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JPH08149804A - Switching regulator power supply circuit - Google Patents

Switching regulator power supply circuit

Info

Publication number
JPH08149804A
JPH08149804A JP30986294A JP30986294A JPH08149804A JP H08149804 A JPH08149804 A JP H08149804A JP 30986294 A JP30986294 A JP 30986294A JP 30986294 A JP30986294 A JP 30986294A JP H08149804 A JPH08149804 A JP H08149804A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
switching
power supply
supply circuit
current value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30986294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuzo Yamaguchi
修三 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP30986294A priority Critical patent/JPH08149804A/en
Publication of JPH08149804A publication Critical patent/JPH08149804A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a switching regulator power supply circuit for efficiently improving output load current over a wide range. CONSTITUTION: A power supply is provided with a first switching element for small current and a second switching element for large current and switches the first and second switching elements according to the output current value detected from a voltage at both terminals of a resistor 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチングにより出
力電圧を安定化するスイッチングレギュレータ方式の電
源回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching regulator type power supply circuit which stabilizes an output voltage by switching.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に電源回路は、出力負荷電流値が大
きい状態に合わせて設計されており、出力負荷電流値が
小さいときの効率は悪くなる傾向がある。また、近年ス
イッチングレギュレータ方式の電源回路では、出力負荷
電流値に応じてスイッチング周期を制御することによ
り、出力電流が小さい場合においても効率を改善したも
のが知られている。
2. Description of the Related Art Generally, a power supply circuit is designed in accordance with a large output load current value, and the efficiency tends to be poor when the output load current value is small. In addition, in recent years, it is known that a switching regulator type power supply circuit improves efficiency even when the output current is small by controlling the switching cycle according to the output load current value.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、電源回路の出力電流負荷が小さくなった場合で
も、1回(1周期)のスイッチングに必要な電力は、最
大出力電流負荷での動作時と同じであるため、効率の向
上には限界があった。これは、出力負荷電流値が変化し
ても同一のスイッチング素子を用いて動作しており、ス
イッチング素子を駆動する電力に変化がないためであ
る。
However, in the above-mentioned conventional example, even when the output current load of the power supply circuit becomes small, the power required for one-time (one cycle) switching is generated when operating at the maximum output current load. There is a limit to the improvement in efficiency because it is the same as. This is because the same switching element is used for operation even if the output load current value changes, and there is no change in the power for driving the switching element.

【0004】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、出力負荷電流の広い範囲に亘って効率を向上させ
ることができるスイッチングレギュレータ方式の電源回
路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of this point, and an object thereof is to provide a switching regulator type power supply circuit capable of improving the efficiency over a wide range of the output load current.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、複数のスイッチング手段と、出力負荷電流値
を検出する電流検出手段と、該検出した出力負荷電流値
に応じて前記複数のスイッチング手段を切り替える切替
手段とを設けたことを特徴とするスイッチングレギュレ
ータ方式の電源回路を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of switching means, a current detecting means for detecting an output load current value, and a plurality of the plurality of switching means according to the detected output load current value. The present invention provides a switching regulator type power supply circuit characterized in that switching means for switching the switching means is provided.

【0006】[0006]

【作用】出力負過電流が検出され、該検出した出力負荷
電流値に応じて前記複数のスイッチング手段が切り替え
られる。
The output negative overcurrent is detected, and the plurality of switching means are switched according to the detected output load current value.

【0007】[0007]

