(57)【要約】【課題】  部品の大型化やコストアップを招かずに効率を上げ消費電力を小さくするスイッチングレギレータを提供する。【解決手段】  許容電力損失が規定されているコンデンサとリップル電圧を検波する検波器を設け、上記検波器の出力に応じてスイッチング周波数を変化させ、上記コンデンサの電力損失を許容電力損失以下にする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
許容電力損失が規定されているコンデンサとリップル電圧を検波する検波器を設け、上記検波器の出力に応じてスイッチング周波数を変化させ、上記コンデンサの電力損失を許容電力損失以下にすることを特徴とするスイッチングレギレータ。
【請求項２】
請求項１において、さらにリップル電圧を規定値以下にすることを特徴とするスイッチングレギレータ。
【請求項３】
請求項２のスイッチングレギレータを電源とする装置であって、複数のモードを有し、上記リップル電圧規程値をモードにより切替えることを特徴とするスイッチングレギレータを電源とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチングレギレータ及びスイッチングレギレータを電源とする装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスイッチングレギレータにおいて、スイッチング周波数は固定であったり、あるいは、負荷の大小を検出し、スイッチング周波数を変化させていた。
【０００３】
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【０００４】
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【特許文献１】特開平１０−３３７００１号公報
【特許文献２】特開２００３−１５８８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記従来例ではスイッチング周波数が固定のため以下の様な欠点があった。
【０００６】
小型化が求められるスイッチングレギレータでは、以下の理由でタンタルコンデンサが使用されることが多い。
（１）等価直列抵抗（ＥＳＲ）が大きく応答特性の余裕度を得やすい。
（２）小型である。
（３）安価である。
【０００７】
しかし、タンタルコンデンサはリップルに弱く許容電力損失値が規定されている。図３は、タンタルコンデンサを用いたスイッチングレギレータ回路の一例で、図４は各部の電流波形及び電圧波形である。この回路において、以下の関係式が成り立つ。
【０００８】
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【０００９】
ここで、上記式（ｉ）を常に満足させなければならない。このため、入力電圧Ｖｉの変化、出力電圧Ｖｏのばらつき、Ｌ値のばらつき、スイッチング周波数ｆのばらつきなどを考慮し、いかなる場合でも上記式（ｉ）を満足させるため、スイッチング周波数ｆを高く設定せざるを得なかった。
【００１０】
図５はスイッチングレギレータのスイッチング周波数対効率を表す図であり、図６は負荷が一定の場合のスイッチング周波数対消費電力を表す図である。スイッチング周波数が高くなると図５のように効率が下がり、図６のように消費電力が大きくなってしまうという問題点があった。
【００１１】
また、スイッチング周波数が低いと図７のようにスイッチングノイズが大きくなるため、スイッチングノイズを除去する回路定数が大きくなり、部品の大型化やコストアップを招くという問題があった。
【００１２】
また、負荷の大小を検出し、その検出結果に応じてスイッチング周波数を変化させる従来例では、リップル電圧を監視していないので、コンデンサの許容損失電力を超えてしまったり、リップル電圧が大きくなり、スイッチングノイズが負荷回路に影響を及ぼしたりしていた。
【００１３】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたものであって、部品の大型化やコストアップを招かずに効率を上げ、消費電力を小さくするスイッチングレギレータ及びスイッチングレギレータを電源とする装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために請求項１の発明は、許容電力損失を規定されたコンデンサを使用するスイッチングレギレータにおいて、リップル電圧を検波する検波器を設け、上記検波器の出力に応じてスイッチング周波数を変化させることを特徴とする。
【００１５】
前記目的を達成するために請求項２の発明は、請求項１のスイッチングレギレータにおいて、さらにリップル電圧を規定値以下にすることを特徴とする。
【００１６】
前記目的を達成するために請求項３の発明は、複数モードを有している場合、リップル電圧規定値はモードにより切替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、リップル電圧を検波し、コンデンサの電力損失が許容電力損失値以下となるようにスイッチング周波数を変化させ、可能な限りスイッチング周波数を低くすることができるので、効率を上げ消費電力を小さくするスイッチングレギレータを提供することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、コンデンサの電力損失が許容電力損失値以下になることに加えて、スイッチングノイズ成分であるリップル電圧を問題とならない規定値以下になるようスイッチング周波数を変化させ、可能な限りスイッチング周波数を低くすることができるので、スイッチングノイズを除去する回路定数を大きくする必要がなく、部品の大型化やコストアップを招かずに、効率を上げ消費電力を小さくするスイッチングレギレータを提供することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、各モードごとにリップル電圧規程値を切替えて、スイッチング周波数を変化させるので、各モードで可能な限りスイッチング周波数を低くすることが可能になり、スイッチングノイズを除去する回路定数を大きくする必要がなく、部品の大型化やコストアップを招かずに、効率を上げ消費電力を小さくするスイッチングレギレータを電源とした装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施例）
【００２１】
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【００２２】
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【００２３】
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【００２４】
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【００２５】
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【００２６】
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【００２７】
以上のように、リップル電圧を検波し、コンデンサの電力損失が許容電力損失値以下となるようにスイッチング周波数を変化させ、可能な限りスイッチング周波数を低くすることができるので、効率を上げ消費電力を小さくするスイッチングレギレータを提供することができる。
【００２８】
（第２の実施例）
図１０及び図１１は請求項２の発明の実施例で、スイッチング周波数を求めるフローチャートである。
【００２９】
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【００３０】
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【００３１】
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【００３２】
以上のように、コンデンサの電力損失が許容電力損失値以下になることに加えて、スイッチングノイズ成分であるリップル電圧を問題とならない規定値以下になることも満足するようスイッチング周波数を変化させ、可能な限り低くすることができるので、スイッチングノイズを除去する回路定数を大きくする必要がなく、部品の大型化やコストアップを招かずに、効率を上げ消費電力を小さくするスイッチングレギレータを提供することができる。
【００３３】
（第３の実施例）
【００３４】
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【００３５】
スイッチングレギレータを電源とする装置においては、複数モードを有する場合、モードによりスイッチングノイズに対する強さが異なる場合がある。例えば、磁気記録再生装置は記録モードと再生モードがあり、再生モード時には、ヘッドアンプで扱う再生ＲＦ信号は記録時のＲＦ信号に比べて微小である（一般的に記録時の約−６０ｄＢ程度）ため、記録時よりノイズに非常に弱く妨害を受けてしまう。
【００３６】
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【００３７】
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【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図２】スイッチングレギレータのドライブ波形を説明する図である。
【図３】第１実施例のＳＷ＆整流回路の一例を表す図である。
【図４】図３の各部の電流波形及び電圧波形を表す図である。
【図５】スイッチング周波数対効率を表す図である。
【図６】スイッチング周波数対消費電力を表す図である。
【図７】スイッチング周波数対スイッチングノイズを表す図である。
【図８】本発明の第１の実施例のフローチャート図の一例を表す図である。
【図９】本発明の第１の実施例のフローチャート図の一例を表す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例のフローチャート図の一例を表す図である。
【図１１】本発明の第２の実施例のフローチャート図の一例を表す図である。
【図１２】本発明の第３の実施例のフローチャート図の一例を表す図である。
【図１３】本発明の第３の実施例のフローチャート図の一例を表す図である。
【図１４】従来例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１、１０１  電池
２、１０２  マイコン
３、１０３  三角波発振回路
４、１０４  基準電圧源
５、１０５  スイッチドライブ回路
６、１０６  スイッチ＆整流回路
７、１０７  分圧回路
８、１０８  電圧比較器
９  検波器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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