[发明专利]系统开关电源装置

说明书

本发明提供一种能够兼顾对多个功率变换电路集中控制整体的动作的公共运算控制和输出电压的高速负载响应的电源装置。多个功率变换部(31‑34)具备多个电感器L、开关电路(400)和单独模拟控制部。MPU(20)能够执行可编程的运算处理，并对多个功率变换部(31‑34)输出振荡控制信号。公共输出端子(Pout)被并联地连接多个功率变换部(31‑34)的输出部，并与负载连接。单独模拟控制部由模拟电子电路形成，具备反馈信号生成部(50)以及驱动部(40)。反馈信号生成部(50)对多个功率变换部(31‑34)的输出部的状态进行检测，并生成反馈到多个功率变换部(31‑34)的反馈信号。驱动部(40)对开关电路(400)的开关元件(Q1、Q2)进行驱动。

技术领域

本发明涉及具备将分别包含开关电路的多个功率变换部并联连接的结构的开关电源装置。

背景技术

当前，需要低电压且大电流的开关电源装置。作为实现低电压且大电流的开关电源装置，例如，在专利文献1以及专利文献2记载了被称为多相转换器的开关电源电路。

多相转换器具有多个功率变换部。多个功率变换部例如被并联地连接。多相转换器通过将多个功率变换部的输出电流合在一起进行输出，从而实现大电流。此外，多相转换器通过使针对多个功率变换部的开关频率的相位错开，从而提高表面上的动作频率而使输出平滑电路小型化，并使输出电压、输出电流稳定化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-147269号公报

专利文献2：日本特开2013-94058号公报

发明内容

发明要解决的课题

连接开关电源装置的负载的状态根据负载电路的动作等而随时间变化，负载电流、消耗功率随时间变化。在该情况下，需要使输出电压即使对于负载电流的急剧的变化也不会变化而稳定为恒定。为此，需要检测功率变换电路的输出电压并反馈到对开关动作进行控制的控制电路，实现负反馈控制动作，使得输出电压成为恒定值。

然而，若用数字电子电路来实现对开关动作进行控制的控制电路，则在数字电子电路中需要运算处理的时间，难以实现应对负载电流的急剧的变化的高速负载响应而将输出电压控制为稳定的恒定值。此外，由于功率变换电路本身是模拟电子电路，所以作为模拟的功率变换电路和数字的功率变换电路的接口，需要非常多的模拟-数字变换器。因此，控制电路变得大规模且复杂，存在大型化而变得非常昂贵的问题。另一方面，若用模拟电子电路来实现对开关动作进行控制的控制电路，则需要与功率变换部的个数相应的模拟控制电路，控制电路变得大规模且复杂，存在大型化而变得非常昂贵的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够兼顾对多个功率变换电路进行控制的公共运算控制和输出电压的高速负载响应的系统开关电源装置。

用于解决课题的技术方案

本发明的开关电源装置具备多个功率变换部、公共控制部、以及公共输出端子。

多个功率变换部分别具备电感器、开关电路、和单独模拟控制部。公共控制部能够执行可编程的运算处理，并对多个功率变换电路输出振荡控制信号。公共输出端子被并联地连接多个功率变换部的输出部，并与负载连接。单独模拟控制部由模拟电子电路形成，具备反馈信号生成部以及驱动部。反馈信号生成部对多个功率变换部的输出部的状态进行检测，并生成反馈到多个功率变换部的反馈信号。驱动部对开关电路的开关元件进行驱动。

在该结构中，对于要求高速响应性的电路部使用模拟电子电路，对于要求可编程的处理的电路部使用数字电子电路。

发明效果