JP2000032745A - 電圧モ―ドフィ―ドバックバ―ストモ―ド回路 - Google Patents
電圧モ―ドフィ―ドバックバ―ストモ―ド回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動的にバーストモードに出入りし得る、電
圧モードフィードバック切り換え調整回路を提供する。 【解決手段】 負荷電流が低い場合、切り換え調整器
は、固定最小非ゼロデューティサイクル発振器を用いて
パルス幅変調発振器を無効にし、切り換え発振器におけ
る電源スイッチに最小ＯＮサイクルを提供する。これ
は、パルス幅変調器によって発生される、必要とされる
デューティサイクルをより低くする。パルス幅変調器
が、ゼロデューティサイクルを必要とする程低く駆動さ
れる場合、パルス幅変調器のデューティサイクルを受け
取っているデジタル論理は、切り換え調整器に対して、
バーストモードに入り、停止することを命令する。この
原理は、非変調切り換え調整器、または、少しの改変
で、同期切り換え調整器のいずれかに用いられ得る。加
えて、その原理は、ステップダウン構成およびステップ
アップ構成の双方に用いられ得る。
圧モードフィードバック切り換え調整回路を提供する。 【解決手段】 負荷電流が低い場合、切り換え調整器
は、固定最小非ゼロデューティサイクル発振器を用いて
パルス幅変調発振器を無効にし、切り換え発振器におけ
る電源スイッチに最小ＯＮサイクルを提供する。これ
は、パルス幅変調器によって発生される、必要とされる
デューティサイクルをより低くする。パルス幅変調器
が、ゼロデューティサイクルを必要とする程低く駆動さ
れる場合、パルス幅変調器のデューティサイクルを受け
取っているデジタル論理は、切り換え調整器に対して、
バーストモードに入り、停止することを命令する。この
原理は、非変調切り換え調整器、または、少しの改変
で、同期切り換え調整器のいずれかに用いられ得る。加
えて、その原理は、ステップダウン構成およびステップ
アップ構成の双方に用いられ得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電圧調整器に関す
る。特に、本発明は、切り換えモード調整器に関する。
る。特に、本発明は、切り換えモード調整器に関する。
【０００２】
【従来の技術】切り換えモード調整器、または一般的に
公知の切り換え調整器は、典型的には電圧調整器として
用いられるが、それは、重負荷において、相当する線形
調整回路よりも高効率を示すためである。典型的な切り
換え調整器は、反復的に、電源切り換えを完全にオンに
し、次いで完全にオフにすることにより動作し、それに
より、インダクタを用いて最終的な電圧に平均されるパ
ルス幅変調信号を発生する。電源トランジスタドライブ
の切り換え特質に起因して、典型的な切り換えモード回
路の効率性は、負荷が減少するのに伴い低下する。それ
は、負荷にかかわらず、ドライブ回路において固定量の
電力が空費されるからである。軽負荷における、このよ
うな効率低下を回避するために用いられる方法の１つ
は、出力で流れる電流を感知し、軽負荷の場合に切り換
え周期を削除する。本明細書中、これは、Ｂｕｒｓｔ
ＭｏｄｅTMと称される。言い換えると、バーストモード
は、切り換え調整器における切り換え損失を低減するた
めにサイクルスキップの技術を用いて、且つ低出力電流
レベルにおいて動作効率を増加する、動作のモードであ
る。
公知の切り換え調整器は、典型的には電圧調整器として
用いられるが、それは、重負荷において、相当する線形
調整回路よりも高効率を示すためである。典型的な切り
換え調整器は、反復的に、電源切り換えを完全にオンに
し、次いで完全にオフにすることにより動作し、それに
より、インダクタを用いて最終的な電圧に平均されるパ
ルス幅変調信号を発生する。電源トランジスタドライブ
の切り換え特質に起因して、典型的な切り換えモード回
路の効率性は、負荷が減少するのに伴い低下する。それ
は、負荷にかかわらず、ドライブ回路において固定量の
電力が空費されるからである。軽負荷における、このよ
うな効率低下を回避するために用いられる方法の１つ
は、出力で流れる電流を感知し、軽負荷の場合に切り換
え周期を削除する。本明細書中、これは、Ｂｕｒｓｔ
ＭｏｄｅTMと称される。言い換えると、バーストモード
は、切り換え調整器における切り換え損失を低減するた
めにサイクルスキップの技術を用いて、且つ低出力電流
レベルにおいて動作効率を増加する、動作のモードであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】バーストモードは、電
流フィードバック調整器における実行が比較的容易であ
る。それは、調整器には出力電流信号が利用可能であ
り、それにより、いつ負荷が軽度であるかを調整器が決
定することが可能になるためである。典型的な電圧フィ
ードバック切り換え調整器には、この負荷電流信号は利
用可能でなく、バーストモードに入る決定を別の方法に
よって行わなければならない。
流フィードバック調整器における実行が比較的容易であ
る。それは、調整器には出力電流信号が利用可能であ
り、それにより、いつ負荷が軽度であるかを調整器が決
定することが可能になるためである。典型的な電圧フィ
ードバック切り換え調整器には、この負荷電流信号は利
用可能でなく、バーストモードに入る決定を別の方法に
よって行わなければならない。
【０００４】以上の観点から、電圧モードフィードバッ
ク切り換え調整器が自動的にバーストモードに出入りす
ることを可能にする、回路および方法を提供することが
好ましい。
ク切り換え調整器が自動的にバーストモードに出入りす
ることを可能にする、回路および方法を提供することが
好ましい。
【０００５】更に、電圧モードフィードバック切り換え
調整回路の同期トポロジーおよび非同期トポロジーの双
方について、電圧モードフィードバック切り換え調整器
が自動的にバーストモードに出入りすることを可能にす
る、技術を提供することが好ましい。
調整回路の同期トポロジーおよび非同期トポロジーの双
方について、電圧モードフィードバック切り換え調整器
が自動的にバーストモードに出入りすることを可能にす
る、技術を提供することが好ましい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による切り換え調
整器は、入力および出力を有し、バーストモードに自動
的に出入りし得る非同期電圧モード切り換え調整器であ
って、デューティサイクルを有するスイッチ回路と、Ｐ
ＷＭ発振器と、固定最小非ゼロデューティサイクル発振
器と、入力と、出力とを含む、パルス幅変調器（ＰＭ
Ｗ）回路であって、該ＰＭＷ回路の出力が該スイッチ回
路に接続され、該デューティサイクルが該ＰＭＷ回路に
よって設定され、該切り換え調整器が、該ＰＭＷ回路に
よって提供される信号に基づいてバーストモードに出入
りする、パルス幅変調回路と、該切り換え調整器の出力
と該ＰＷＭ発振器の入力との間に接続され、該切り換え
調整器の該出力における電圧から得られるフィードバッ
