing ratio for dividing the reference voltage, the output voltage or the error voltage is switched by the voltage dividing switching circuit. Thereby, the voltage division ratio can be switched so that the reference voltage is divided into a plurality of different reference voltages. Further, the voltage division ratio can be switched so that the feedback amount for modulating the output voltage is set as a plurality of feedback amounts different from each other. Further, the voltage division ratio can be switched so that a plurality of different error feedback amounts are repeated in a predetermined cycle.

また請求項5に係るスイッチング電源回路は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のスイッチング電源回路において、所定周期はスイッチング電源回路が振動しない周期であることを特徴とする。   The switching power supply circuit according to claim 5 is the switching power supply circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined period is a period in which the switching power supply circuit does not vibrate.

スイッチング電源回路が振動しない周期とは、例えば固有振動数近傍から外れた周期である。これにより共振により大きな振幅で振動するおそれを防止できる。   The period in which the switching power supply circuit does not vibrate is, for example, a period deviating from the vicinity of the natural frequency. This can prevent the possibility of vibration with a large amplitude due to resonance.

また請求項6に係るスイッチング電源回路は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のスイッチング電源回路において、所定周期は可聴域外の周期であることを特徴とする。   A switching power supply circuit according to a sixth aspect is the switching power supply circuit according to any one of the first to third aspects, wherein the predetermined period is a period outside the audible range.

これにより振動の周波数が人間の可聴域外であり騒音とならない周期に設定することができ、騒音の発生を防止することができる。   As a result, the frequency of vibration is outside the human audible range and can be set to a period that does not cause noise, and noise generation can be prevented.

本発明によれば、軽負荷時において、スイッチング動作を行わせるタイミングを所定周期に制御することにより、スイッチング電源回路の間欠スイッチング動作の周期を制御することが可能となる。所定周期を、トランスや基板等が振動するおそれがない周期に設定することにより振動を防止できる。また振動が発生する場合であっても、振動の周波数が人間の可聴域外であり騒音とならない周期に設定することにより、騒音の発生を防止することができる。   According to the present invention, it is possible to control the cycle of the intermittent switching operation of the switching power supply circuit by controlling the timing at which the switching operation is performed at a predetermined cycle at light load. Vibration can be prevented by setting the predetermined period to a period in which there is no possibility that the transformer, the substrate, or the like vibrates. Even when vibration occurs, the generation of noise can be prevented by setting the vibration frequency to a period that is outside the human audible range and does not generate noise.

以下、本発明のスイッチング電源回路について具体化した実施形態を図1乃至図8に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。図1に本発明のスイッチング電源回路1を示す。直流電源2は入力電圧Vinを供給し、NMOSトランジスタM11乃至M14によって構成されるブリッジ回路17に接続される。直流電源2の正極はノードN11を介してトランジスタM11およびM12のドレインへ接続され、直流電源2の負極はノードN12を介してトランジスタM13およびM14のソースへ接続される。またトランス4の1次巻線4aはトランジスタM11のソースとM13のドレインとを接続するノードN13およびトランジスタM12のソースとM14のドレインとを接続するノードN14に接続される。2次巻線4bの上端部はダイオードD3を介してノードN7へ、2次巻線4bの下端部はダイオードD4を介してノードN7へそれぞれ接続され、ノードN7はコイルL1を介してノードN1に接続される。また2次巻線4bの中間タップN8はノードN2に接続される。ノードN1とN2との間にはコンデンサC1が接続される。出力端子VO1、VO2には外部負荷RRが接続される。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the switching power supply circuit according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows a switching power supply circuit 1 of the present invention. The DC power supply 2 supplies an input voltage Vin and is connected to a bridge circuit 17 constituted by NMOS transistors M11 to M14. The positive electrode of DC power supply 2 is connected to the drains of transistors M11 and M12 via node N11, and the negative electrode of DC power supply 2 is connected to the sources of transistors M13 and M14 via node N12. The primary winding 4a of the transformer 4 is connected to a node N13 connecting the source of the transistor M11 and the drain of M13 and a node N14 connecting the source of the transistor M12 and the drain of M14. The upper end of secondary winding 4b is connected to node N7 via diode D3, and the lower end of secondary winding 4b is connected to node N7 via diode D4. Node N7 is connected to node N1 via coil L1. Connected. The intermediate tap N8 of the secondary winding 4b is connected to the node N2. A capacitor C1 is connected between the nodes N1 and N2. An external load RR is connected to the output terminals VO1 and VO2.

ノードN1は出力電圧検出回路5の入力端子へ接続され、出力電圧検出回路5の出力端子は誤差増幅回路8の入力端子へ接続される。また基準電圧供給部6から出力される基準電圧Vrefは基準電圧変調回路7へ入力される。基準電圧変調回路7では、入力される基準電圧Vrefが変調基準電圧Vmodへ変調され、変調された変調基準電圧Vmodは誤差増幅回路8へ入力される。誤差増幅回路8の出力端子および三角波発生回路10の出力端子は、PWM(Pulse Width Modulation)生成回路9の入力端子へ接続される。PWM生成回路9の出力端子はMOSFETドライブ回路18の入力端子へ接続され、MOSFETドライブ回路18の出力端子はトランジスタM11乃至M14のゲートに接続される。PWM生成回路9から出力された制御信号VctlがMOSFETドライブ回路18に入力されると、MOSFETドライブ回路18は、トランジスタM11とM14とを導通、トランジスタM12とM13とを非導通にする動作と、トランジスタM11とM14とを非導通、トランジスタM12とM13とを導通にする動作とを繰り返すようにトランジスタM11乃至M14を制御し、スイッチング動作が行われる。なおトランス4を挟んで1次巻線4aを備える回路側を1次側、2次巻線4bを備える回路側を2次側とする。   Node N 1 is connected to the input terminal of output voltage detection circuit 5, and the output terminal of output voltage detection circuit 5 is connected to the input terminal of error amplification circuit 8. The reference voltage Vref output from the reference voltage supply unit 6 is input to the reference voltage modulation circuit 7. In the reference voltage modulation circuit 7, the input reference voltage Vref is modulated to the modulation reference voltage Vmod, and the modulated modulation reference voltage Vmod is input to the error amplification circuit 8. The output terminal of the error amplification circuit 8 and the output terminal of the triangular wave generation circuit 10 are connected to the input terminal of a PWM (Pulse Width Modulation) generation circuit 9. The output terminal of the PWM generation circuit 9 is connected to the input terminal of the MOSFET drive circuit 18, and the output terminal of the MOSFET drive circuit 18 is connected to the gates of the transistors M11 to M14. When the control signal Vctl output from the PWM generation circuit 9 is input to the MOSFET drive circuit 18, the MOSFET drive circuit 18 performs an operation of turning on the transistors M 11 and M 14 and turning off the transistors M 12 and M 13. The transistors M11 to M14 are controlled so as to repeat the operation of making M11 and M14 non-conductive and making the transistors M12 and M13 conductive, and a switching operation is performed. A circuit side including the primary winding 4a with the transformer 4 interposed therebetween is referred to as a primary side, and a circuit side including the secondary winding 4b is referred to as a secondary side.

