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JP2002272095A - Switching signal generator - Google Patents

Switching signal generator

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JP2002272095A
JP2002272095A JP2001064550A JP2001064550A JP2002272095A JP 2002272095 A JP2002272095 A JP 2002272095A JP 2001064550 A JP2001064550 A JP 2001064550A JP 2001064550 A JP2001064550 A JP 2001064550A JP 2002272095 A JP2002272095 A JP 2002272095A
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JP
Japan
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output
gate driver
switching
signal generator
modulator
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JP2001064550A
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Japanese (ja)
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Atsushi Mitamura
篤 三田村
Hideyuki Ono
英之 小野
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Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP02251563A priority patent/EP1239575A3/en
Priority to EP04000800A priority patent/EP1435686A3/en
Priority to US10/090,774 priority patent/US6653960B2/en
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Priority to US10/657,071 priority patent/US6784648B2/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an efficient switching signal generator that has a large phase margin, and can stably control with high-frequency switching in a switching power supply using a ΔΣ modulator. SOLUTION: The ΔΣ modulator comprises an adder, an integrator, and a quantizer, a gate driver circuit is provided in the input of a power switch element, the output of the quantizer is inputted to the gate driver circuit, and the output of the gate driver circuit is fed back to the adder of the ΔΣmodulator, thus increasing the phase margin in high-frequency switching, and hence providing an efficient switching signal generator of the ΔΣ modulator type switching power supply where DC transmission linear characteristics are improved to DC input and stable control can be made.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する分野】本発明は、ΔΣ変調器を利用した
スイッチング電源において、パワースイッチ素子のスイ
ッチング信号をゲートドライバ回路出力から変調器へフ
ィードバックさせたスイッチング信号生成器に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply using a .DELTA..SIGMA. Modulator, and more particularly to a switching signal generator in which a switching signal of a power switch element is fed back from a gate driver circuit output to the modulator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のPWM(パルス変調)型スイッチ
ング信号生成器はパルス幅を変化させることにより、入
力信号を変調していた。すなわち図2のPWMスイッチン
グ信号生成器のブロック図に示すように、入力信号1か
らPWM発振器18によりゲート信号を発生させ、ゲート
ドライバ回路6により信号を増幅しパワースイッチ素子
7を駆動することができるが、PWM方式ではゲートド
ライバ回路6で発生する歪みを補正することができなか
った。
2. Description of the Related Art A conventional PWM (pulse modulation) type switching signal generator modulates an input signal by changing a pulse width. That is, as shown in the block diagram of the PWM switching signal generator in FIG. 2, a gate signal can be generated from the input signal 1 by the PWM oscillator 18, and the signal can be amplified by the gate driver circuit 6 to drive the power switch element 7. However, in the PWM method, the distortion generated in the gate driver circuit 6 could not be corrected.

【0003】従来のPWM型スイッチング信号生成器を降
圧チョッパに適用したブロック図を図6に示す。負荷に
かかる電圧と参照電圧17を比較してPWM発振器18に
入力し、PWM発振器18の出力でパワースイッチ素子7
を制御する方法であるが、ゲートドライバ回路6から直
接のフィードバック経路を持っていないためゲートドラ
イバ回路6で発生した歪みを直接補正することは不可能
であった。
FIG. 6 shows a block diagram in which a conventional PWM type switching signal generator is applied to a step-down chopper. The voltage applied to the load is compared with the reference voltage 17 and input to the PWM oscillator 18.
However, since there is no direct feedback path from the gate driver circuit 6, it is impossible to directly correct the distortion generated in the gate driver circuit 6.

【0004】また、図3に示す様にPWM発振器の代わり
に入力信号を積分器3で積分し、これを量子化して1ビ
ット出力信号とするΔΣ変調器5を用いてパワースイッ
チ素子7にゲートドライブ信号を出力することでパワー
スイッチ素子7を駆動するスイッチング信号生成器を提
供できるが、フィードバックがゲートドライバ入力前で
行われているため、ゲートドライバ回路6で発生する歪
みを補正することができなかった。
Further, as shown in FIG. 3, instead of a PWM oscillator, an input signal is integrated by an integrator 3 and is quantized to generate a 1-bit output signal. Although a switching signal generator for driving the power switch element 7 can be provided by outputting the drive signal, the distortion generated in the gate driver circuit 6 can be corrected because the feedback is performed before the gate driver input. Did not.