ク信号を該ＰＷＭ回路に提供する、フィードバック回路
とを含み、それにより上記目的が達成される。
整器は、入力および出力を有し、バーストモードに自動
的に出入りし得る非同期電圧モード切り換え調整器であ
って、デューティサイクルを有するスイッチ回路と、Ｐ
ＷＭ発振器と、固定最小非ゼロデューティサイクル発振
器と、入力と、出力とを含む、パルス幅変調器（ＰＭ
Ｗ）回路であって、該ＰＭＷ回路の出力が該スイッチ回
路に接続され、該デューティサイクルが該ＰＭＷ回路に
よって設定され、該切り換え調整器が、該ＰＭＷ回路に
よって提供される信号に基づいてバーストモードに出入
りする、パルス幅変調回路と、該切り換え調整器の出力
と該ＰＷＭ発振器の入力との間に接続され、該切り換え
調整器の該出力における電圧から得られるフィードバッ
ク信号を該ＰＷＭ回路に提供する、フィードバック回路
とを含み、それにより上記目的が達成される。
【０００７】切り換え調整器は、前記スイッチ回路が、
前記切り換え調整器の入力に接続される第１の端部と、
第２の端部とを有する、切り換え素子と、該切り換え素
子の該第２の端部と、該切り換え調整器の前記出力との
間に接続された、インダクタと、該切り換え素子の該第
２の端部とアースとの間に接続された、ダイオードと、
該切り換え調整器の該出力と、アースとの間に接続され
た、出力キャパシタと、を含んでもよい。
前記切り換え調整器の入力に接続される第１の端部と、
第２の端部とを有する、切り換え素子と、該切り換え素
子の該第２の端部と、該切り換え調整器の前記出力との
間に接続された、インダクタと、該切り換え素子の該第
２の端部とアースとの間に接続された、ダイオードと、
該切り換え調整器の該出力と、アースとの間に接続され
た、出力キャパシタと、を含んでもよい。
【０００８】切り換え調整器は、前記ＰＷＭ発振器が、
前記フィードバック回路に接続された第１の入力と、第
２の入力と、出力とを含み、前記固定最小非ゼロデュー
ティサイクル発振器が、入力と出力とを含み、該ＰＷＭ
発振器がさらに、該ＰＷＭ発振器の該第２の入力に接続
された第１の出力と、該固定最小非ゼロデューティサイ
クル発振器の入力に接続された第２の出力と、第３の出
力とを有する、マスタクロックと、該ＰＷＭ発振器の前
記出力に接続された第１の入力と、該固定最小非ゼロデ
ューティサイクル発振器の出力に接続された第２の入力
と、該マスタクロックの該第３の出力に接続された第３
の入力と、前記スイッチング回路に接続された出力とを
有する、論理回路とを含んでもよい。
前記フィードバック回路に接続された第１の入力と、第
２の入力と、出力とを含み、前記固定最小非ゼロデュー
ティサイクル発振器が、入力と出力とを含み、該ＰＷＭ
発振器がさらに、該ＰＷＭ発振器の該第２の入力に接続
された第１の出力と、該固定最小非ゼロデューティサイ
クル発振器の入力に接続された第２の出力と、第３の出
力とを有する、マスタクロックと、該ＰＷＭ発振器の前
記出力に接続された第１の入力と、該固定最小非ゼロデ
ューティサイクル発振器の出力に接続された第２の入力
と、該マスタクロックの該第３の出力に接続された第３
の入力と、前記スイッチング回路に接続された出力とを
有する、論理回路とを含んでもよい。
【０００９】切り換え調整器は、前記論理回路が、前記
ＰＷＭ発振器の前記出力に接続されたＤ入力と、前記第
３のクロック出力に接続されたクロック入力と、Ｑ出力
とを有する、バーストフリップフロップと、該ＰＷＭ発
振器の該出力に接続された第１の入力と、前記固定最小
非ゼロデューティサイクル発振器の前記出力に接続され
た第２の入力と、出力とを有する、ＯＲゲートと、該Ｏ
Ｒゲートの該出力に接続された第１の入力と、該バース
トフリップフロップの該Ｑ出力に接続された第２の入力
と、前記スイッチ回路の前記デューティサイクルを設定
するために該スイッチ回路に接続された出力とを有す
る、ＡＮＤゲートとを含んでもよい。
ＰＷＭ発振器の前記出力に接続されたＤ入力と、前記第
３のクロック出力に接続されたクロック入力と、Ｑ出力
とを有する、バーストフリップフロップと、該ＰＷＭ発
振器の該出力に接続された第１の入力と、前記固定最小
非ゼロデューティサイクル発振器の前記出力に接続され
た第２の入力と、出力とを有する、ＯＲゲートと、該Ｏ
Ｒゲートの該出力に接続された第１の入力と、該バース
トフリップフロップの該Ｑ出力に接続された第２の入力
と、前記スイッチ回路の前記デューティサイクルを設定
するために該スイッチ回路に接続された出力とを有す
る、ＡＮＤゲートとを含んでもよい。
【００１０】切り換え調整器は、前記フィードバック回
路が、基準電圧に接続された正の端子と、前記切り換え
調整器の前記出力に接続された負の端子と、前記ＰＷＭ
回路の前記入力に接続された出力端子とを有する、フィ
ードバック増幅器を含んでもよい。
路が、基準電圧に接続された正の端子と、前記切り換え
調整器の前記出力に接続された負の端子と、前記ＰＷＭ
回路の前記入力に接続された出力端子とを有する、フィ
ードバック増幅器を含んでもよい。
【００１１】本発明による同期電圧モード切り換え調整
器は、入力と出力とを有する同期電圧モード切り換え調
整器であって、自動的にバーストモードに出入りするこ
とが可能な切り換え調整器が、第１のデューティサイク
ルと第２のデューティサイクルとを有するスイッチ回路
であって、該第２のデューティサイクルは該第１のデュ
ーティサイクルと実質的に位相ずれしているスイッチ回
路と、パルス幅変調器（ＰＷＭ）回路であって、ＰＷＭ
発振器と、固定最小非ゼロデューティサイクル発振器
と、入力と、出力とを有し、該ＰＷＭ回路の前記出力は
該スイッチ回路に接続され、該第１のデューティサイク
ルは該ＰＷＭ回路によって設定され、該第２のデューテ
ィサイクルは該ＰＷＭ回路によって部分的に設定され、
該切り換え調整器は、該ＰＷＭ回路によって提供される
信号に基づいてバーストモードに出入りする、ＰＷＭ回
路と、該切り換え調整器の該出力と該ＰＷＭ回路の該入
力との間に接続され、該切り換え調整器の該出力におけ
る電圧から引き出されるフィードバック信号を該ＰＷＭ
回路に提供するフィードバック回路とを備え、それによ
り上記目的が達成される。
器は、入力と出力とを有する同期電圧モード切り換え調
整器であって、自動的にバーストモードに出入りするこ
とが可能な切り換え調整器が、第１のデューティサイク
ルと第２のデューティサイクルとを有するスイッチ回路
であって、該第２のデューティサイクルは該第１のデュ
ーティサイクルと実質的に位相ずれしているスイッチ回
路と、パルス幅変調器（ＰＷＭ）回路であって、ＰＷＭ
発振器と、固定最小非ゼロデューティサイクル発振器
と、入力と、出力とを有し、該ＰＷＭ回路の前記出力は
該スイッチ回路に接続され、該第１のデューティサイク
ルは該ＰＷＭ回路によって設定され、該第２のデューテ
ィサイクルは該ＰＷＭ回路によって部分的に設定され、
該切り換え調整器は、該ＰＷＭ回路によって提供される
信号に基づいてバーストモードに出入りする、ＰＷＭ回
路と、該切り換え調整器の該出力と該ＰＷＭ回路の該入