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0008】図1は本発明の一実施例にかかる降圧型D
C/DCコンバータの構成を示す回路図であり、このD
C/DCコンバータは、出力負荷電流が小さいときに動
作する(定格出力電流が小さい)第1のスイッチング素
子1と、出力負荷電流が大きいときに動作する(定格出
力電流が第1のスイッチング素子より大きい)第2のス
イッチング素子2と、出力負荷電流値を検出するための
抵抗3と、抵抗3の両端に生じる電圧を増幅し出力負荷
電流を電圧に変換するための増幅器4と、本電源回路の
動作の基準となる基準信号を発生する発振回路5と、増
幅器4の出力電圧値及び出力端子7の電圧に基づいてス
イッチング素子1、2の動作時間を決定し、これらの動
作の制御を行うコントロール回路6とを主たる構成要素
とする。
FIG. 1 is a step-down type D according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a C / DC converter.
The C / DC converter operates when the output load current is small (the rated output current is small) and operates when the output load current is large (the rated output current is smaller than that of the first switching element). (Large) second switching element 2, resistor 3 for detecting the output load current value, amplifier 4 for amplifying the voltage generated across resistor 3 and converting the output load current into voltage, and this power supply circuit The operation time of the switching elements 1 and 2 is determined on the basis of the output voltage value of the amplifier 4 and the voltage of the output terminal 7 for generating a reference signal which is a reference for the operation of the above, and these operations are controlled. The control circuit 6 is the main component.

【0009】また、図示しないバッテリから直流電力が
供給される入力端子8は、スイッチング素子1、2の入
力側に接続されており、入力端子8とアースとの間には
コンデンサ9が接続されている。スイッチング素子1、
2の出力側にはダイオード10と、コイル11及びコン
デンサ12からなるフィルタとが接続されており、フィ
ルタの出力側が抵抗3の一端に接続され、抵抗3の他端
は出力端子7に接続されている。抵抗3の両端は増幅器
4の入力に接続され、出力端子7及び増幅器4の出力
は、コントロール回路6に接続されている。コントロー
ル回路6には、発振回路5から基準信号が供給され、コ
ントロール回路6の出力はスイッチング素子1、2に接
続されている。
An input terminal 8 to which DC power is supplied from a battery (not shown) is connected to the input sides of the switching elements 1 and 2, and a capacitor 9 is connected between the input terminal 8 and ground. There is. Switching element 1,
A diode 10 and a filter including a coil 11 and a capacitor 12 are connected to the output side of 2, the output side of the filter is connected to one end of the resistor 3, and the other end of the resistor 3 is connected to the output terminal 7. There is. Both ends of the resistor 3 are connected to the input of the amplifier 4, and the output terminal 7 and the output of the amplifier 4 are connected to the control circuit 6. A reference signal is supplied from the oscillation circuit 5 to the control circuit 6, and the output of the control circuit 6 is connected to the switching elements 1 and 2.

【0010】以上のように構成される電源回路におい
て、この回路が起動し定格出力負荷電流にて動作してお
り(この時スイッチング素子1及び2はともに動作して
いる)、検出された出力電圧値及び出力電流値が安定し
ている状態から、抵抗3に流れる出力負荷電流が減少し
た場合の動作を説明する。
In the power supply circuit configured as described above, this circuit is activated and operates at the rated output load current (at this time, the switching elements 1 and 2 are both operating), and the detected output voltage The operation when the output load current flowing through the resistor 3 decreases from the state where the value and the output current value are stable will be described.

【0011】先ず抵抗3に流れる電流値が減少すると、
出力端子7の電圧が上昇する。このため、コントロール
回路6は、スイッチング素子1及び2がオンしている時
間を減少させ、出力電圧(出力端子7の電圧)が適正な
値となるようにフィードバック制御を行う。これによ
り、出力電流値が減少しても出力電圧が一定の値となる
ように制御される。
First, when the value of the current flowing through the resistor 3 decreases,
The voltage of the output terminal 7 rises. For this reason, the control circuit 6 reduces the time during which the switching elements 1 and 2 are on, and performs feedback control so that the output voltage (voltage of the output terminal 7) becomes an appropriate value. As a result, the output voltage is controlled to have a constant value even if the output current value decreases.

【0012】ここで、出力電流値、即ち抵抗3を流れる
電流の値がさらに減少し、第1の所定値より小さくなっ
たときは、コントロール回路6は第2のスイッチング素
子2の動作を停止させ、第1のスイッチング素子1のみ
動作するように制御する。
Here, when the output current value, that is, the value of the current flowing through the resistor 3 further decreases and becomes smaller than the first predetermined value, the control circuit 6 stops the operation of the second switching element 2. , So that only the first switching element 1 operates.