【0005】従来のΔΣ型スイッチング信号生成器を降
圧チョッパに適用したブロック図を図7に示す。負荷に
かかる電圧と参照電圧17を比較してΔΣ変調器5に入
力し、ΔΣ変調器5の出力でパワースイッチ素子7を制
御する方法であるが、ゲートドライバ回路6から直接の
フィードバック経路を持っていないためゲートドライバ
回路6で発生した歪みを直接補正することは不可能であ
った。
FIG. 7 shows a block diagram in which a conventional ΔΣ switching signal generator is applied to a step-down chopper. In this method, the voltage applied to the load and the reference voltage 17 are compared and input to the ΔΣ modulator 5, and the power switch element 7 is controlled by the output of the Δ5 modulator 5, but has a direct feedback path from the gate driver circuit 6. Therefore, it is impossible to directly correct the distortion generated in the gate driver circuit 6.

【0006】その結果、パワースイッチ素子7を直接駆
動するゲートドライバ回路6の歪を除去することができ
ず、ΔΣ変調器の直線性を悪化させている状況にあっ
た。
As a result, the distortion of the gate driver circuit 6 for directly driving the power switch element 7 cannot be removed, and the linearity of the ΔΣ modulator is deteriorated.

【0007】PWM方式、従来ΔΣ方式両者におけるゲ
ートドライバ回路で発生する、歪みにより、PWM方式
ではPWM発振器出力信号、従来ΔΣ方式ではΔΣ変調
器の出力信号とゲートドライバ出力信号に誤差が生じて
しまい、スイッチング電源制御として用いた場合は、特
に高周波で動作させた場合、位相余裕が小さく制御が不
安定になる欠点があった。
The distortion generated in the gate driver circuit in both the PWM system and the conventional ΔΣ system causes an error in the output signal of the PWM oscillator in the PWM system, and in the output signal of the ΔΣ modulator and the output signal of the gate driver in the conventional ΔΣ system. However, when used as switching power supply control, there is a disadvantage that the phase margin is small and the control becomes unstable, especially when operated at high frequency.

【0008】さらに、発振を防ぐために位相補正回路を
追加することになるが、部品点数が増加し、コスト増加
になることに加え、最適な回路を設計するためには、実
際の回路を用いて実験、確認する場合が多く、安定な回
路設計を難しくし、開発時間増加の原因となっていた。
Further, a phase correction circuit is added to prevent oscillation. However, in addition to an increase in the number of parts and an increase in cost, in order to design an optimal circuit, it is necessary to use an actual circuit. In many cases, experiments and confirmations have been made, making stable circuit design difficult and increasing development time.

【0009】また、特開2000−307359号にあ
るようなΔΣ変調を用いるスイッチング増幅器のように
アナログ信号を入力してパワースイッチ素子出力信号を
フィードバックし直線性を改善する方法があった。
Further, there has been a method of improving the linearity by inputting an analog signal and feeding back an output signal of a power switch element as in a switching amplifier using ΔΣ modulation as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-307359.

【0010】図5はパワースイッチ素子出力信号をフィ
ードバックする従来のΔΣ変調方式を示しており、図5
はそのブロック図であるが、スイッチング電源制御とし
てこの従来法を用いた場合に、以下の問題点があった。
FIG. 5 shows a conventional ΔΣ modulation system for feeding back an output signal of a power switch element.
FIG. 1 is a block diagram of the conventional method. However, when the conventional method is used as switching power supply control, there are the following problems.

【0011】スイッチング電源の出力電流が小さい場合
に、電源回路内にあるインダクタンスに流れる電流が不
連続になる不連続領域がある。この不連続領域でインダ
クタンスに流れる電流が0になると、電源回路内の容量
成分とインダクタンス成分により発振が起こる。
When the output current of the switching power supply is small, there is a discontinuous region where the current flowing through the inductance in the power supply circuit is discontinuous. When the current flowing through the inductance becomes 0 in this discontinuous region, oscillation occurs due to the capacitance component and the inductance component in the power supply circuit.