力との間に接続され、該切り換え調整器の該出力におけ
る電圧から引き出されるフィードバック信号を該ＰＷＭ
回路に提供するフィードバック回路とを備え、それによ
り上記目的が達成される。
【００１２】同期電圧モード切り換え調整器は、前記ス
イッチ回路が、第１の端部と第２の端部とを有する第１
の切り換え素子であって、該第１の端部は前記切り換え
調整器の前記入力に接続され、該第１の切り換え素子が
前記ＰＷＭ回路によって供給される前記第１のデューテ
ィサイクルに応答して開閉するように、該ＰＷＭ回路に
接続される第１の切り換え素子と、該第１の切り換え素
子の該第２の端部と該切り換え調整器の前記出力との間
に接続されるインダクタと、該ＰＷＭ回路の前記出力と
該第１の切り換え素子の該第２の端部との間に接続され
る第２の切り換え素子であって、前記第２のデューティ
サイクルに応答して部分的に開閉する第２の切り換え素
子と、該切り換え調整器の該出力とアースとの間に接続
される出力キャパシタとを備えてもよい。
イッチ回路が、第１の端部と第２の端部とを有する第１
の切り換え素子であって、該第１の端部は前記切り換え
調整器の前記入力に接続され、該第１の切り換え素子が
前記ＰＷＭ回路によって供給される前記第１のデューテ
ィサイクルに応答して開閉するように、該ＰＷＭ回路に
接続される第１の切り換え素子と、該第１の切り換え素
子の該第２の端部と該切り換え調整器の前記出力との間
に接続されるインダクタと、該ＰＷＭ回路の前記出力と
該第１の切り換え素子の該第２の端部との間に接続され
る第２の切り換え素子であって、前記第２のデューティ
サイクルに応答して部分的に開閉する第２の切り換え素
子と、該切り換え調整器の該出力とアースとの間に接続
される出力キャパシタとを備えてもよい。
【００１３】同期電圧モード切り換え調整器は、前記第
２の切り換え素子が、負の端子と正の端子と出力端子と
を有する比較器であって、該正の端子は前記第１の切り
換え素子の前記第２の端部に接続され、該負の端子はア
ースに接続される、比較器と、該比較器の該出力端子に
接続される入力と、出力とを有する立ち上がりエッジ検
出器と、Ｒ入力とＳ入力とＱ出力とを有するＲＳラッチ
フリップフロップであって、該Ｓ入力は該立ち上がりエ
ッジ検出器の該出力に接続され、該Ｒ入力は前記ＰＷＭ
回路の前記出力に接続される、ＲＳラッチフリップフロ
ップと、第１の入力と第２の入力と出力とを有するＮＯ
Ｒゲートであって、該第１の入力は該ＰＷＭ回路の該出
力に接続され、該第２の入力は該ＲＳラッチフリップフ
ロップの該Ｑ出力に接続され、そして該ＮＯＲゲートの
該出力は該第２の切り換え素子に接続され、これにより
該ＮＯＲゲートは該第２の切り換え素子のために前記デ
ューティサイクルを提供する、ＮＯＲゲートとを備えて
もよい。
２の切り換え素子が、負の端子と正の端子と出力端子と
を有する比較器であって、該正の端子は前記第１の切り
換え素子の前記第２の端部に接続され、該負の端子はア
ースに接続される、比較器と、該比較器の該出力端子に
接続される入力と、出力とを有する立ち上がりエッジ検
出器と、Ｒ入力とＳ入力とＱ出力とを有するＲＳラッチ
フリップフロップであって、該Ｓ入力は該立ち上がりエ
ッジ検出器の該出力に接続され、該Ｒ入力は前記ＰＷＭ
回路の前記出力に接続される、ＲＳラッチフリップフロ
ップと、第１の入力と第２の入力と出力とを有するＮＯ
Ｒゲートであって、該第１の入力は該ＰＷＭ回路の該出
力に接続され、該第２の入力は該ＲＳラッチフリップフ
ロップの該Ｑ出力に接続され、そして該ＮＯＲゲートの
該出力は該第２の切り換え素子に接続され、これにより
該ＮＯＲゲートは該第２の切り換え素子のために前記デ
ューティサイクルを提供する、ＮＯＲゲートとを備えて
もよい。
【００１４】同期電圧モード切り換え調整器は、前記第
２の切り換え素子が、該第２の切り換え素子の前記第２
の端部とアースとの間に接続される抵抗素子と、負の端
子と正の端子と出力端子とを有する比較器であって、該
正の端子は前記第１の切り換え素子の前記第１の端部に
接続され、該負の端子はアースに接続される、比較器
と、該比較器の該出力端子に接続される入力と、出力と
を有する立ち上がりエッジ検出器と、Ｒ入力とＳ入力と
Ｑ出力とを有するＲＳラッチフリップフロップであっ
て、該Ｓ入力は該立ち上がりエッジ検出器の該出力に接
続され、該Ｒ入力は前記ＰＷＭ回路の前記出力に接続さ
れる、ＲＳラッチフリップフロップと、第１の入力と第
２の入力と出力とを有するＮＯＲゲートであって、該第
１の入力は該ＰＷＭ回路の該出力に接続され、該第２の
入力は該ＲＳラッチフリップフロップの該Ｑ出力に接続
され、そして該ＮＯＲゲートの該出力は該第２の切り換
え素子に接続され、これにより該ＮＯＲゲートの該出力
は該第２の切り換え素子を開閉する、ＮＯＲゲートとを
備えてもよい。
２の切り換え素子が、該第２の切り換え素子の前記第２
の端部とアースとの間に接続される抵抗素子と、負の端
子と正の端子と出力端子とを有する比較器であって、該
正の端子は前記第１の切り換え素子の前記第１の端部に
接続され、該負の端子はアースに接続される、比較器
と、該比較器の該出力端子に接続される入力と、出力と
を有する立ち上がりエッジ検出器と、Ｒ入力とＳ入力と
Ｑ出力とを有するＲＳラッチフリップフロップであっ
て、該Ｓ入力は該立ち上がりエッジ検出器の該出力に接
続され、該Ｒ入力は前記ＰＷＭ回路の前記出力に接続さ
れる、ＲＳラッチフリップフロップと、第１の入力と第
２の入力と出力とを有するＮＯＲゲートであって、該第
１の入力は該ＰＷＭ回路の該出力に接続され、該第２の
入力は該ＲＳラッチフリップフロップの該Ｑ出力に接続
され、そして該ＮＯＲゲートの該出力は該第２の切り換
え素子に接続され、これにより該ＮＯＲゲートの該出力
は該第２の切り換え素子を開閉する、ＮＯＲゲートとを
備えてもよい。
【００１５】同期電圧モード切り換え調整器は、前記第
２の切り換え素子が、該第２の切り換え素子の前記第２
の端部とアースとの間に接続される抵抗素子と、負の端
子と正の端子と出力端子とを有する比較器であって、該
正の端子は該第２の切り換え素子の該第２の端部に接続
され、該負の端子はアースに接続される、比較器と、該
比較器の該出力端子に接続される入力と、出力とを有す
る立ち上がりエッジ検出器と、Ｒ入力とＳ入力とＱ出力
とを有するＲＳラッチフリップフロップであって、該Ｓ
入力は該立ち上がりエッジ検出器の該出力に接続され、
該Ｒ入力は前記ＰＷＭ回路の前記出力に接続される、Ｒ
Ｓラッチフリップフロップと、第１の入力と第２の入力
と出力とを有するＮＯＲゲートであって、該第１の入力
は該ＰＷＭ回路の該出力に接続され、該第２の入力は該
ＲＳラッチフリップフロップの該Ｑ出力に接続され、そ
して該ＮＯＲゲートの該出力は該第２の切り換え素子に
接続され、これにより該ＮＯＲゲートの該出力は該第２
の切り換え素子を開閉する、ＮＯＲゲートとを備えても
よい。
２の切り換え素子が、該第２の切り換え素子の前記第２
の端部とアースとの間に接続される抵抗素子と、負の端
子と正の端子と出力端子とを有する比較器であって、該