ここで外部負荷RRが、軽負荷状態と重負荷状態との状態間を切り替わるような種類の負荷である場合を考える。具体的には例えば、自動車のパワーステアリング用モータが例示される。パワーステアリング用モータは、ステアリングの旋回時にはモータが駆動して重負荷状態となるが、直進時にはモータ駆動は行われず軽負荷状態となる。また停止時においてステアリングを旋回していない場合にも軽負荷状態にある。この他の例としてワイパー用モータやパワーウインドウ用モータ等も考えられる。これらの負荷がスイッチング電源回路から給電される場合を考えると、軽負荷状態ではスイッチング電源回路による間欠スイッチング動作により給電されることになる。トランス等の構成部品の振動に伴う騒音が発生する場合があり、特に、走行時のエンジン音、タイヤによる路面音、風切音等がない停止時においてスイッチング電源回路からの騒音対策は重要であり、軽負荷状態における間欠スイッチング動作の制御が望まれるところである。   Consider a case where the external load RR is a type of load that switches between a light load state and a heavy load state. Specifically, for example, a power steering motor of an automobile is exemplified. The power steering motor is in a heavy load state when the steering wheel is turned, but is in a light load state without being driven during straight travel. Even when the steering is not turning at the time of stopping, it is in a light load state. Other examples include a wiper motor and a power window motor. Considering the case where these loads are fed from a switching power supply circuit, they are fed by an intermittent switching operation by the switching power supply circuit in a light load state. Noise due to vibration of components such as transformers may be generated, and noise countermeasures from the switching power supply circuit are particularly important when there is no engine noise during driving, road noise due to tires, wind noise, etc. Therefore, control of intermittent switching operation in a light load state is desired.

本実施形態に係るスイッチング電源回路1において、外部負荷RRが軽負荷状態の場合を図1、図2を用いて説明する。図1においてスイッチング電源回路1では、変調基準電圧Vmodと出力電圧Voutとの差電圧が誤差増幅回路8で誤差増幅される。ここで変調基準電圧Vmodは、第1基準電圧VH、第2基準電圧VL、目的電圧V0、電圧レンジVRを有する基準電圧である(図2)。また変調基準電圧Vmodは周期Fmで、第1基準電圧VHである高電圧期間TH、第2基準電圧VLである低電圧期間TLを繰り返す。第1基準電圧VH、第2基準電圧VL、電圧レンジVR、目的電圧V0の値は、スイッチングレギュレータおよび外部負荷の定格電圧内であるように決められる。例えば外部負荷RRが車載用のパワーステアリング用モータである場合に、許容電圧範囲である43.5±1.5(V)で変調基準電圧を設定すると、目的電圧V0=43.5(V)、電圧レンジVR=3.0(V)、第1基準電圧VH=45.0(V)、第2基準電圧VL=42.0(V)となる。   In the switching power supply circuit 1 according to the present embodiment, the case where the external load RR is in a light load state will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, in the switching power supply circuit 1, a difference voltage between the modulation reference voltage Vmod and the output voltage Vout is error-amplified by the error amplifier circuit 8. Here, the modulation reference voltage Vmod is a reference voltage having a first reference voltage VH, a second reference voltage VL, a target voltage V0, and a voltage range VR (FIG. 2). The modulation reference voltage Vmod has a cycle Fm and repeats a high voltage period TH that is the first reference voltage VH and a low voltage period TL that is the second reference voltage VL. The values of the first reference voltage VH, the second reference voltage VL, the voltage range VR, and the target voltage V0 are determined so as to be within the rated voltage of the switching regulator and the external load. For example, when the external load RR is an in-vehicle power steering motor and the modulation reference voltage is set within the allowable voltage range of 43.5 ± 1.5 (V), the target voltage V0 = 43.5 (V) The voltage range VR = 3.0 (V), the first reference voltage VH = 45.0 (V), and the second reference voltage VL = 42.0 (V).

誤差増幅回路8において、出力電圧検出回路5から入力される出力電圧Voutと、基準電圧変調回路7から入力される変調基準電圧Vmodとが誤差増幅される。誤差増幅された電圧は誤差増幅電圧Verr1として誤差増幅回路8からPWM生成回路9へ入力される。なお誤差増幅動作は、基準電圧Vrefに対する出力電圧Voutの低下電圧幅を誤差電圧として、所定の増幅率で増幅することで行われる。またPWM生成回路9には、三角波発生回路10から出力される三角波信号TSも入力される。PWM生成回路9で行われる誤差増幅電圧Verr1と三角波信号TSとの比較動作を説明する。図2に示すように時間T0において変調基準電圧Vmodが第2基準電圧VLから第1基準電圧VHへ移行すると、出力電圧Voutは変調基準電圧Vmodより低い値となるため誤差増幅電圧Verr1は上昇し(図2、矢印Y3)、誤差増幅電圧Verr1が三角波信号TSの電圧よりも高い期間はハイレベルの制御信号Vctlが出力され(図2、領域A2)、ブリッジ回路17がスイッチング動作状態にされる。ブリッジ回路17がスイッチング動作状態とされると電力が2次側へ供給され、出力電圧Voutが上昇するため、誤差増幅電圧Verr1は下降する。そして出力電圧Voutが第1基準電圧VHまでレギュレートされると、誤差増幅電圧Verr1の電圧値は三角波信号TS以下となるため、制御信号Vctlはローレベルとなる。   In the error amplification circuit 8, the output voltage Vout input from the output voltage detection circuit 5 and the modulation reference voltage Vmod input from the reference voltage modulation circuit 7 are error amplified. The error amplified voltage is input from the error amplification circuit 8 to the PWM generation circuit 9 as an error amplification voltage Verr1. The error amplifying operation is performed by amplifying the output voltage Vout with respect to the reference voltage Vref with a predetermined amplification factor using the reduced voltage width of the output voltage Vout as an error voltage. The triangular wave signal TS output from the triangular wave generation circuit 10 is also input to the PWM generation circuit 9. A comparison operation between the error amplification voltage Verr1 and the triangular wave signal TS performed in the PWM generation circuit 9 will be described. As shown in FIG. 2, when the modulation reference voltage Vmod shifts from the second reference voltage VL to the first reference voltage VH at time T0, the output voltage Vout becomes lower than the modulation reference voltage Vmod, so that the error amplification voltage Verr1 increases. (FIG. 2, arrow Y3), while the error amplification voltage Verr1 is higher than the voltage of the triangular wave signal TS, the high-level control signal Vctl is output (FIG. 2, area A2), and the bridge circuit 17 is switched to the switching operation state. . When the bridge circuit 17 is in the switching operation state, power is supplied to the secondary side, and the output voltage Vout increases, so that the error amplification voltage Verr1 decreases. When the output voltage Vout is regulated to the first reference voltage VH, the voltage value of the error amplification voltage Verr1 becomes equal to or lower than the triangular wave signal TS, so that the control signal Vctl becomes low level.