【0012】図5に示すようにパワースイッチ素子出力
信号をΔΣ変調器にフィードバックする方法では、この
発振によるノイズもフィードバックされ、ΔΣ変調出力
のスイッチング回数を著しく増加させ、その結果、スイ
ッチングロスが増加し、電源効率を低下させる問題点が
あった。
In the method in which the output signal of the power switch element is fed back to the ΔΣ modulator as shown in FIG. 5, the noise due to this oscillation is also fed back, and the number of switching of the ΔΣ modulation output is significantly increased, resulting in an increase in switching loss. However, there is a problem that the power supply efficiency is reduced.

【0013】すなわち従来のスイッチング信号生成方法
は、ゲートドライバで発生する歪が取り除きにくいため
に直流伝送特性の直線性が悪く、直線性が良くないため
に位相余裕が少なく、発振現象が起こり易かった。
That is, in the conventional switching signal generation method, the linearity of the DC transmission characteristic is poor because the distortion generated in the gate driver is difficult to remove, and the phase margin is small because the linearity is not good, so that the oscillation phenomenon easily occurs. .

【0014】また、直線性を改善するためにパワースイ
ッチ素子後段からフィードバック経路を持つΔΣ変調を
用いた方法では、電流不連続時のノイズにより、電源効
率が低下してしまう問題があった。
Further, in the method using Δ を 持 つ modulation having a feedback path from a stage subsequent to the power switch element in order to improve the linearity, there is a problem that power supply efficiency is reduced due to noise at the time of discontinuous current.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ΔΣ変調器を用いたス
イッチング電源において、高効率かつ位相余裕の大き
く、高周波によるスイッチングで安定した制御ができる
スイッチング信号生成器を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In a switching power supply using a ΔΣ modulator, there is provided a switching signal generator having high efficiency, a large phase margin, and capable of performing stable control by high frequency switching.

【0016】[0016]

【課題を解決しようとする手段】上記目的を達成するた
めになされた請求項記載の発明は、アナログ入力信号も
しくは多ビットデジタル信号をΔΣ変調器に入力し、そ
の変調信号をゲートドライバ回路で増幅し、その信号で
パワースイッチ素子をスイッチングさせるスイッチング
電源において、前記ゲートドライバ出力をΔΣ変調器に
フィードバックさせることを特徴とする。
According to the present invention, an analog input signal or a multi-bit digital signal is input to a ΔΣ modulator, and the modulated signal is amplified by a gate driver circuit. In the switching power supply for switching the power switch element by the signal, the output of the gate driver is fed back to the ΔΣ modulator.

【0017】ΔΣ変調器は少なくとも1つ以上の加算
器、積分器、量子化器から構成され、量子化器出力に接
続されているゲートドライバ回路出力から少なくとも1
つの加算器入力にフィードバック経路を持っており、加
算器の出力に接続された積分器をもちその積分器出力の
少なくとも一つが量子化器に接続されている。
The ΔΣ modulator includes at least one adder, an integrator, and a quantizer, and at least one of the outputs of the gate driver circuit connected to the quantizer output.
One adder input has a feedback path, and has an integrator connected to the output of the adder, with at least one of the integrator outputs connected to the quantizer.

【0018】ΔΣ変調器の入力となる加算器とその加算
器出力に接続されている積分器はアナログ信号のような
連続時間信号を変調器に入力する場合にはアナログ加算
器とアナログ積分器を使用し、多ビットデジタル信号の
ような離散時間信号を変調器に入力する場合にはデジタ
ル加算器とデジタル積分器を使用できる。
An adder serving as an input of the ΔΣ modulator and an integrator connected to the output of the adder include an analog adder and an analog integrator when a continuous time signal such as an analog signal is input to the modulator. When a discrete time signal such as a multi-bit digital signal is input to the modulator, a digital adder and a digital integrator can be used.

【0019】量子化器は離散時間信号にサンプリングを
行う量子化器で、その量子化器の出力信号を受け、パワ
ースイッチ素子を駆動するに足りる電流、電圧を供給す
るゲートドライバ回路の入力に接続されている。
The quantizer is a quantizer that performs sampling on a discrete time signal. The quantizer receives an output signal of the quantizer and is connected to an input of a gate driver circuit for supplying a current and a voltage sufficient to drive a power switch element. Have been.