正の端子は該第２の切り換え素子の該第２の端部に接続
され、該負の端子はアースに接続される、比較器と、該
比較器の該出力端子に接続される入力と、出力とを有す
る立ち上がりエッジ検出器と、Ｒ入力とＳ入力とＱ出力
とを有するＲＳラッチフリップフロップであって、該Ｓ
入力は該立ち上がりエッジ検出器の該出力に接続され、
該Ｒ入力は前記ＰＷＭ回路の前記出力に接続される、Ｒ
Ｓラッチフリップフロップと、第１の入力と第２の入力
と出力とを有するＮＯＲゲートであって、該第１の入力
は該ＰＷＭ回路の該出力に接続され、該第２の入力は該
ＲＳラッチフリップフロップの該Ｑ出力に接続され、そ
して該ＮＯＲゲートの該出力は該第２の切り換え素子に
接続され、これにより該ＮＯＲゲートの該出力は該第２
の切り換え素子を開閉する、ＮＯＲゲートとを備えても
よい。
【００１６】同期電圧モード切り換え調整器は、前記Ｐ
ＷＭ発振器が、前記フィードバック回路に接続される第
１の入力と、第２の入力と、出力とを備え、前記固定最
小非ゼロデューティサイクル発振器は入力と出力とを備
え、そして、前記ＰＷＭ回路は、入力と出力とを有する
固定最小非ゼロデューティサイクル発振器と、該ＰＷＭ
発振器の該第２の入力に接続される第１の出力と、該固
定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該入力に接続
される第２の出力と、前記バーストフリップフロップの
前記クロック入力に接続される第３の出力とを有するマ
スタークロックと、該ＰＷＭ発振器の該出力に接続され
る第１の入力と、該固定最小非ゼロデューティサイクル
発振器の該出力に接続される第２の入力と、前記マスタ
ークロックの該第３の出力に接続される第３の入力と、
前記スイッチ回路に接続される出力とを有する論理回路
とをさらに備えてもよい。
ＷＭ発振器が、前記フィードバック回路に接続される第
１の入力と、第２の入力と、出力とを備え、前記固定最
小非ゼロデューティサイクル発振器は入力と出力とを備
え、そして、前記ＰＷＭ回路は、入力と出力とを有する
固定最小非ゼロデューティサイクル発振器と、該ＰＷＭ
発振器の該第２の入力に接続される第１の出力と、該固
定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該入力に接続
される第２の出力と、前記バーストフリップフロップの
前記クロック入力に接続される第３の出力とを有するマ
スタークロックと、該ＰＷＭ発振器の該出力に接続され
る第１の入力と、該固定最小非ゼロデューティサイクル
発振器の該出力に接続される第２の入力と、前記マスタ
ークロックの該第３の出力に接続される第３の入力と、
前記スイッチ回路に接続される出力とを有する論理回路
とをさらに備えてもよい。
【００１７】同期電圧モード切り換え調整器は、前記論
理回路が、前記ＰＷＭ発振器の前記出力に接続されるＤ
入力と、クロック入力と、Ｑ出力とを有するバーストフ
リップフロップと、該ＰＷＭ発振器の前記第２の入力に
接続される第１の出力と、前記固定最小非ゼロデューテ
ィサイクル発振器の前記入力に接続される第２の出力
と、前記バーストフリップフロップの前記クロック入力
に接続される第３の出力とを有するマスタークロック
と、該ＰＷＭ発振器の該出力に接続される第１の入力
と、該固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の前記
出力に接続される第２の入力と、出力とを有するＯＲゲ
ートと、該ＯＲゲートの該出力に接続される第１の入力
と、該バーストフリップフロックの該Ｑ出力に接続され
る第２の入力と、前記スイッチ回路に接続される出力と
を有するＡＮＤゲートとを備えてもよい。
理回路が、前記ＰＷＭ発振器の前記出力に接続されるＤ
入力と、クロック入力と、Ｑ出力とを有するバーストフ
リップフロップと、該ＰＷＭ発振器の前記第２の入力に
接続される第１の出力と、前記固定最小非ゼロデューテ
ィサイクル発振器の前記入力に接続される第２の出力
と、前記バーストフリップフロップの前記クロック入力
に接続される第３の出力とを有するマスタークロック
と、該ＰＷＭ発振器の該出力に接続される第１の入力
と、該固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の前記
出力に接続される第２の入力と、出力とを有するＯＲゲ
ートと、該ＯＲゲートの該出力に接続される第１の入力
と、該バーストフリップフロックの該Ｑ出力に接続され
る第２の入力と、前記スイッチ回路に接続される出力と
を有するＡＮＤゲートとを備えてもよい。
【００１８】同期電圧モード切り換え調整器は、前記フ
ィードバック回路が、基準電圧に接続される正の端子
と、前記切り換え調整器の前記出力に接続される負の端
子と、前記ＰＷＭ回路に接続される出力端子とを有する
フィードバック増幅器を備えてもよい。
ィードバック回路が、基準電圧に接続される正の端子
と、前記切り換え調整器の前記出力に接続される負の端
子と、前記ＰＷＭ回路に接続される出力端子とを有する
フィードバック増幅器を備えてもよい。
【００１９】本発明による非同期ステップアップ電圧モ
ード切り換え調整器は、入力と出力とを有する非同期ス
テップアップ電圧モード切り換え調整器であって、自動
的にバーストモードに出入りすることが可能な切り換え
調整器は、デューティサイクルを有するスイッチ回路
と、パルス幅変調器（ＰＷＭ）回路であって、ＰＷＭ発
振器と、固定最小非ゼロデューティサイクル発振器と、
入力と、出力とを有し、該ＰＷＭ回路の該出力は該スイ
ッチ回路に接続され、該デューティサイクルは該ＰＷＭ
回路によって設定され、該切り換え調整器は、該ＰＷＭ
回路によって提供される信号に基づいてバーストモード
に出入りする、ＰＷＭ回路と、該切り換え調整器の該出
力と該ＰＷＭ回路の該入力との間に接続され、該切り換
え調整器の該出力において電圧に対応するフィードバッ
ク信号を該ＰＷＭ回路に提供するフィードバック回路と
を備え、それにより上記目的が達成される。
ード切り換え調整器は、入力と出力とを有する非同期ス
テップアップ電圧モード切り換え調整器であって、自動
的にバーストモードに出入りすることが可能な切り換え
調整器は、デューティサイクルを有するスイッチ回路
と、パルス幅変調器（ＰＷＭ）回路であって、ＰＷＭ発
振器と、固定最小非ゼロデューティサイクル発振器と、
入力と、出力とを有し、該ＰＷＭ回路の該出力は該スイ
ッチ回路に接続され、該デューティサイクルは該ＰＷＭ
回路によって設定され、該切り換え調整器は、該ＰＷＭ
回路によって提供される信号に基づいてバーストモード
に出入りする、ＰＷＭ回路と、該切り換え調整器の該出
力と該ＰＷＭ回路の該入力との間に接続され、該切り換
え調整器の該出力において電圧に対応するフィードバッ
ク信号を該ＰＷＭ回路に提供するフィードバック回路と
を備え、それにより上記目的が達成される。
【００２０】非同期ステップアップ電圧モード切り換え
調整器は、前記スイッチ回路が、該第１の端部と第２の
端部とを有するインダクタであって、該第１の端部は前