次に時間T1において変調基準電圧Vmodが第1基準電圧VHから第2基準電圧VLへ移行すると、出力電圧Voutは変調基準電圧Vmodより十分に高い値となるため、誤差増幅電圧Verr1は低下する(矢印Y4)。その後ブリッジ回路17のスイッチング動作は行われず(図2、領域A3)、1次側から電力の供給がないまま、出力電圧Voutは軽負荷状態時の外部負荷RRによる電流消費により低下していく。軽負荷状態とは、モータ等の電機機器や回路が非動作状態あるいは制限された動作状態にある場合であって、駆動電流や動作電流が流れないか制限されている状態をいう。これに機器や回路のスタンバイ電流等が加わって、軽負荷状態での消費電流が構成される。従って、軽負荷状態での電流消費は少なく、時間経過に伴い出力電圧Voutが低下する傾きは限定された緩やかなものとなる。ここで低電圧期間TLの長さを、低下していく出力電圧Voutが第2基準電圧VLを下回らないような長さで定めれば、低電圧期間TLにおいて制御信号Vctlはローレベルで維持され、低電圧期間TL内でのブリッジ回路17によるスイッチング動作が行われることはない。   Next, when the modulation reference voltage Vmod shifts from the first reference voltage VH to the second reference voltage VL at time T1, the output voltage Vout becomes a value sufficiently higher than the modulation reference voltage Vmod, so that the error amplification voltage Verr1 decreases ( Arrow Y4). Thereafter, the switching operation of the bridge circuit 17 is not performed (FIG. 2, area A3), and the output voltage Vout decreases due to the current consumption by the external load RR in the light load state without supplying power from the primary side. The light load state refers to a state in which an electrical device such as a motor or a circuit is in a non-operating state or a restricted operating state, and a drive current or an operating current does not flow or is restricted. In addition to the standby current of the device or circuit, the current consumption in the light load state is configured. Therefore, the current consumption in the light load state is small, and the slope at which the output voltage Vout decreases with the passage of time is limited and gentle. If the length of the low voltage period TL is determined so that the decreasing output voltage Vout does not fall below the second reference voltage VL, the control signal Vctl is maintained at a low level in the low voltage period TL. The switching operation by the bridge circuit 17 in the low voltage period TL is not performed.

時間T2において変調基準電圧Vmodが第2基準電圧VLから第1基準電圧VHへ移行すると、時間T1と同様にして、誤差増幅電圧Verr1は上昇し(矢印Y5)、誤差増幅電圧Verr1が三角波信号TSの電圧よりも高い期間はハイレベルの制御信号Vctlが出力され(領域A5)、ブリッジ回路17のスイッチング動作が行われる。以下同様の動作が周期Fmで繰り返される。   When the modulation reference voltage Vmod shifts from the second reference voltage VL to the first reference voltage VH at time T2, the error amplification voltage Verr1 rises (arrow Y5) and the error amplification voltage Verr1 becomes the triangular wave signal TS. A high level control signal Vctl is output during a period higher than the voltage (region A5), and the switching operation of the bridge circuit 17 is performed. Thereafter, the same operation is repeated at the cycle Fm.

よって外部負荷RRの軽負荷時において、変調基準電圧Vmodの第2基準電圧VLから第1基準電圧VHへの切り替えのタイミングで確実にスイッチング動作が行われ(領域A2)、スイッチング動作の終了後、次のスイッチング動作のタイミング(領域A5)まではスイッチング動作が行われない(領域A3)ように制御することが可能となる。すなわちスイッチング動作が行われるタイミングを周期Fmに制御することができる。本実施形態では、周期Fm内に高電圧期間THと低電圧期間TLを設定することで、出力電圧Voutを目的電圧V0を含む電圧レンジVRの範囲内にレギュレートした状態を維持するために必要なスイッチング動作(すなわち電力の供給)を、変調基準電圧が高電圧期間THへ切り替わるタイミング(時間T0、時間T2)に応じて開始させ、かつ、高電圧期間THに局在化させることができる。よって変調基準電圧Vmodの切り替え周期を制御することにより、スイッチング動作の周期を制御することができる。なお、領域A2および領域A5でスイッチング動作が行われる回数・期間は、外部負荷RRやスイッチング電源回路1の構成によって異なる。   Therefore, when the external load RR is light load, the switching operation is reliably performed at the timing of switching the modulation reference voltage Vmod from the second reference voltage VL to the first reference voltage VH (region A2). Control can be performed so that the switching operation is not performed (region A3) until the next switching operation timing (region A5). That is, the timing at which the switching operation is performed can be controlled to the period Fm. In the present embodiment, by setting the high voltage period TH and the low voltage period TL within the period Fm, it is necessary to maintain the state in which the output voltage Vout is regulated within the range of the voltage range VR including the target voltage V0. Switching operation (that is, power supply) can be started according to the timing (time T0, time T2) when the modulation reference voltage is switched to the high voltage period TH, and can be localized in the high voltage period TH. Therefore, the cycle of the switching operation can be controlled by controlling the switching cycle of the modulation reference voltage Vmod. It should be noted that the number of times and the period in which the switching operation is performed in the region A2 and the region A5 vary depending on the external load RR and the configuration of the switching power supply circuit 1.

そして周期Fmを、磁歪効果によりトランスや基板等が振動するおそれがない周期に設定することにより振動を防止できる。特に周期Fmを、トランスや基板等が有する固有振動数に近くならないように設定すれば、共振の発生を防止することができ、大きな振幅で振動することを防止できる。また振動が発生する場合であっても、人間の可聴域外であり騒音とならない周波数でトランスや基板等が振動するように周期Fmを設定すれば、騒音の発生を防止することができる。例えば、人間の可聴域の下限値近傍の数十ヘルツの周波数で振動が発生するように周期Fmを設定したり、上限値である20キロヘルツ以上の周波数で振動が発生するように周期Fmを設定すれば、騒音の発生を防止できる。そして従来のスイッチング電源回路のように、コンデンサC1の容量、外部負荷RR内での電流消費等の各種パラメータによって周期Fmが影響を受けて変化することはなく、周期Fmを一定に維持することができる。   The vibration can be prevented by setting the period Fm to a period in which the transformer, the substrate, and the like are not likely to vibrate due to the magnetostrictive effect. In particular, if the period Fm is set so as not to approach the natural frequency of the transformer, the substrate, or the like, the occurrence of resonance can be prevented and vibration with a large amplitude can be prevented. Even when vibration occurs, generation of noise can be prevented by setting the period Fm so that the transformer, the substrate, etc. vibrate at a frequency that is outside the human audible range and does not generate noise. For example, the period Fm is set so that vibration occurs at a frequency of several tens of hertz near the lower limit of the human audible range, or the period Fm is set so that vibration occurs at a frequency of 20 kHz or more, which is the upper limit. If it does, generation | occurrence | production of noise can be prevented. Then, unlike the conventional switching power supply circuit, the cycle Fm is not affected and changed by various parameters such as the capacitance of the capacitor C1 and current consumption in the external load RR, and the cycle Fm can be kept constant. it can.