【0020】フィードバック経路はゲートドライバ回路
の大振幅パルス信号をΔΣ変調器入力信号レベルに適合
させる減衰器を含んでいる。ただし、ゲートドライバ回
路出力レベルとΔΣ変調器入力のそれがはじめから適合
し減衰器が必要ない場合でも、減衰率0の減衰器が含ま
れていると考えられることは言うまでもない。
The feedback path includes an attenuator that adapts the large amplitude pulse signal of the gate driver circuit to the ΔΣ modulator input signal level. However, even if the output level of the gate driver circuit and the input of the ΔΣ modulator match from the beginning and no attenuator is required, it is needless to say that an attenuator with an attenuation rate of 0 is considered to be included.

【0021】量子化器出力に接続するゲートドライバ出
力から変調器入力にフィードバック経路をもっているた
め、ゲートドライバで発生する歪が低減され、従来のPW
M方式および従来の量子化器直後からフィードバックさ
せているΔΣ変調器と比較してゲートドライバで発生す
る歪を直接フィードバックすることができる。
Since there is a feedback path from the gate driver output connected to the quantizer output to the modulator input, distortion generated in the gate driver is reduced, and the conventional PW
Distortion generated in the gate driver can be directly fed back as compared with the Δ M modulator which is fed back immediately after the M system and the conventional quantizer.

【0022】また量子化器出力に接続するゲートドライ
バ回路出力から変調器入力に直接フィードバックしてい
るため入出力特性の直線性がよく、位相余裕が大きくな
って発振が起こりにくい。
Further, since the output from the gate driver circuit connected to the output of the quantizer is directly fed back to the input of the modulator, the linearity of the input / output characteristics is good, the phase margin is increased, and oscillation hardly occurs.

【0023】ゲートドライバ出力から直接フィードバッ
クすることで、ゲートドライバ回路で生じた歪を直接フ
ィードバックでき、パワースイッチ素子の後段でフィー
ドバックする場合に比べてノイズが少なくスイッチング
電源に適応した場合、スイッチングロスを減少させるこ
とができる。
By directly feeding back from the gate driver output, distortion generated in the gate driver circuit can be fed back directly, and the switching loss is reduced when the switching power supply is adapted to have less noise compared to the case where the feedback is performed at the subsequent stage of the power switch element. Can be reduced.

【0024】アナログ入力信号を直流電圧とすることで
出力は直流電力に増幅され、直流のスイッチング電源と
しての機能を果たせることは明白であるが、パワースイ
ッチ素子のあとに整流平滑回路を入れ、ΔΣ変調型チョ
ッパ電源として構成することも可能である。
It is clear that the output is amplified to DC power by converting the analog input signal into DC voltage, and it can clearly function as a DC switching power supply. However, a rectifying / smoothing circuit is inserted after the power switch element, and ΔΣ It is also possible to configure as a modulation type chopper power supply.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明に
係るスイッチング信号生成器の実施形態を説明する。な
お、図面の説明において同一部材には同じ符号を付し、
重複する説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a switching signal generator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same members are given the same reference numerals,
Duplicate description will be omitted.

【0026】図1は本発明の実施形態を示しており、図
1はそのブロック図である。この回路図において入力信
号1は加算器2に入力され、前記加算器2の出力は積分
器3を通して量子化器4に入力され、前記量子化器4の
出力はゲートドライバ回路6に出力され、前記ゲートド
ライバ回路6の出力がパワースイッチ素子7に供給され
る。前記ゲートドライバ回路6の出力は減衰器19を通
り加算器2にフィードバックされる経路を有する。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram thereof. In this circuit diagram, an input signal 1 is input to an adder 2, an output of the adder 2 is input to a quantizer 4 through an integrator 3, and an output of the quantizer 4 is output to a gate driver circuit 6, The output of the gate driver circuit 6 is supplied to a power switch element 7. The output of the gate driver circuit 6 has a path that passes through the attenuator 19 and is fed back to the adder 2.