記切り換え調整器の前記入力に接続される、インダクタ
と、該インダクタの該第２の端部とアースとの間に接続
される切り換え素子と、該インダクタの該第２の端部と
該切り換え調整器の前記出力との間に接続されるダイオ
ードと、該切り換え調整器の該出力とアースとの間に接
続される出力キャパシタとを備えてもよい。
調整器は、前記スイッチ回路が、該第１の端部と第２の
端部とを有するインダクタであって、該第１の端部は前
記切り換え調整器の前記入力に接続される、インダクタ
と、該インダクタの該第２の端部とアースとの間に接続
される切り換え素子と、該インダクタの該第２の端部と
該切り換え調整器の前記出力との間に接続されるダイオ
ードと、該切り換え調整器の該出力とアースとの間に接
続される出力キャパシタとを備えてもよい。
【００２１】非同期ステップアップ電圧モード切り換え
調整器は、前記ＰＷＭ発振器が、前記フィードバック回
路に接続される第１の入力と、第２の入力と、出力とを
備え、前記固定最小非ゼロデューティサイクル発振器は
入力と出力とを備え、そして、前記ＰＷＭ回路は、該Ｐ
ＷＭ発振器の該第２の入力に接続される第１の出力と、
該固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該入力に
接続される第２の出力と、第３の出力とを有するマスタ
ークロックと、該ＰＷＭ発振器の該出力に接続される第
１の入力と、該固定最小非ゼロデューティサイクル発振
器の該出力に接続される第２の入力と、前記マスターク
ロックの前記第３の出力に接続される第３の入力と、前
記スイッチ回路に接続される出力とを有する論理回路と
を備えてもよい。
調整器は、前記ＰＷＭ発振器が、前記フィードバック回
路に接続される第１の入力と、第２の入力と、出力とを
備え、前記固定最小非ゼロデューティサイクル発振器は
入力と出力とを備え、そして、前記ＰＷＭ回路は、該Ｐ
ＷＭ発振器の該第２の入力に接続される第１の出力と、
該固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該入力に
接続される第２の出力と、第３の出力とを有するマスタ
ークロックと、該ＰＷＭ発振器の該出力に接続される第
１の入力と、該固定最小非ゼロデューティサイクル発振
器の該出力に接続される第２の入力と、前記マスターク
ロックの前記第３の出力に接続される第３の入力と、前
記スイッチ回路に接続される出力とを有する論理回路と
を備えてもよい。
【００２２】非同期ステップアップ電圧モード切り換え
調整器は、前記論理回路が、前記ＰＷＭ発振器の前記出
力に接続されるＤ入力と、前記第３のクロック出力に接
続されるクロック入力と、Ｑ出力とを有するバーストフ
リップフロップと、該ＰＷＭ発振器の該出力に接続され
る第１の入力と、前記該固定最小非ゼロデューティサイ
クル発振器の前記出力に接続される第２の入力と、出力
とを有するＯＲゲートと、ＡＮＤゲートであって、該Ｏ
Ｒゲートの該出力に接続される第１の入力と、該バース
トフリップフロップの該Ｑ出力に接続される第２の入力
と、該ＡＮＤゲートが前記スイッチ回路のための前記第
１のデューティサイクルを設定するように該スイッチ回
路に接続される出力とを有するＡＮＤゲートとを備えて
もよい。
調整器は、前記論理回路が、前記ＰＷＭ発振器の前記出
力に接続されるＤ入力と、前記第３のクロック出力に接
続されるクロック入力と、Ｑ出力とを有するバーストフ
リップフロップと、該ＰＷＭ発振器の該出力に接続され
る第１の入力と、前記該固定最小非ゼロデューティサイ
クル発振器の前記出力に接続される第２の入力と、出力
とを有するＯＲゲートと、ＡＮＤゲートであって、該Ｏ
Ｒゲートの該出力に接続される第１の入力と、該バース
トフリップフロップの該Ｑ出力に接続される第２の入力
と、該ＡＮＤゲートが前記スイッチ回路のための前記第
１のデューティサイクルを設定するように該スイッチ回
路に接続される出力とを有するＡＮＤゲートとを備えて
もよい。
【００２３】非同期ステップアップ電圧モード切り換え
調整器は、前記フィードバック回路が、基準電圧に接続
される正の端子と、前記切り換え調整器の前記出力に接
続される負の端子と、前記ＰＷＭ回路の入力に接続され
る出力端子とを有するフィードバック増幅器を備えても
よい。
調整器は、前記フィードバック回路が、基準電圧に接続
される正の端子と、前記切り換え調整器の前記出力に接
続される負の端子と、前記ＰＷＭ回路の入力に接続され
る出力端子とを有するフィードバック増幅器を備えても
よい。
【００２４】本発明による切り換え調整器は、入力およ
び出力を有し、バーストモードに自動的に出入りし得る
同期セットアップ電圧モード切り換え調整器であって、
該切り換え調整器の該入力に接続された第１の端部と、
第２の端部とを有する、インダクタと、第１のデューテ
ィサイクルを有し、該インダクタの該第２の端部とアー
スとの間に接続された、第１の電源スイッチと、該イン
ダクタの該第２の端部に接続された第１の端部と、該切
り換え調整器の該出力に接続された第２の端部とを有
し、第２のデューティサイクルを有する、第２の電源ス
イッチと、該切り換え調整器の該出力に接続された正の
端子と、該インダクタの該第２の端部に接続された負の
端子と、出力とを有する、比較器と、該比較器の該出力
端子に接続された入力と、出力とを有する、立ち上がり
エッジ検出器と、前記ＰＷＭ回路の前記出力に接続され
たＲ入力と、該立ち上がりエッジ検出器の該出力に接続
されたＳ入力と、Ｑ入力とを有する、ラッチフリップフ
ロップと、該ラッチフリップフロップの該Ｑ入力に接続
された第１の入力と、第２の入力と、該第２の電源スイ
ッチに第２のデューティサイクルを提供するために該第
２の電源スイッチに接続された出力とを有する、ＮＯＲ
ゲートと、該切り換え調整器の該出力とアースとの間に
接続されたキャパシタと、基準電圧に接続された正の端
子と、該切り換え調整器の該出力に接続された負の端子
と、出力端子とを有する、フィードバック増幅器と、該
フィードバック増幅器の該出力端子に接続された第１の
入力と、第２の入力と、出力とを有する、ＰＷＭ発振器
と、入力と、出力とを有する、固定最小非ゼロデューテ
ィサイクル発振器と、該ＰＷＭ発振器の該出力に接続さ
れたＤ入力と、クロック入力と、Ｑ出力とを有する、バ
ーストフリップフロップと、該ＰＷＭ発振器の該第２の
入力に接続された第１の出力と、該固定最小非ゼロデュ
ーティサイクル発振器の該入力に接続された第２の出力
と、該バーストフリップフロップの該クロック入力に接
続された第３の出力とを有する、マスタクロックと、該
ＰＷＭ発振器の該出力に接続された第１の入力と、該固
定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該出力に接続
された第２の入力と、出力とを有する、ＯＲゲートと、
該ＯＲゲートの該出力に接続された第１の入力と、該バ
ーストフリップフロップの該Ｑ出力に接続された第２の
入力と、該ラッチフリップフロップの該Ｒ入力と該ＮＯ
Ｒゲートの該第２の入力に接続され、且つ前記スイッチ