低電圧期間TLの長さは、低電圧期間TLにおいて低下していく出力電圧Voutが、次の高電圧期間THに切り替わる際において第2基準電圧VLを下回らないように定められる。これにより、低電圧期間においてスイッチング動作が行われないようにすることができる。例えば図3(A)において、外部負荷RRの軽負荷時の負荷量が大きく、低電圧期間TL1における出力電圧Voutが低下する傾きが大きい場合には、時間T9において、出力電圧Voutが第2基準電圧VLを下回らないように低電圧期間TL1を設定する必要がある。このとき周期Fmを一定値に保ちながら、時間T9において出力電圧Voutが第2基準電圧VLを下回らないように設定するには、高電圧期間TH1を長く設定すればよい。これにより時間T8からT9までの低電圧期間TL1ではスイッチング動作が行われず、時間T7、T9で確実にスイッチング動作が開始されるように、スイッチング電源回路1を制御することが可能となる。すなわち周期Fm内に高電圧期間TH1と低電圧期間TL1とを設定し、変調基準電圧が第2基準電圧VLから第1基準電圧VHへ切り替わるタイミングに応じてスイッチング動作を開始させ、かつ、スイッチング動作を高電圧期間TH1に局在化させることができる。また図3(B)に示すように、外部負荷RRの軽負荷時の負荷量が小さく、低電圧期間TL2における出力電圧Voutが低下する傾きが小さい場合には、高電圧期間TH2は高電圧期間TH1に比して短く設定し、低電圧期間TL2を長く取ることができる。なお高電圧期間TH2の長さは、出力電圧Voutが第1基準電圧VHまでレギュレートされるために必要な時間TT以上が好ましいが、高電圧期間TH2が時間TTより短い場合であっても、出力電圧Voutが第2基準電圧VLに到達する前に変調基準電圧Vmodが第2基準電圧VLから第1基準電圧VHへ切り替わるように低電圧期間TLを設定すればよい。   The length of the low voltage period TL is determined so that the output voltage Vout that decreases in the low voltage period TL does not fall below the second reference voltage VL when switching to the next high voltage period TH. Thereby, it is possible to prevent the switching operation from being performed in the low voltage period. For example, in FIG. 3A, when the load amount at the time of the light load of the external load RR is large and the slope at which the output voltage Vout decreases in the low voltage period TL1 is large, the output voltage Vout is set to the second reference at time T9. It is necessary to set the low voltage period TL1 so as not to fall below the voltage VL. At this time, in order to set the output voltage Vout so as not to fall below the second reference voltage VL at time T9 while keeping the cycle Fm at a constant value, the high voltage period TH1 may be set long. As a result, the switching power supply circuit 1 can be controlled so that the switching operation is not performed in the low voltage period TL1 from the time T8 to the time T9, and the switching operation is surely started at the times T7 and T9. That is, the high voltage period TH1 and the low voltage period TL1 are set within the period Fm, and the switching operation is started in accordance with the timing at which the modulation reference voltage is switched from the second reference voltage VL to the first reference voltage VH. Can be localized in the high voltage period TH1. Further, as shown in FIG. 3B, when the load amount of the external load RR at the time of light load is small and the slope at which the output voltage Vout decreases in the low voltage period TL2 is small, the high voltage period TH2 is the high voltage period. The low voltage period TL2 can be set longer by setting the time shorter than TH1. Note that the length of the high voltage period TH2 is preferably equal to or longer than the time TT required for the output voltage Vout to be regulated to the first reference voltage VH, but even if the high voltage period TH2 is shorter than the time TT, The low voltage period TL may be set so that the modulation reference voltage Vmod is switched from the second reference voltage VL to the first reference voltage VH before the output voltage Vout reaches the second reference voltage VL.

次に、外部負荷RRが軽負荷状態から重負荷状態時へ移行した時のスイッチング電源回路1の作用を説明する。図4において、時間T0aから時間T1bまでの期間は外部負荷RRが軽負荷状態であり、スイッチング電源回路1では図2と同様の動作が行われる。時間T1bにおいて外部負荷RRが軽負荷状態から重負荷状態時へ移行すると、出力電圧Voutは急激に第2基準電圧VL以下まで低下する(領域A6)が、出力電圧Voutが第2基準電圧VL以下になると誤差増幅電圧Verr1が上昇してスイッチング動作が開始され、電力供給が行われるため、電圧ディップの発生を抑えることができる。そして時間T1bから時間T2aまでの期間では、出力電圧Voutが第2基準電圧VLにレギュレートされる。この間、三角波信号TSの周波数で制御信号Vctlが出力され通常のスイッチング動作が行われることで、電力が2次側へ供給され続ける(領域A7)。そして時間T2aにおいて変調基準電圧Vmodが第2基準電圧VLから第1基準電圧VHへ移行すると、出力電圧Voutは第1基準電圧VHへレギュレートされた後に、三角波信号TSの周波数で通常のスイッチング動作が行われる。   Next, the operation of the switching power supply circuit 1 when the external load RR shifts from the light load state to the heavy load state will be described. In FIG. 4, the external load RR is in a light load state during a period from time T0a to time T1b, and the switching power supply circuit 1 performs the same operation as in FIG. When the external load RR shifts from the light load state to the heavy load state at time T1b, the output voltage Vout rapidly decreases to the second reference voltage VL or less (region A6), but the output voltage Vout is less than the second reference voltage VL. Then, the error amplification voltage Verr1 rises to start the switching operation, and power is supplied, so that the occurrence of voltage dip can be suppressed. In the period from time T1b to time T2a, the output voltage Vout is regulated to the second reference voltage VL. During this time, the control signal Vctl is output at the frequency of the triangular wave signal TS and the normal switching operation is performed, so that power is continuously supplied to the secondary side (region A7). When the modulation reference voltage Vmod shifts from the second reference voltage VL to the first reference voltage VH at time T2a, the output voltage Vout is regulated to the first reference voltage VH, and then the normal switching operation is performed at the frequency of the triangular wave signal TS. Is done.

すなわちスイッチング電源回路1は、外部負荷RRの負荷状態に関わらず制御方法を切り替えることがないため、時間T1bで軽負荷状態から重負荷状態時に遷移した場合にも、出力電圧Voutを変調基準電圧Vmodに追従性よくレギュレートさせることができる。よって負荷が急峻に重負荷状態へ変化する際にも、電圧ディップの少ない出力電圧Voutを出力することができる。   That is, since the switching power supply circuit 1 does not switch the control method regardless of the load state of the external load RR, the output voltage Vout is changed to the modulation reference voltage Vmod even when transitioning from the light load state to the heavy load state at time T1b. Can be regulated with good followability. Therefore, even when the load suddenly changes to the heavy load state, the output voltage Vout with a small voltage dip can be output.

また本発明に係る基準電圧変調回路7の構成例を図5に示す。基準電圧変調回路7は、基準電圧供給部6から入力される基準電圧Vrefを変調して、変調基準電圧Vmodとして誤差増幅回路8へ出力する回路であり、発振回路12と分圧比切替回路15とを備える。基準電圧供給部6の出力端子は、負荷R1を介してノードN4へ接続される。さらにノードN4は、負荷R2を介して接地電圧Vssへ、また負荷R3およびNMOSトランジスタM2を介して接地電圧Vssへ、また誤差増幅回路8の入力端子へそれぞれ接続される。ノードN4の電圧値は変調基準電圧Vmodとして誤差増幅回路8へ出力される。トランジスタM2のゲートには発振回路12の出力ノードN5が接続される。発振回路12では電源電圧Vccが負荷R4、ノードN6、負荷R5を介して接地電圧Vssへ接続される。ノードN6は比較器13の+端子に接続され、また負荷R6を介してノードN5に接続される。ノードN5は負荷R7、ノードN9、負荷R8を介してノードN10へ接続される。ノードN10は比較器13の−端子に接続されるとともに、コンデンサC2を介して接地電圧Vssへ接続される。ノードN5はNMOSトランジスタM3を介してノードN9へ接続されるとともに、インバータ14を介してトランジスタM3のゲートに接続される。比較器13の出力電圧Vcmpは、+端子に入力される電圧V(+)が−端子に比して高い場合にはハイレベルの電源電圧Vccとされ、−端子に入力される電圧V(−)が+端子に比して高い場合にはローレベルの接地電圧Vssとされる。   FIG. 5 shows a configuration example of the reference voltage modulation circuit 7 according to the present invention. The reference voltage modulation circuit 7 is a circuit that modulates the reference voltage Vref input from the reference voltage supply unit 6 and outputs the modulated reference voltage Vmod to the error amplification circuit 8. The oscillation circuit 12, the voltage division ratio switching circuit 15, Is provided. The output terminal of the reference voltage supply unit 6 is connected to the node N4 via the load R1. Further, node N4 is connected to ground voltage Vss via load R2, to ground voltage Vss via load R3 and NMOS transistor M2, and to the input terminal of error amplifier circuit 8. The voltage value of the node N4 is output to the error amplifier circuit 8 as the modulation reference voltage Vmod. The output node N5 of the oscillation circuit 12 is connected to the gate of the transistor M2. In oscillation circuit 12, power supply voltage Vcc is connected to ground voltage Vss through load R4, node N6, and load R5. Node N6 is connected to the + terminal of comparator 13, and is also connected to node N5 via load R6. Node N5 is connected to node N10 via load R7, node N9, and load R8. Node N10 is connected to the negative terminal of comparator 13 and to ground voltage Vss via capacitor C2. Node N5 is connected to node N9 via NMOS transistor M3 and to the gate of transistor M3 via inverter. The output voltage Vcmp of the comparator 13 is the high level power supply voltage Vcc when the voltage V (+) input to the + terminal is higher than the − terminal, and the voltage V (−) input to the − terminal. ) Is higher than the + terminal, the ground voltage Vss is at a low level.