【0027】量子化器4の出力を加算器4にフィードバ
ックする従来法と比べ、本発明の様にパワースイッチ素
子7を駆動するに十分な電圧増幅、電流増幅するゲート
ドライバ回路6の出力を直接フィードバックさせた方が
歪みは低減し、直流伝送特性の直線性が向上する。図4
はこの直流伝送特性を示す。
Compared with the conventional method in which the output of the quantizer 4 is fed back to the adder 4, the output of the gate driver circuit 6 for directly amplifying the voltage and current sufficient to drive the power switch element 7 as in the present invention is used The feedback reduces distortion and improves the linearity of the DC transmission characteristics. FIG.
Indicates this DC transmission characteristic.

【0028】図8は本発明をΔΣ変調型降圧チョッパに
適用した実施例である。負荷に出力された電圧と参照電
圧17を比較し差分電圧を増幅し、その差分電圧をΔΣ
変調器5で変調した信号をゲートドライバ回路6に出力
し、ゲートドライブ信号でパワースイッチ素子7を駆動
すると共にΔΣ変調器5にフィードバックさせる構成を
有する。
FIG. 8 shows an embodiment in which the present invention is applied to a ΔΣ modulation type step-down chopper. The voltage output to the load is compared with the reference voltage 17 to amplify the difference voltage, and the difference voltage is calculated as ΔΣ
The signal modulated by the modulator 5 is output to the gate driver circuit 6, and the power switch element 7 is driven by the gate drive signal and fed back to the ΔΣ modulator 5.

【0029】電源入力はアナログ信号で、例えば直流の
電圧を入力するとパワースイッチ素子7の出力は電力増
幅された直流電圧を得ることができる。すなわち出力電
圧に応じたスイッチング電源として駆動させることが可
能である。変調後の信号は2値化しているため集積回路
として構成が容易であり小型なスイッチング電源を提供
することができる。
The power supply input is an analog signal. For example, when a DC voltage is input, the output of the power switch element 7 can obtain a power-amplified DC voltage. That is, it can be driven as a switching power supply according to the output voltage. Since the modulated signal is binarized, the configuration is easy as an integrated circuit, and a small switching power supply can be provided.

【0030】この様にパワースイッチ素子7を駆動する
に十分な電流、電圧容量を備えたゲートドライバ回路6
の出力をΔΣ変調器5にフィードバックすることによ
り、入力信号に大きく作用し、ゲートドライバ回路6に
て発生する歪を削減することができ、図9に示す通り、
パワースイッチ素子7の高周波によるスイッチングでも
位相余裕が大きく、制御が安定にできる。
As described above, the gate driver circuit 6 having a sufficient current and voltage capacity to drive the power switch element 7
Is fed back to the ΔΣ modulator 5 to greatly affect the input signal and reduce the distortion generated in the gate driver circuit 6. As shown in FIG.
Even when switching is performed by the high frequency of the power switch element 7, the phase margin is large and the control can be stabilized.

【0031】図8では特に降圧チョッパについて述べて
いるが、同様の方法を用いて昇圧チョッパや極性反転チ
ョッパにも適応できることは明らかである。
Although FIG. 8 particularly describes a step-down chopper, it is apparent that the same method can be applied to a step-up chopper and a polarity inversion chopper.

【0032】請求項2に記載のスイッチング信号生成器
は、加算器2出力に接続された積分器3を少なくとも一
つ持ち、少なくとも一つの積分器3出力に接続された量
子化器4を持ち、ΔΣ変調を実現する。
A switching signal generator according to a second aspect has at least one integrator 3 connected to the output of the adder 2 and has a quantizer 4 connected to at least one output of the integrator 3. Implement ΔΣ modulation.

【0033】さらに、この加算器2出力に接続された積
分器3を直列に2個以上、もしくはこの加算器2出力に
接続された積分器3を並列に2個以上備えることで前者
はサンプリングの精度を高め、後者は並列に出力を備え
ることが可能であり、小型化された集積回路に高精度、
多出力のスイッチング電源を提供することが可能であ
る。
Further, the former is provided with two or more integrators 3 connected in series to the output of the adder 2 or two or more integrators 3 connected in parallel to the output of the adder 2 so that the former is used for sampling. It is possible to increase the accuracy, and the latter can be provided with outputs in parallel, so that high accuracy,
It is possible to provide a multi-output switching power supply.