回路の前記デューティサイクルを設定するために該第１
の電源スイッチに接続された出力とを有する、ＡＮＤゲ
ートとを含み、それにより上記目的が達成される。
び出力を有し、バーストモードに自動的に出入りし得る
同期セットアップ電圧モード切り換え調整器であって、
該切り換え調整器の該入力に接続された第１の端部と、
第２の端部とを有する、インダクタと、第１のデューテ
ィサイクルを有し、該インダクタの該第２の端部とアー
スとの間に接続された、第１の電源スイッチと、該イン
ダクタの該第２の端部に接続された第１の端部と、該切
り換え調整器の該出力に接続された第２の端部とを有
し、第２のデューティサイクルを有する、第２の電源ス
イッチと、該切り換え調整器の該出力に接続された正の
端子と、該インダクタの該第２の端部に接続された負の
端子と、出力とを有する、比較器と、該比較器の該出力
端子に接続された入力と、出力とを有する、立ち上がり
エッジ検出器と、前記ＰＷＭ回路の前記出力に接続され
たＲ入力と、該立ち上がりエッジ検出器の該出力に接続
されたＳ入力と、Ｑ入力とを有する、ラッチフリップフ
ロップと、該ラッチフリップフロップの該Ｑ入力に接続
された第１の入力と、第２の入力と、該第２の電源スイ
ッチに第２のデューティサイクルを提供するために該第
２の電源スイッチに接続された出力とを有する、ＮＯＲ
ゲートと、該切り換え調整器の該出力とアースとの間に
接続されたキャパシタと、基準電圧に接続された正の端
子と、該切り換え調整器の該出力に接続された負の端子
と、出力端子とを有する、フィードバック増幅器と、該
フィードバック増幅器の該出力端子に接続された第１の
入力と、第２の入力と、出力とを有する、ＰＷＭ発振器
と、入力と、出力とを有する、固定最小非ゼロデューテ
ィサイクル発振器と、該ＰＷＭ発振器の該出力に接続さ
れたＤ入力と、クロック入力と、Ｑ出力とを有する、バ
ーストフリップフロップと、該ＰＷＭ発振器の該第２の
入力に接続された第１の出力と、該固定最小非ゼロデュ
ーティサイクル発振器の該入力に接続された第２の出力
と、該バーストフリップフロップの該クロック入力に接
続された第３の出力とを有する、マスタクロックと、該
ＰＷＭ発振器の該出力に接続された第１の入力と、該固
定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該出力に接続
された第２の入力と、出力とを有する、ＯＲゲートと、
該ＯＲゲートの該出力に接続された第１の入力と、該バ
ーストフリップフロップの該Ｑ出力に接続された第２の
入力と、該ラッチフリップフロップの該Ｒ入力と該ＮＯ
Ｒゲートの該第２の入力に接続され、且つ前記スイッチ
回路の前記デューティサイクルを設定するために該第１
の電源スイッチに接続された出力とを有する、ＡＮＤゲ
ートとを含み、それにより上記目的が達成される。
【００２５】本発明の目的は、改善された電圧モードフ
ィードバック切り換え調整回路を提供することにある。
回路は、同期または非同期形態で動作し得、且つ軽微な
改変によって、セットアップまたはセットダウン構成に
おいて動作し得る。回路は、設定し得るデューティサイ
クルを有するスイッチ回路、パルス幅変調器および固定
最小非ゼロデューティサイクル発振器を有し、スイッチ
回路のデューティサイクルを設定し、且つスイッチ回路
がバーストモードに入るべきかどうかを決定するバース
トモード回路、および、スイッチ回路から信号を受け取
り、バーストモード回路に信号のフィードバックを提供
する、フィードバック回路を提供する。回路は、セット
であり得るデューティサイクルを有するスイッチ回路、
パルス幅変調器および固定最小非ゼロデューティサイク
ル発振器を有するバーストモード、スイッチ回路のデュ
ーティサイクルの設定およびスイッチ回路がバーストモ
ードに含まれるかどうかを決定を実装するバーストモー
ド、ならびにスイッチ回路から信号を受け取り、フィー
ドバック信号をバーストモード回路に提供するフィード
バック回路を提供する。
ィードバック切り換え調整回路を提供することにある。
回路は、同期または非同期形態で動作し得、且つ軽微な
改変によって、セットアップまたはセットダウン構成に
おいて動作し得る。回路は、設定し得るデューティサイ
クルを有するスイッチ回路、パルス幅変調器および固定
最小非ゼロデューティサイクル発振器を有し、スイッチ
回路のデューティサイクルを設定し、且つスイッチ回路
がバーストモードに入るべきかどうかを決定するバース
トモード回路、および、スイッチ回路から信号を受け取
り、バーストモード回路に信号のフィードバックを提供
する、フィードバック回路を提供する。回路は、セット
であり得るデューティサイクルを有するスイッチ回路、
パルス幅変調器および固定最小非ゼロデューティサイク
ル発振器を有するバーストモード、スイッチ回路のデュ
ーティサイクルの設定およびスイッチ回路がバーストモ
ードに含まれるかどうかを決定を実装するバーストモー
ド、ならびにスイッチ回路から信号を受け取り、フィー
ドバック信号をバーストモード回路に提供するフィード
バック回路を提供する。
【００２６】発明の、以上のおよび他の目的および利点
は、添付の図面に関連して、以下の詳細な説明を考慮す
ることにより明らかになる。図面中、同一の参照符号は
同一の部分を表す。
は、添付の図面に関連して、以下の詳細な説明を考慮す
ることにより明らかになる。図面中、同一の参照符号は
同一の部分を表す。
【００２７】
【発明の実施の形態】概して、切り換え調整器は、入力
電圧に比例する出力電圧を生成し、比例度は電源スイッ
チにおけるパルス幅信号のデューティサイクルにより設
定される。電圧フィードバック切り換え調整器は、出力
電圧を感知し、出力電圧の変化により必要とされる切り
換え調整器のデューティサイクルを設定することにより
動作する。切り換え調整器の出力電圧は、負荷により必
要とされる電流に反比例する。当業者には公知であるよ
うに、負荷により、より大きな電流が必要とされると
き、負荷の電流に対する要件を満たすために、デューテ
ィスイッチがオン位置のままにされる時間が延長され
る。
電圧に比例する出力電圧を生成し、比例度は電源スイッ
チにおけるパルス幅信号のデューティサイクルにより設
定される。電圧フィードバック切り換え調整器は、出力
電圧を感知し、出力電圧の変化により必要とされる切り
換え調整器のデューティサイクルを設定することにより
動作する。切り換え調整器の出力電圧は、負荷により必
要とされる電流に反比例する。当業者には公知であるよ
うに、負荷により、より大きな電流が必要とされると
き、負荷の電流に対する要件を満たすために、デューテ
ィスイッチがオン位置のままにされる時間が延長され
る。
【００２８】本発明は、切り換え調整器が、出力される
電流を直接感知することなく出力電圧レベルを感知する
ことにより低出力電流レベルでバーストモードに入るこ
とを可能にする。本発明は、僅かな改変をするだけで非
同期および同期変換器の両方に適用され得る。
電流を直接感知することなく出力電圧レベルを感知する
ことにより低出力電流レベルでバーストモードに入るこ