図7に基準電圧変調回路7のタイミングチャートを示す。時間T10において、出力電圧Vcmpはローレベルの接地電圧Vssへ遷移する。ローレベルの出力電圧VcmpはトランジスタM2のゲートに入力され、トランジスタM2は非導通状態とされる。このときノードN4の電圧は、分圧比切替回路15の負荷R1とR2とによって分圧された電圧値(第1基準電圧VH)となり、ノードN4の電圧値は変調基準電圧Vmodとして誤差増幅回路8へ出力される(矢印Y6)。またノードN5は接地電圧Vssとされ、ノードN6は負荷R4を介して電源電圧Vccへ、また負荷R5およびR6を介して接地電圧Vssへそれぞれ接続されるため、ノードN6の抵抗分圧値はローレベルの分圧値VPLとされ、分圧値VPLは比較器13の+端子へ入力される。またローレベルの出力電圧Vcmpは、インバータ14でハイレベルへ反転されてトランジスタM3のゲートへ入力され、トランジスタM3は導通状態とされる。すると負荷R7がバイパスされるため、ノードN5とN10との間の抵抗値は負荷R8単独の抵抗値となり低抵抗状態とされる。またこのときコンデンサC2が放電されるため、比較器13の−端子電圧V(−)は下降し、+端子電圧V(+)を下回るまで下降すると時間T11において高電圧期間TH3が終了する。なおノードN5とN10との間の抵抗値が低抵抗状態であり時定数が小さいため、高電圧期間TH3は後述する低電圧期間TL3よりも短期間とすることができる。   FIG. 7 shows a timing chart of the reference voltage modulation circuit 7. At time T10, the output voltage Vcmp transitions to the low level ground voltage Vss. The low-level output voltage Vcmp is input to the gate of the transistor M2, and the transistor M2 is turned off. At this time, the voltage of the node N4 becomes a voltage value (first reference voltage VH) divided by the loads R1 and R2 of the voltage dividing ratio switching circuit 15, and the voltage value of the node N4 is the error reference circuit Vmod as the modulation reference voltage Vmod. (Arrow Y6). Since node N5 is connected to ground voltage Vss, and node N6 is connected to power supply voltage Vcc via load R4 and to ground voltage Vss via loads R5 and R6, the resistance divided value of node N6 is low. The divided voltage value VPL of the level is input to the + terminal of the comparator 13. The low-level output voltage Vcmp is inverted to high level by the inverter 14 and input to the gate of the transistor M3, and the transistor M3 is turned on. Then, since the load R7 is bypassed, the resistance value between the nodes N5 and N10 becomes the resistance value of the load R8 alone and is in a low resistance state. At this time, since the capacitor C2 is discharged, the negative terminal voltage V (−) of the comparator 13 decreases, and when it decreases below the positive terminal voltage V (+), the high voltage period TH3 ends at time T11. Note that since the resistance value between the nodes N5 and N10 is in the low resistance state and the time constant is small, the high voltage period TH3 can be shorter than the low voltage period TL3 described later.

時間T11において電圧V(−)が電圧V(+)を下回ると、比較器13の出力電圧Vcmpはハイレベルの電源電圧Vccとされ(矢印Y7)、ハイレベルの出力電圧VcmpはトランジスタM2のゲートに入力され、トランジスタM2は導通状態とされる。このときノードN4の電圧は、分圧比切替回路15の並列に接続された負荷R2およびR3と負荷R1とによって分圧された電圧値(第2基準電圧VL)となり、ノードN4の電圧値は変調基準電圧Vmodとして誤差増幅回路8へ出力される(矢印Y8)。またノードN5は電源電圧Vccであり、ノードN6は負荷R4およびR6を介して電源電圧Vccへ、また負荷R5を介して接地電圧Vssへそれぞれ接続されるため、ノードN6の抵抗分圧値はハイレベルの分圧値VPHとされ、分圧値VPHは比較器13の+端子へ入力される。またハイレベルの出力電圧Vcmpは、インバータ14でローレベルへ反転された上でトランジスタM3のゲートへ入力され、トランジスタM3は非導通状態とされる。すると負荷R7がバイパスされなくなるため、ノードN5とN10との間の抵抗値は負荷R8とR7との合成した抵抗値となり高抵抗状態とされる。またこのときコンデンサC2が充電されるため、比較器13の−端子電圧V(−)は上昇し、+端子電圧V(+)を上回るまで上昇すると時間T12において低電圧期間TL3が終了する。なおノードN5とN10との間の抵抗値が高抵抗状態であり時定数が大きいため、低電圧期間TL3は前述した高電圧期間TH3よりも長期間とすることができる。   When the voltage V (−) falls below the voltage V (+) at time T11, the output voltage Vcmp of the comparator 13 is set to the high level power supply voltage Vcc (arrow Y7), and the high level output voltage Vcmp is the gate of the transistor M2. The transistor M2 is turned on. At this time, the voltage of the node N4 becomes a voltage value (second reference voltage VL) divided by the loads R2 and R3 and the load R1 connected in parallel of the voltage dividing ratio switching circuit 15, and the voltage value of the node N4 is modulated. The reference voltage Vmod is output to the error amplifier circuit 8 (arrow Y8). Node N5 is connected to power supply voltage Vcc, and node N6 is connected to power supply voltage Vcc via loads R4 and R6, and to ground voltage Vss via load R5. Therefore, the resistance divided value of node N6 is high. The divided voltage value VPH of the level is input to the + terminal of the comparator 13. The high-level output voltage Vcmp is inverted to a low level by the inverter 14 and then input to the gate of the transistor M3, so that the transistor M3 is turned off. Then, since the load R7 is not bypassed, the resistance value between the nodes N5 and N10 becomes a combined resistance value of the loads R8 and R7, and is in a high resistance state. At this time, since the capacitor C2 is charged, the minus terminal voltage V (−) of the comparator 13 rises, and when it rises above the plus terminal voltage V (+), the low voltage period TL3 ends at time T12. Note that since the resistance value between the nodes N5 and N10 is in a high resistance state and the time constant is large, the low voltage period TL3 can be longer than the above-described high voltage period TH3.