【0034】請求項3のスイッチング信号生成器は、量
子化器4出力に接続されているゲートドライバ回路6の
出力から加算器2入力にフィードバック経路を持つこと
を特徴とするスイッチング信号生成器であり、ゲートド
ライバ回路6で生じた歪みを補正するために必要であ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a switching signal generator having a feedback path from the output of the gate driver circuit connected to the output of the quantizer to the input of the adder. Is necessary to correct the distortion generated in the gate driver circuit 6.

【0035】請求項4のスイッチング信号生成器は、パ
ワースイッチ素子7を駆動するに足る電圧、電流を供給
するゲートドライバ回路6を持つことを特徴とする、ス
イッチング信号生成器であり、量子化器4の出力ではパ
ワースイッチ素子7を駆動するには十分な出力が得られ
ず、フィードバックする信号が十分に効果を示すために
必要である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a switching signal generator comprising a gate driver circuit for supplying a voltage and a current sufficient to drive the power switch element. With the output of 4, the output sufficient to drive the power switch element 7 cannot be obtained, and the signal to be fed back is necessary to sufficiently exhibit the effect.

【0036】請求項5のスイッチング信号生成器は、ゲ
ートドライバ回路6出力から加算器2入力に向かうフィ
ードバック経路に減衰器19を持つことを特徴とするス
イッチング信号生成器であり、ゲートドライバ回路6か
らの大振幅パルス信号をΔΣ変調器5入力信号レベルに
適合させ、フィードバックする信号が十分に効果を示す
ために必要である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a switching signal generator comprising an attenuator in a feedback path from an output of the gate driver circuit to an input of the adder. Of the large-amplitude pulse signal to the input signal level of the ΔΣ modulator 5 and the signal to be fed back is required to be sufficiently effective.

【0037】[0037]

【発明の効果】ΔΣ変調器5を用いたスイッチング電源
において、ゲートドライバ回路6の出力をΔΣ変調器5
にフィードバックさせることにより、ゲートドライバ回
路6での歪を低減し、パワースイッチ素子7を駆動する
ことができ、位相余裕が大きくなり制御が安定する。特
に高いスイッチング周波数で発振しにくくなり安定した
制御を提供できる。すなわち高いスイッチング周波数で
も発振しにくく、入力電圧に対応した出力電圧を供給す
るスイッチング電源を提供できる。
In the switching power supply using the ΔΣ modulator 5, the output of the gate driver circuit 6 is connected to the Δ5 modulator 5.
, The distortion in the gate driver circuit 6 can be reduced, the power switch element 7 can be driven, the phase margin is increased, and the control is stabilized. In particular, oscillation becomes difficult at a high switching frequency, and stable control can be provided. That is, it is possible to provide a switching power supply that does not easily oscillate even at a high switching frequency and supplies an output voltage corresponding to an input voltage.

【0038】さらに、パワースイッチ素子出力のノイズ
の影響を受けにくいため、特に電源出力が低出力の場
合、スイッチング損失が少なく、高効率のスイッチング
電源を供給できる、
Further, since the output of the power switch element is hardly affected by noise, especially when the power output is low, a switching loss is small and a high efficiency switching power supply can be supplied.

【0039】[0039]

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

【図1】本発明の実施形態を示す実施例のブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of an example showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来方式のPWM変調器を用いたブロック図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram using a conventional PWM modulator.

【図3】従来方式のΔΣ変調器ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a conventional ΔΣ modulator.

【図4】本発明のゲートドライバ回路出力のフィードバ
ックと従来法の量子化器出力フィードバックとを比較し
た直流伝送特性図である。
FIG. 4 is a DC transmission characteristic diagram comparing the feedback of the output of the gate driver circuit of the present invention with the output feedback of the conventional quantizer.

【図5】従来方式のΔΣ変調器を用いたブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram using a conventional ΔΣ modulator.

【図6】従来方式のPWM変調器を降圧チョッパ電源に
適用したブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram in which a conventional PWM modulator is applied to a step-down chopper power supply.

【図7】従来方式のΔΣ変調器を降圧チョッパ電源に適
用したブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram in which a conventional ΔΣ modulator is applied to a step-down chopper power supply.