とを可能にする。本発明は、僅かな改変をするだけで非
同期および同期変換器の両方に適用され得る。
【００２９】本発明の原理によると、電圧フィードバッ
ク切り換え調整器は、自動バーストモードを組み込むよ
うに適合され得る。自動バーストモードは、軽負荷電流
で切り換え調整器の効率を向上させる。さらに、切り換
え調整器のデューティサイクルを決定し且つバーストモ
ード内の回路に送信する感知機構は、負荷電流経路に追
加のコンポーネントを加えることなく動作する。
ク切り換え調整器は、自動バーストモードを組み込むよ
うに適合され得る。自動バーストモードは、軽負荷電流
で切り換え調整器の効率を向上させる。さらに、切り換
え調整器のデューティサイクルを決定し且つバーストモ
ード内の回路に送信する感知機構は、負荷電流経路に追
加のコンポーネントを加えることなく動作する。
【００３０】本発明の目的を達成するために、本発明の
原理によって設計された切り換え調整器は好適には、出
力負荷の近似値を獲得する固定最小非ゼロ信号発振器を
組み込むことにより、負荷電流が所定のあるレベルより
も低くなったときに、切り換え調整器がバーストモード
に入るようになっている。この信号は、後述するように
デューティサイクルを制御するパルス幅変調器（ＰＷ
Ｍ）信号と直列状態で動作する。ＰＷＭ信号は、切り換
え調整器の分野で公知であるように、出力電圧に反比例
する。
原理によって設計された切り換え調整器は好適には、出
力負荷の近似値を獲得する固定最小非ゼロ信号発振器を
組み込むことにより、負荷電流が所定のあるレベルより
も低くなったときに、切り換え調整器がバーストモード
に入るようになっている。この信号は、後述するように
デューティサイクルを制御するパルス幅変調器（ＰＷ
Ｍ）信号と直列状態で動作する。ＰＷＭ信号は、切り換
え調整器の分野で公知であるように、出力電圧に反比例
する。
【００３１】非同期システムは典型的には、ノードへの
電源スイッチと、上記ノードからアースまでのダイオー
ドとを含む。インダクタが、上記ノードから出力へ接続
され、キャパシタは典型的には出力ノードかアースへ接
続されている。フィードバック増幅器は、出力ノードに
おける電圧を感知し、パルス幅変調器（ＰＷＭ）回路に
対して、電源スイッチに従って駆動信号のデューティサ
イクルを調整するように指示する。スイッチ制御ライン
の論理ＨＩＧＨ状態はスイッチをオンにし、論理ＬＯＷ
状態はスイッチをオフにする。
電源スイッチと、上記ノードからアースまでのダイオー
ドとを含む。インダクタが、上記ノードから出力へ接続
され、キャパシタは典型的には出力ノードかアースへ接
続されている。フィードバック増幅器は、出力ノードに
おける電圧を感知し、パルス幅変調器（ＰＷＭ）回路に
対して、電源スイッチに従って駆動信号のデューティサ
イクルを調整するように指示する。スイッチ制御ライン
の論理ＨＩＧＨ状態はスイッチをオンにし、論理ＬＯＷ
状態はスイッチをオフにする。
【００３２】高負荷電流で、電源スイッチがオンのとき
に電源スイッチが電流を導電し、その他の期間はダイオ
ードが電流を導電する。電源スイッチが導電している
間、インダクタ内の電流は、線形に増加し、電源スイッ
チが導電を停止する直前に正のピークに達する。ダイオ
ードが導電している間、インダクタ内の電流は、線形に
減少し、ダイオードが導電を停止する直前に最小値に達
する。それにより、当該分野で公知であるように、イン
ダクタ内のピークトゥピークリプル電流の平均値が負荷
電流と等しくなる。負荷電流が降下すると、回路は、負
荷電流がインダクタ内のピークトゥピークリプル電流の
半分未満にまで降下する点に達する。これが起こると、
インダクタ内を流れる電流は、サイクルの一部期間中反
転する。
に電源スイッチが電流を導電し、その他の期間はダイオ
ードが電流を導電する。電源スイッチが導電している
間、インダクタ内の電流は、線形に増加し、電源スイッ
チが導電を停止する直前に正のピークに達する。ダイオ
ードが導電している間、インダクタ内の電流は、線形に
減少し、ダイオードが導電を停止する直前に最小値に達
する。それにより、当該分野で公知であるように、イン
ダクタ内のピークトゥピークリプル電流の平均値が負荷
電流と等しくなる。負荷電流が降下すると、回路は、負
荷電流がインダクタ内のピークトゥピークリプル電流の
半分未満にまで降下する点に達する。これが起こると、
インダクタ内を流れる電流は、サイクルの一部期間中反
転する。
【００３３】インダクタ電流が反転するとすぐ、入力ノ
ード（ダイオード、スイッチおよびインダクタが合う位
置）における電圧がアースよりも高くなり、ダイオード
を介する導電は停止する。そのため、回路は不連続導電
状態になり、従って、ダイオードが導電する時間が短縮
される。ダイオードの導電する時間の短縮は、出力電圧
を増加させ得る。なぜなら、出力電圧は電源スイッチお
よびダイオードの導電する時間により設定されるからで
ある。出力電圧を一定に保持するために、フィードバッ
ク増幅器が、ダイオードの導電する時間の短縮に比例し
て電源スイッチのＯＮの時間を短縮させるようにＰＷＭ
回路に命じる。
ード（ダイオード、スイッチおよびインダクタが合う位
置）における電圧がアースよりも高くなり、ダイオード
を介する導電は停止する。そのため、回路は不連続導電
状態になり、従って、ダイオードが導電する時間が短縮
される。ダイオードの導電する時間の短縮は、出力電圧
を増加させ得る。なぜなら、出力電圧は電源スイッチお
よびダイオードの導電する時間により設定されるからで
ある。出力電圧を一定に保持するために、フィードバッ
ク増幅器が、ダイオードの導電する時間の短縮に比例し
て電源スイッチのＯＮの時間を短縮させるようにＰＷＭ
回路に命じる。
【００３４】本発明の原理によって構成された非同期切
り換え調整器において、ＰＷＭ発振器は好適には、スイ
ッチ用のデューティサイクルを生成する。ここで、スイ
ッチは好適にはＭＯＳＦＥＴトランジスタから形成され
得るが、任意の適切な切り換え半導体でも動作し、その
結果、デューティサイクルは出力電圧に反比例する。例
えば、負荷により要求される出力電流が低いとき、出力
電圧は調整されたレベルより高く上昇し、フィードバッ
ク機構はデューティサイクルを下げる。しかし、デュー
ティサイクルは所定のレベル未満には下がらない。なぜ
なら、固定最小非ゼロデューティ信号発振器が、デュー
ティサイクルが所定のレベル未満まで下がることを防止
するからである。そのため、デューティサイクルは人工
的に高いレベルに保持される。
り換え調整器において、ＰＷＭ発振器は好適には、スイ
ッチ用のデューティサイクルを生成する。ここで、スイ
ッチは好適にはＭＯＳＦＥＴトランジスタから形成され
得るが、任意の適切な切り換え半導体でも動作し、その
結果、デューティサイクルは出力電圧に反比例する。例
えば、負荷により要求される出力電流が低いとき、出力
電圧は調整されたレベルより高く上昇し、フィードバッ
ク機構はデューティサイクルを下げる。しかし、デュー
ティサイクルは所定のレベル未満には下がらない。なぜ
