JP2016163381A - 直流電源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】負荷電力に合わせて、スイッチングレギュレータ回路を構成する複数のインダクタからなる合成インダクタンスを切り換えることで、広い出力電力範囲において高効率な直流電源装置を提供する。【解決手段】出力電力の制御にスイッチング周波数の変動を伴うスイッチングレギュレータ回路を有し、スイッチングレギュレータ回路を構成する複数のインダクタの接続を、出力電力が増大したときには合成インダクタンスが低減するように、出力電力が減少したときには合成インダクタンスが増加するように切り換える。【選択図】図１
Description
本発明は、直流電源装置に関するものである。
スイッチングレギュレータ回路において、出力電力の制御のために、スイッチングを一定周波数でデューティを変化させる手段やスイッチング周波数を変化させる手段等がとられる。臨界モードで動作させる特許文献１のようなスイッチングレギュレータ回路があるが、このような動作においては出力電力の制御にスイッチング周波数の変動を伴う。
臨界モードで動作するスイッチングレギュレータのように、出力電力の制御にスイッチング周波数の変動を伴うスイッチングレギュレータ回路は、入出力条件に応じた適切なインダクタンスの設定が必要であり、軽負荷時や過負荷時など、インダクタンスを設定した際の条件から外れた負荷条件で動作させた場合、スイッチング周波数の増大やインダクタ電流の増大等により電源効率が低下する恐れがある。
本発明は、負荷電力に合わせて、スイッチングレギュレータ回路を構成する複数のインダクタからなる合成インダクタンスを切り換えることで、広い出力電力範囲において高効率な直流電源装置を提供することを目的とする。
出力電力の制御にスイッチング周波数の変動を伴うスイッチングレギュレータ回路を有し、スイッチングレギュレータ回路を構成する複数のインダクタの接続を、出力電力が増大したときには合成インダクタンスが低減するように、出力電力が減少したときには合成インダクタンスが増加するように切り換えることを特徴とする。
本発明によれば、スイッチングレギュレータ回路を構成する複数のインダクタの接続を、出力電力が増大したときには合成インダクタンスが低減するように、出力電力が減少したときには合成インダクタンスが増加するように切り換えることで、広い出力電力範囲においてスイッチング周波数を適正化し、電源効率を改善できる。
本実施形態の一例を、図１を用いて説明する。
直流電源装置１は、臨界モードで動作するスイッチングレギュレータ回路２を備える。スイッチングレギュレータ回路２は、主インダクタ３、副インダクタ４、スイッチ６、入力コンデンサ７、スイッチ８、ダイオード９、出力コンデンサ１０、切換判定手段１１を備え、スイッチ６により、主インダクタ３と副インダクタ４からなる合成インダクタンス５を切り換える。
スイッチングレギュレータ回路２の出力電力が低電力として判定する閾値を下回って動作しているときに、切換判定手段１１はそれを検出し、スイッチ６をオフにする。スイッチ６をオフにすることにより、合成インダクタンス５の値は主インダクタ３の値のみによるものとなり、スイッチ６オン時よりも大きい値となる。合成インダクタンス５を大きい値でとることにより、出力電力が低電力であるときのスイッチング周波数の増大を抑制し、スイッチングによる損失を低減することができる。
スイッチングレギュレータ回路２の出力電力が高電力として判定する閾値を上回って動作しているときには、切換判定手段１１はそれを検出し、スイッチ６をオンにする。スイッチ６をオフにすることにより、合成インダクタンス５の値は主インダクタ３と副インダクタ４を並列に接続した値となる。これにより、増大したインダクタ電流を主インダクタ３と副インダクタ４に分流することができ、銅損を低減することができる。
以上のように、スイッチングレギュレータ回路２を構成する複数のインダクタの接続を、出力電力が増大したときには合成インダクタンス５が低減するように、出力電力が減少したときには合成インダクタンス５が増加するように切り換えることで、広い出力電力範囲においてスイッチング周波数を適正化し、電源効率を改善できるという効果を奏する。
１ 直流電源装置
２ スイッチングレギュレータ回路
３ 主インダクタ
４ 副インダクタ
５ 合成インダクタンス
６ スイッチ
７ 入力コンデンサ
８ スイッチ
９ ダイオード
１０出力コンデンサ
１１切換判定手段
２ スイッチングレギュレータ回路
３ 主インダクタ
４ 副インダクタ
５ 合成インダクタンス
６ スイッチ
７ 入力コンデンサ
８ スイッチ
９ ダイオード
１０出力コンデンサ
１１切換判定手段
Claims (1)
- 出力電力の制御にスイッチング周波数の変動を伴うスイッチングレギュレータ回路を有し、
該スイッチングレギュレータ回路を構成する複数のインダクタの接続を、出力電力が増大したときには合成インダクタンスが低減するように、出力電力が減少したときには合成インダクタンスが増加するように切り換えることを特徴とした直流電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015037629A JP2016163381A (ja) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015037629A JP2016163381A (ja) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 直流電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016163381A true JP2016163381A (ja) | 2016-09-05 |
Family
ID=56845582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015037629A Pending JP2016163381A (ja) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 直流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016163381A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2016194626A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2018-02-01 | 株式会社村田製作所 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ、スイッチングｉｃ、及びインダクタ装置 |
| US12212238B2 (en) * | 2020-03-03 | 2025-01-28 | Samsung Display Co., Ltd. | DC-DC converter |
| US12438442B1 (en) | 2024-10-23 | 2025-10-07 | Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited | Active variable inductor circuit |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008072872A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | スイッチングレギュレータ |
| JP2010178608A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Lenovo Singapore Pte Ltd | Ｄｃ／ｄｃコンバータおよび携帯式コンピュータ |
| JP2010220360A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Fujitsu Ltd | Ｄｃｄｃコンバータ |
-
2015
- 2015-02-27 JP JP2015037629A patent/JP2016163381A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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