【図8】本発明のΔΣ変調型降圧チョッパの実施例であ
る。
FIG. 8 is an embodiment of a ΔΣ modulation type step-down chopper of the present invention.

【図9】利得(GAIN)と位相(PHASE)を表し
たボード線図である。
FIG. 9 is a Bode diagram showing gain (GAIN) and phase (PHASE).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1.入力信号 2.加算器 3.積分器 4.量子化器 5.ΔΣ変調器 6.ゲートドライバ回路 7.パワースイッチ素子 8.出力 9.フィードバック 10.周波数信号 11.エラーアンプ 12.ダイオード 13.コンデンサ 14.インダクタンス 15.負荷 16.抵抗 17.参照電圧 18.PWM(パルス幅変調)発振器 19.減衰器 1. Input signal 2. Adder 3. Integrator 4. Quantizer 5. ΔΣ modulator 6. Gate driver circuit 7. Power switch element 8. Output 9. Feedback 10. Frequency signal 11. Error amplifier 12. Diode 13 Capacitor 14. Inductance 15. Load 16. Resistance 17. Reference voltage 18. PWM (pulse width modulation) oscillator 19. Attenuator

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年2月25日(2002.2.2
5)
[Submission Date] February 25, 2002 (2002.2.2)
5)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アナログ信号もしくは多ビットデジタル信
号をΔΣ変調し、その変調信号に応答してスイッチング
させるスイッチング電源において、パワースイッチ素子
スイッチング信号のゲートドライバ回路を設け、前記ゲ
ートドライバ出力をΔΣ変調器にフィードバックさせる
ことを特徴とするスイッチング信号生成器。
1. A switching power supply for ΔΣ-modulating an analog signal or a multi-bit digital signal and switching in response to the modulated signal, comprising a gate driver circuit for a power switch element switching signal, wherein the gate driver output is a ΔΣ modulator. A switching signal generator characterized in that the switching signal is fed back to the switching signal generator.
【請求項2】請求項1に記載のスイッチング信号生成器
において、ΔΣ変調器は入力信号をアナログ信号もしく
は多ビットデジタル信号とし、少なくとも1つの積分器
と少なくとも1つの加算器を持ち、加算器の出力は積分
器に接続され、前記積分器の出力の少なくとも1つは量
子化器入力に接続されたことを特徴とするスイッチング
信号生成器。
2. The switching signal generator according to claim 1, wherein the ΔΣ modulator converts an input signal to an analog signal or a multi-bit digital signal, and has at least one integrator and at least one adder. A switching signal generator, wherein an output is connected to an integrator, and at least one of the outputs of the integrator is connected to a quantizer input.
【請求項3】請求項1に記載のスイッチング信号生成器
において、量子化器出力に接続されているゲートドライ
バ回路の出力からΔΣ変調器の少なくとも1つの加算器
入力にフィードバック経路を持つことを特徴とするスイ
ッチング信号生成器。
3. The switching signal generator according to claim 1, further comprising a feedback path from an output of the gate driver circuit connected to an output of the quantizer to at least one input of the adder of the ΔΣ modulator. And a switching signal generator.
【請求項4】請求項1に記載のスイッチング信号生成器
において、ゲートドライバ回路は、量子化器出力信号を
受け、パワースイッチ素子を駆動するに十分な電圧増幅
と電流増幅のどちらか一方、もしくはパワースイッチ素
子を駆動するに十分な電圧増幅と電流増幅両方を行う事
を特徴とするスイッチング信号生成器。
4. The switching signal generator according to claim 1, wherein the gate driver circuit receives the quantizer output signal and performs one of voltage amplification and current amplification sufficient to drive the power switch element, or A switching signal generator that performs both voltage amplification and current amplification sufficient to drive a power switch element.
【請求項5】請求項1に記載のスイッチング信号生成器
において、フィードバック経路はゲートドライバ回路の
大振幅パルス信号をΔΣ変調器入力信号レベルに適合さ
せる減衰器を含んでいる事を特徴とするスイッチング信
号生成器。
5. The switching signal generator according to claim 1, wherein the feedback path includes an attenuator for adapting a large amplitude pulse signal of the gate driver circuit to a ΔΣ modulator input signal level. Signal generator.
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