そして時間T12以降は、時間T10と同様の動作が繰り返される。以上の動作により基準電圧変調回路7は、基準電圧供給部6から入力される基準電圧Vrefを変調して、変調基準電圧Vmodとして誤差増幅回路8へ出力する。なお高電圧期間TH3および低電圧期間TL3の期間長さは、図3(A)(B)で説明したように適宜設定することができる。すなわち負荷R7、R8の抵抗値およびコンデンサC2の容量値を組み合わせることにより、軽負荷時の負荷に応じた高電圧期間TH3および低電圧期間TL3を設定することが可能である。また変調基準電圧Vmodの第1基準電圧VH、第2基準電圧VLの値は、負荷R1乃至R3の抵抗値を組み合わせることによって、接続される外部負荷RRの定格電圧内であるように設定することが可能である。   After time T12, the same operation as at time T10 is repeated. With the above operation, the reference voltage modulation circuit 7 modulates the reference voltage Vref input from the reference voltage supply unit 6 and outputs the modulated reference voltage Vmod to the error amplification circuit 8. Note that the period lengths of the high voltage period TH3 and the low voltage period TL3 can be set as appropriate as described with reference to FIGS. That is, by combining the resistance values of the loads R7 and R8 and the capacitance value of the capacitor C2, it is possible to set the high voltage period TH3 and the low voltage period TL3 according to the load at the time of light load. The values of the first reference voltage VH and the second reference voltage VL of the modulation reference voltage Vmod are set to be within the rated voltage of the connected external load RR by combining the resistance values of the loads R1 to R3. Is possible.

また図5における発振回路12の他の構成例を図6(A)乃至(C)に示す。図6(A)の発振回路12aは、発振回路12におけるNMOSトランジスタM3およびインバータ14に代えて、ダイオードD1を備える構成である。発振回路12aでは、コンデンサC2の放電時には負荷R7がバイパスされ時定数が小さく、充電時には負荷R7がバイパスされずに時定数が大きくなるため、低電圧期間TL3は高電圧期間TH3よりも長期間とすることができる。そして負荷R4乃至負荷R8の抵抗値およびコンデンサC2の容量値を適宜組み合わせることにより、低電圧期間TL3が高電圧期間TH3よりも長い範囲内において、低電圧期間TL3と高電圧期間TH3との時間割合を所定値に設定することができる。また図6(B)の発振回路12bは、発振回路12aにおけるダイオードD1に代えて、ダイオードD1と逆向きに接続されてなるダイオードD2を備える構成である。発振回路12bでは、低電圧期間TL3は高電圧期間TH3よりも短期間とすることができる。そして負荷R4乃至負荷R8の抵抗値およびコンデンサC2の容量値を適宜組み合わせることにより、低電圧期間TL3が高電圧期間TH3よりも短い範囲内において、低電圧期間TL3と高電圧期間TH3との時間割合を所定値に設定することができる。   Further, other configuration examples of the oscillation circuit 12 in FIG. 5 are shown in FIGS. The oscillation circuit 12a in FIG. 6A includes a diode D1 instead of the NMOS transistor M3 and the inverter 14 in the oscillation circuit 12. In the oscillation circuit 12a, when the capacitor C2 is discharged, the load R7 is bypassed and the time constant is small, and when charging, the load R7 is not bypassed and the time constant is large. Therefore, the low voltage period TL3 is longer than the high voltage period TH3. can do. Then, by appropriately combining the resistance values of the loads R4 to R8 and the capacitance value of the capacitor C2, the time ratio between the low voltage period TL3 and the high voltage period TH3 within a range where the low voltage period TL3 is longer than the high voltage period TH3. Can be set to a predetermined value. In addition, the oscillation circuit 12b in FIG. 6B includes a diode D2 connected in the opposite direction to the diode D1 instead of the diode D1 in the oscillation circuit 12a. In the oscillation circuit 12b, the low voltage period TL3 can be shorter than the high voltage period TH3. Then, by appropriately combining the resistance values of the loads R4 to R8 and the capacitance value of the capacitor C2, the time ratio between the low voltage period TL3 and the high voltage period TH3 within a range where the low voltage period TL3 is shorter than the high voltage period TH3. Can be set to a predetermined value.

また図6(C)の発振回路12cは発振回路12において、比較器13のバッファのトランジスタ構成がオープンドレイン構成である場合に、負荷R7、NMOSトランジスタM3およびインバータ14を省略した回路構成である。コンデンサC2の放電時にはノードN10、負荷R8、ノードN5、比較器13の経路で放電が行われ、コンデンサC2の充電時には電源電圧Vcc、負荷R4、負荷R6、ノードN5、負荷R8、ノードN10の経路で充電が行われるため、充電時の方が放電時に比して高抵抗状態であり時定数が大きい。よって低電圧期間TL3を高電圧期間TH3よりも長期間とすることができる。そして負荷R4、R5、R6、R8の抵抗値およびコンデンサC2の容量値を適宜組み合わせることにより、低電圧期間TL3が高電圧期間TH3よりも長い範囲内において、低電圧期間TL3と高電圧期間TH3との時間割合を所定値に設定することができる。   6C has a circuit configuration in which the load R7, the NMOS transistor M3, and the inverter 14 are omitted when the transistor configuration of the buffer of the comparator 13 in the oscillation circuit 12 is an open drain configuration. When the capacitor C2 is discharged, discharging is performed through the path of the node N10, the load R8, the node N5, and the comparator 13, and when charging the capacitor C2, the path of the power supply voltage Vcc, the load R4, the load R6, the node N5, the load R8, and the node N10 is discharged. In this case, charging is performed in a higher resistance state and a time constant is larger than that during discharging. Therefore, the low voltage period TL3 can be longer than the high voltage period TH3. Then, by appropriately combining the resistance values of the loads R4, R5, R6, and R8 and the capacitance value of the capacitor C2, the low voltage period TL3 and the high voltage period TH3 are within the range where the low voltage period TL3 is longer than the high voltage period TH3. Can be set to a predetermined value.