【0013】この状態から、出力電流値が増加した場合
は、出力端子7の電圧を監視しているコントロール回路
6は、出力端子7の電圧の低下を検出し、第1のスイッ
チング素子1がオンしている期間を増加させ、出力電圧
が一定となるように制御する。この時、出力電流値がさ
らに増加して、抵抗3を流れる電流値を示す増幅器4の
出力が第2の所定値を越えたときは、コントロール回路
6は第2のスイッチング素子2の動作を再開させる。
From this state, when the output current value increases, the control circuit 6 which monitors the voltage of the output terminal 7 detects the decrease in the voltage of the output terminal 7 and the first switching element 1 is turned on. The period during which the output voltage is increasing is controlled so that the output voltage becomes constant. At this time, when the output current value further increases and the output of the amplifier 4 indicating the current value flowing through the resistor 3 exceeds the second predetermined value, the control circuit 6 restarts the operation of the second switching element 2. Let

【0014】以上のように出力電流値が低下したとき
は、定格出力電流の小さい第1のスイッチング素子1の
み動作させることにより、スイッチング素子を駆動する
電力を低減することができ、出力負荷の変動に対して変
換効率を向上させることができる。
When the output current value decreases as described above, the power for driving the switching element can be reduced by operating only the first switching element 1 having a small rated output current, and the fluctuation of the output load. The conversion efficiency can be improved.

【0015】なお、上述した実施例では、出力電流値が
大きいとき(定格出力負荷電流にて動作しているとき)
は、第1及び第2のスイッチング素子をともに動作させ
るようにしたが、これに限るものではなく、第2のスイ
ッチング素子のみ動作させるようにしてもよい。また、
スイッチング素子を3つ以上としてそれらを切り替える
ようにしてもよい。
In the above embodiment, when the output current value is large (when operating at the rated output load current).
In the above, the first and second switching elements are operated together, but the present invention is not limited to this, and only the second switching element may be operated. Also,
The number of switching elements may be three or more and they may be switched.

【0016】また、上述した実施例は本発明を降圧型D
C/DCコンバータに適用したものであるが、本発明は
これに限らずすべてのスイッチングレギュレータに適用
可能である。ただし、電池で駆動されるDC/DCコン
バータにおいて特に有効であり、降圧型に限らず、昇圧
型、反転型の各方式にも適用できる。
Further, the above-mentioned embodiment is a step-down type D according to the present invention.
Although the present invention is applied to the C / DC converter, the present invention is not limited to this and can be applied to all switching regulators. However, it is particularly effective in a DC / DC converter driven by a battery and can be applied not only to the step-down type but also to the step-up type and the inverting type.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、出
力負過電流が検出され、該検出した出力負荷電流値に応
じて前記複数のスイッチング手段が切り替えられるの
で、出力電流値に適したスイッチング素子を使用して、
出力電流負荷の変動に対して変換効率を向上させること
ができる。
As described above in detail, according to the present invention, an output negative overcurrent is detected, and the plurality of switching means are switched according to the detected output load current value, which is suitable for the output current value. Using switching elements
The conversion efficiency can be improved with respect to changes in the output current load.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例にかかる電源回路の構成を示
す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のスイッチング素子(スイッチング手段) 2 第2のスイッチング素子(スイッチング手段) 3 抵抗(電流検出手段) 4 増幅器(電流検出手段) 6 コントロール回路(切替手段) 1 1st switching element (switching means) 2 2nd switching element (switching means) 3 resistance (current detection means) 4 amplifier (current detection means) 6 control circuit (switching means)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のスイッチング手段と、出力負荷電
流値を検出する電流検出手段と、該検出した出力負荷電
流値に応じて前記複数のスイッチング手段を切り替える
切替手段とを設けたことを特徴とするスイッチングレギ
ュレータ方式の電源回路。
1. A plurality of switching means, a current detection means for detecting an output load current value, and a switching means for switching the plurality of switching means in accordance with the detected output load current value. Switching regulator type power supply circuit.
JP30986294A 1994-11-18 1994-11-18 Switching regulator power supply circuit Pending JPH08149804A (en)

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