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。本実施形態では、基準電圧変調回路7は基準電圧供給部6と誤差増幅回路8との間に備えられ、基準電圧Vrefを変調して変調基準電圧Vmodとして誤差増幅回路8へ出力するとしたが、この形態に限られない。例えば図5において、基準電圧変調回路7を帰還量変調回路として用い、帰還量変調回路は出力電圧検出回路5と誤差増幅回路8との間に接続される構成としてもよい。帰還量変調回路は、出力電圧検出回路5から入力される出力電圧Voutを所定の帰還量で低減した変調出力電圧Voumへ変調して誤差増幅回路8へ出力する動作をする。このとき図5および図8に示すように、低電圧期間TLOから高電圧期間THOに切り替わるタイミング(図8、時間T20)で、トランジスタM2(図5)が導通され帰還量が低減して第1帰還量とされるので、誤差増幅回路8に出力される変調出力電圧Voumの電圧値は急峻に低下し、誤差増幅回路8は大きな誤差電圧を検出してブリッジ回路17のスイッチング動作が開始される(領域A9)。変調出力電圧Voumが基準電圧Vrefへレギュレートされた段階で、トランジスタM2(図5)が非導通とされ帰還量が増加し第2帰還量とされれば(時間T21)、誤差増幅回路8に出力される変調出力電圧Voumの電圧値は急峻に増加するので、誤差増幅回路8は誤差電圧を検出せず、低電圧期間TLOにおいてブリッジ回路17はスイッチング動作を停止した状態を維持し、出力電圧Voutは緩やかに低下する。このように出力電圧Voutは、第1出力電圧VHOにレギュレートされる高電圧期間THOと、外部負荷の消費電流により電圧低下する低電圧期間TLOとを所定周期で交互に繰り返す。これにより、帰還量が第2帰還量から第1帰還量に遷移し、変調出力電圧Voumが低下するタイミングに応じて必ずスイッチング動作が開始され(領域A9)、スイッチング動作の終了後、次のスイッチング動作のタイミングまではスイッチング動作が行われないように制御することが可能となり、スイッチング動作が行われるタイミングを周期FOに制御することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. In the present embodiment, the reference voltage modulation circuit 7 is provided between the reference voltage supply unit 6 and the error amplification circuit 8, and modulates the reference voltage Vref and outputs it as the modulation reference voltage Vmod to the error amplification circuit 8. It is not restricted to this form. For example, in FIG. 5, the reference voltage modulation circuit 7 may be used as a feedback amount modulation circuit, and the feedback amount modulation circuit may be connected between the output voltage detection circuit 5 and the error amplification circuit 8. The feedback amount modulation circuit operates to modulate the output voltage Vout input from the output voltage detection circuit 5 to a modulated output voltage Vum reduced by a predetermined feedback amount and output the modulated output voltage Vout to the error amplification circuit 8. At this time, as shown in FIG. 5 and FIG. 8, at the timing (FIG. 8, time T20) when the low voltage period TLO is switched to the high voltage period THO, the transistor M2 (FIG. 5) is turned on to reduce the feedback amount. Since the feedback amount is used, the voltage value of the modulation output voltage Vouum output to the error amplifying circuit 8 sharply decreases, and the error amplifying circuit 8 detects a large error voltage and starts the switching operation of the bridge circuit 17. (Area A9). When the modulation output voltage Vum is regulated to the reference voltage Vref, if the transistor M2 (FIG. 5) is turned off and the feedback amount is increased to be the second feedback amount (time T21), the error amplifier circuit 8 Since the voltage value of the output modulation output voltage Vou increases steeply, the error amplifying circuit 8 does not detect the error voltage, and the bridge circuit 17 maintains the state where the switching operation is stopped in the low voltage period TLO. Vout gradually decreases. As described above, the output voltage Vout alternately repeats the high voltage period THO regulated to the first output voltage VHO and the low voltage period TLO in which the voltage drops due to the consumption current of the external load at a predetermined cycle. As a result, the feedback amount transitions from the second feedback amount to the first feedback amount, and the switching operation is surely started according to the timing when the modulation output voltage V.sub.um decreases (region A9). It is possible to control the switching operation not to be performed until the operation timing, and the timing at which the switching operation is performed can be controlled to the period FO.

また図5において、基準電圧変調回路7を誤差電圧変調回路として用い、当該誤差電圧変調回路が誤差増幅回路8とPWM生成回路9(図1)との間に接続される構成としてもよい。このとき誤差電圧変調回路は、誤差増幅回路8から入力される誤差増幅電圧Verr1を、変調誤差帰還量で変調した変調誤差増幅電圧Vem1としてPWM生成回路9へ出力する動作をする。ここで誤差帰還量とは、誤差増幅回路の誤差増幅電圧Verr1に対して、制御信号を生成するPWM生成回路9へ入力される電圧値の割合である。また変調誤差帰還量とは、互いに異なる複数の誤差帰還量を所定周期で繰り返す帰還量である。PWM生成回路9では、変調誤差増幅電圧Vem1が三角波信号TSの電圧よりも高い期間はハイレベルの制御信号Vctlが出力される。誤差帰還量が高帰還量から低帰還量に切り替えられると、変調誤差増幅電圧Vem1は低下し三角波信号TSの電圧より低い値となるため制御信号Vctlが出力されず電力が2次側へ供給されない。そして変調誤差増幅電圧Vem1は、出力電圧Voutの低下に応じて上昇する。再度、帰還量が低帰還量から高帰還量に切り替えられると、当該切り替えタイミングで変調誤差増幅電圧Vem1は上昇し、三角波信号TSに対して高い電圧値となる期間を有する。従って、誤差帰還量が、低帰還量から高帰還量に遷移するタイミングに応じて必ずスイッチング動作が開始され、少なくとも1回スイッチング動作が行われる。   In FIG. 5, the reference voltage modulation circuit 7 may be used as an error voltage modulation circuit, and the error voltage modulation circuit may be connected between the error amplification circuit 8 and the PWM generation circuit 9 (FIG. 1). At this time, the error voltage modulation circuit operates to output the error amplification voltage Verr1 input from the error amplification circuit 8 to the PWM generation circuit 9 as the modulation error amplification voltage Vem1 modulated by the modulation error feedback amount. Here, the error feedback amount is a ratio of a voltage value input to the PWM generation circuit 9 that generates the control signal with respect to the error amplification voltage Verr1 of the error amplification circuit. The modulation error feedback amount is a feedback amount that repeats a plurality of different error feedback amounts at a predetermined cycle. The PWM generation circuit 9 outputs a high-level control signal Vctl while the modulation error amplification voltage Vem1 is higher than the voltage of the triangular wave signal TS. When the error feedback amount is switched from the high feedback amount to the low feedback amount, the modulation error amplification voltage Vem1 decreases and becomes a value lower than the voltage of the triangular wave signal TS. Therefore, the control signal Vctl is not output and power is not supplied to the secondary side. . Then, the modulation error amplification voltage Vem1 increases as the output voltage Vout decreases. When the feedback amount is switched again from the low feedback amount to the high feedback amount, the modulation error amplification voltage Vem1 rises at the switching timing and has a period during which the voltage value is high with respect to the triangular wave signal TS. Therefore, the switching operation is always started according to the timing at which the error feedback amount transitions from the low feedback amount to the high feedback amount, and the switching operation is performed at least once.

また本実施形態では、図2において第1基準電圧VHおよび第2基準電圧VLは許容電圧範囲内の上限値と下限値を用いる形態としたが、この形態に限られない。第1基準電圧VHおよび第2基準電圧VLは、許容電圧範囲内であればどの電圧レベルでもよい。また図8においても、第1出力電圧VHOおよび第2出力電圧VLOは、許容電圧範囲内であればどの電圧レベルでもよい。   In the present embodiment, the first reference voltage VH and the second reference voltage VL in FIG. 2 use the upper limit value and the lower limit value within the allowable voltage range, but are not limited to this form. The first reference voltage VH and the second reference voltage VL may be any voltage level as long as they are within the allowable voltage range. Also in FIG. 8, the first output voltage VHO and the second output voltage VLO may be at any voltage level as long as they are within the allowable voltage range.

また本実施形態では、出力電圧Voutまたは基準電圧Vrefは分圧されずに直接に誤差増幅回路8へ入力されるとしたが、この形態に限られず、分圧した状態で誤差増幅回路8へ入力されてもよいことはいうまでもない。   In the present embodiment, the output voltage Vout or the reference voltage Vref is directly input to the error amplifier circuit 8 without being divided. However, the present invention is not limited to this form, and is input to the error amplifier circuit 8 in a divided state. It goes without saying that it may be done.

また本実施形態では、変調基準電圧Vmodまたは変調出力電圧Voumは、高電圧値と低電圧値との2値の間を所定周期FmまたはFOで切り替わるとしたが、この形態に限られない。例えば高電圧値と低電圧値とに中間電圧値を加えて、これらの電圧値が所定周期FmまたはFOで切り替わる構成としてもよい。なお中間電圧値は1つに限られず複数の値としてもよい。例えば分圧比切替回路15を3値以上の分圧に切替えられるように負荷およびNMOSトランジスタを設け、それぞれのNMOSトランジスタに対応して発振回路を複数設ける構成としてもよい。このときそれぞれの発振回路の抵抗値やコンデンサの容量を適宜調整すれば、それぞれの分圧値に切り替わる周期を所定値に設定することができる。   In this embodiment, the modulation reference voltage Vmod or the modulation output voltage Vum is switched between the high voltage value and the low voltage value at a predetermined period Fm or FO. However, the present invention is not limited to this form. For example, an intermediate voltage value may be added to the high voltage value and the low voltage value, and these voltage values may be switched at a predetermined period Fm or FO. The intermediate voltage value is not limited to one and may be a plurality of values. For example, a configuration may be adopted in which a load and NMOS transistors are provided so that the voltage dividing ratio switching circuit 15 can be switched to a voltage division of three or more, and a plurality of oscillation circuits are provided corresponding to the respective NMOS transistors. At this time, if the resistance value of each oscillation circuit and the capacitance of the capacitor are appropriately adjusted, the period for switching to each divided voltage value can be set to a predetermined value.

また本実施形態では、図1のスイッチング電源回路1において1次側はNMOSトランジスタM11乃至M14によって構成されるブリッジ回路17を備えるとしたが、この形態に限られず、例えばブリッジ回路を備えず、スイッチング用のトランジスタを有するように構成されてもよいことはいうまでもない。   In the present embodiment, the primary side of the switching power supply circuit 1 in FIG. 1 includes the bridge circuit 17 configured by the NMOS transistors M11 to M14. However, the present invention is not limited to this configuration. Needless to say, it may be configured to have a transistor for the above purpose.

本発明のスイッチング電源回路1を示す図である。It is a figure which shows the switching power supply circuit 1 of this invention. 本発明のスイッチング電源回路1における外部負荷RRが軽負荷状態の場合の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement when the external load RR in the switching power supply circuit 1 of this invention is a light load state. 本発明のスイッチング電源回路1における出力電圧Voutを示す図である。It is a figure which shows the output voltage Vout in the switching power supply circuit 1 of this invention. 本発明のスイッチング電源回路1における外部負荷RRが重負荷状態へ移行する場合の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement when the external load RR transfers to a heavy load state in the switching power supply circuit 1 of this invention. 基準電圧変調回路7の構成例を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration example of a reference voltage modulation circuit 7. FIG. 発振回路の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an oscillation circuit. 基準電圧変調回路7のタイミングチャートを示す図である。6 is a timing chart of the reference voltage modulation circuit 7. FIG. 帰還量変調回路を備えるスイッチング電源回路の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of a switching power supply circuit provided with a feedback amount modulation circuit. 従来のスイッチング電源回路を示す図である。It is a figure which shows the conventional switching power supply circuit. 従来のリンギングチョークコンバータスイッチング方式の電源回路を示す図である。It is a figure which shows the power supply circuit of the conventional ringing choke converter switching system.

符号の説明Explanation of symbols

1 スイッチング電源回路
4 トランス
5 出力電圧検出回路
6 基準電圧供給部
7 基準電圧変調回路
8 誤差増幅回路
9 PWM生成回路
10 三角波発生回路
17 ブリッジ回路
RR 外部負荷
Vctl 制御信号
Vref 基準電圧
Vmod 変調基準電圧
Vout 出力電圧
Verr1 誤差増幅電圧
Vcmp 出力電圧
Fm、FO 周期
TH、TH1、TH2、TH3 高電圧期間
TL、TL2、TL2、TL3 低電圧期間

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switching power supply circuit 4 Transformer 5 Output voltage detection circuit 6 Reference voltage supply part 7 Reference voltage modulation circuit 8 Error amplification circuit 9 PWM generation circuit 10 Triangular wave generation circuit 17 Bridge circuit RR External load Vctl Control signal Vref Reference voltage Vmod Modulation reference voltage Vout Output voltage Verr1 Error amplification voltage Vcmp Output voltage Fm, FO Period TH, TH1, TH2, TH3 High voltage period TL, TL2, TL2, TL3 Low voltage period

Claims (6)

基準電圧と出力電圧に応じて誤差電圧を増幅する誤差増幅回路を備え、前記出力電圧が目的電圧を含む許容電圧範囲内にレギュレートされる電源回路において、
互いに異なる複数の基準電圧を所定周期で繰り返す変調基準電圧を、前記基準電圧に代えて前記誤差増幅回路に出力する基準電圧変調回路を備えることを特徴とするスイッチング電源回路。
In a power supply circuit including an error amplification circuit that amplifies an error voltage according to a reference voltage and an output voltage, and the output voltage is regulated within an allowable voltage range including a target voltage,
A switching power supply circuit comprising: a reference voltage modulation circuit that outputs a modulation reference voltage that repeats a plurality of different reference voltages at a predetermined period to the error amplification circuit instead of the reference voltage.
基準電圧と出力電圧に応じて誤差電圧を増幅する誤差増幅回路を備え、前記出力電圧が目的電圧を含む許容電圧範囲内にレギュレートされる電源回路において、
互いに異なる複数の帰還量が所定周期で繰り返される変調帰還量に応じて変調した前記出力電圧を変調出力電圧とし、前記変調出力電圧を前記出力電圧に代えて前記誤差増幅回路に出力する帰還量変調回路を備えることを特徴とするスイッチング電源回路。
In a power supply circuit including an error amplification circuit that amplifies an error voltage according to a reference voltage and an output voltage, and the output voltage is regulated within an allowable voltage range including a target voltage,
A feedback amount modulation that outputs the modulated output voltage to the error amplifying circuit instead of the output voltage, wherein the output voltage is modulated according to a modulated feedback amount in which a plurality of different feedback amounts are repeated in a predetermined cycle. A switching power supply circuit comprising a circuit.
基準電圧と出力電圧に応じて誤差電圧を増幅する誤差増幅回路を備え、前記出力電圧が目的電圧を含む許容電圧範囲内にレギュレートされる電源回路において、
前記誤差増幅回路の出力を、互いに異なる複数の誤差帰還量が所定周期で繰り返される変調誤差帰還量に応じて変調する誤差電圧変調回路を備えることを特徴とするスイッチング電源回路。
In a power supply circuit that includes an error amplification circuit that amplifies an error voltage according to a reference voltage and an output voltage, and the output voltage is regulated within an allowable voltage range including a target voltage,
A switching power supply circuit comprising: an error voltage modulation circuit that modulates an output of the error amplification circuit according to a modulation error feedback amount in which a plurality of different error feedback amounts are repeated in a predetermined cycle.
前記基準電圧変調回路または前記帰還量変調回路、誤差電圧変調回路は、前記基準電圧または前記出力電圧、前記誤差電圧を分圧する分圧比を切り替える分圧比切替回路を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のスイッチング電源回路。   The reference voltage modulation circuit, the feedback amount modulation circuit, or the error voltage modulation circuit includes a voltage dividing ratio switching circuit that switches a voltage dividing ratio for dividing the reference voltage, the output voltage, or the error voltage. The switching power supply circuit according to any one of claims 3 to 3. 前記所定周期は前記スイッチング電源回路が振動しない周期であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のスイッチング電源回路。   The switching power supply circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined period is a period in which the switching power supply circuit does not vibrate. 前記所定周期は可聴域外の周期であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のスイッチング電源回路。


The switching power supply circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined period is a period outside the audible range.


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