なら、固定最小非ゼロデューティ信号発振器が、デュー
ティサイクルが所定のレベル未満まで下がることを防止
するからである。そのため、デューティサイクルは人工
的に高いレベルに保持される。
【００３５】ここで、フィードバック機構は、負荷が要
求よりも多い電流を供給されていることを連絡し、さら
にデューティサイクルを低下するよう試みる。負荷に対
するこの電流の過剰供給は、固定最小非ゼロデューティ
信号発振器によって生成される信号から生じる。このプ
ロセスは、フィードバック機構が最終的にパルス幅変調
発振器にゼロ信号が要求されることを指示するまで、す
なわち、フィードバック増幅器がスイッチにオフ状態で
デューティサイクルを開始するように命令するまで、続
く。オフ、すなわちゼロ信号が、デューティサイクルの
開始時にＰＷＭ発振器によって生成される場合、デジタ
ル論理は、切り換え調整器をバーストモードに送信する
ように合図される。バーストモードは、最小非ゼロデュ
ーティサイクルおよびノーマルデューティサイクルを不
可にし、切り換え調整器は、シャットオフする。このオ
フ状態は、フィートバック機構がデューティサイクルの
開始時にＰＷＭ発振器からオン状態を要求するほど十分
に出力電圧が降下するまで続く。次に、ＰＷＭ発振器
は、デューティサイクルの始めにオンにされる。その
後、デジタル論理は、ＰＷＭ発振器がもはやゼロ出力を
要求していないことを通知され、切り換え調整器は再起
動される。この動作は、総合的には、バーストモード期
間中の電力を節約することになる。なぜならば、切り換
え調整器が、出力電流がＰＷＭ回路にデューティサイク
ルを再開するように要求するまでシャットダウンするこ
とができるからである。
求よりも多い電流を供給されていることを連絡し、さら
にデューティサイクルを低下するよう試みる。負荷に対
するこの電流の過剰供給は、固定最小非ゼロデューティ
信号発振器によって生成される信号から生じる。このプ
ロセスは、フィードバック機構が最終的にパルス幅変調
発振器にゼロ信号が要求されることを指示するまで、す
なわち、フィードバック増幅器がスイッチにオフ状態で
デューティサイクルを開始するように命令するまで、続
く。オフ、すなわちゼロ信号が、デューティサイクルの
開始時にＰＷＭ発振器によって生成される場合、デジタ
ル論理は、切り換え調整器をバーストモードに送信する
ように合図される。バーストモードは、最小非ゼロデュ
ーティサイクルおよびノーマルデューティサイクルを不
可にし、切り換え調整器は、シャットオフする。このオ
フ状態は、フィートバック機構がデューティサイクルの
開始時にＰＷＭ発振器からオン状態を要求するほど十分
に出力電圧が降下するまで続く。次に、ＰＷＭ発振器
は、デューティサイクルの始めにオンにされる。その
後、デジタル論理は、ＰＷＭ発振器がもはやゼロ出力を
要求していないことを通知され、切り換え調整器は再起
動される。この動作は、総合的には、バーストモード期
間中の電力を節約することになる。なぜならば、切り換
え調整器が、出力電流がＰＷＭ回路にデューティサイク
ルを再開するように要求するまでシャットダウンするこ
とができるからである。
【００３６】同期電圧モード切り換え調整器は、非同期
電圧モード切り換え調整器と同様の方法でバーストモー
ドに入るように改変され得る。同期の場合は、ダイオー
ドが、第１電源スイッチからずれた位相で駆動される第
２電源スイッチと置き換えられるという点で非同期の場
合と異なる。
電圧モード切り換え調整器と同様の方法でバーストモー
ドに入るように改変され得る。同期の場合は、ダイオー
ドが、第１電源スイッチからずれた位相で駆動される第
２電源スイッチと置き換えられるという点で非同期の場
合と異なる。
【００３７】同期システムの非同期システムを上回る利
点は、低電力消費である。一般に、第２電源スイッチで
の電力散逸は、ダイオードでの電力散逸より実質的に低
い。スイッチは（好ましくはＭＯＳＦＥＴトランジスタ
によって形成され得る）、そのＯＮ抵抗とそこを流れる
電流との積に比例して電圧降下するからである。この値
は、導電時のダイオードでの一般的な７００ミリボルト
の電圧降下よりも一般に低い。
点は、低電力消費である。一般に、第２電源スイッチで
の電力散逸は、ダイオードでの電力散逸より実質的に低
い。スイッチは（好ましくはＭＯＳＦＥＴトランジスタ
によって形成され得る）、そのＯＮ抵抗とそこを流れる
電流との積に比例して電圧降下するからである。この値
は、導電時のダイオードでの一般的な７００ミリボルト
の電圧降下よりも一般に低い。
【００３８】しかし、非同期の場合におけるダイオード
と異なり、同期の場合における第２電源スイッチは、い
ずれかの方向に導電し、インダクタ電流が逆転するとき
も導電を停止しない。したがって、負荷電流が低下する
とき、２つのスイッチ間の導電時間率は一定を維持し、
出力電圧は一定を維持し、そしてＰＷＭ回路はバースト
モードに決して入らない。したがって、同期切り換え調
整器は、バーストモードに入るためのおよびバーストモ
ードから出るためのさらなる構成要素が必要である。
と異なり、同期の場合における第２電源スイッチは、い
ずれかの方向に導電し、インダクタ電流が逆転するとき
も導電を停止しない。したがって、負荷電流が低下する
とき、２つのスイッチ間の導電時間率は一定を維持し、
出力電圧は一定を維持し、そしてＰＷＭ回路はバースト
モードに決して入らない。したがって、同期切り換え調
整器は、バーストモードに入るためのおよびバーストモ
ードから出るためのさらなる構成要素が必要である。
【００３９】回路がバーストモードに入ることを可能に
するためには、さらなるループに、インダクタ電流が逆
転されたことを感知し、そして第２電源スイッチをオフ
することが必要とされる。これにより、ループは非同期
の場合にダイオードのように動作する。これは、第２電
源スイッチと直列の抵抗素子での電圧降下を検出するこ
とによってなされる。比較器は、この電圧降下の測定に
適している。上述のようにスイッチの導電時の電圧降下
が測定可能なので、抵抗素子はスイッチ自身であること
が好ましい。抵抗素子での電圧の符号が、インダクタ電
流が逆転したことを示す場合、第２電源スイッチはシャ
ットオフされる。
するためには、さらなるループに、インダクタ電流が逆
転されたことを感知し、そして第２電源スイッチをオフ
することが必要とされる。これにより、ループは非同期
の場合にダイオードのように動作する。これは、第２電
源スイッチと直列の抵抗素子での電圧降下を検出するこ
とによってなされる。比較器は、この電圧降下の測定に
適している。上述のようにスイッチの導電時の電圧降下
が測定可能なので、抵抗素子はスイッチ自身であること
が好ましい。抵抗素子での電圧の符号が、インダクタ電
流が逆転したことを示す場合、第２電源スイッチはシャ
ットオフされる。
【００４０】一般に、インダクタおよび寄生キャパシタ
ンス（ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）
を有する回路には、望ましくないリンギングが生じる。
本発明により構成された切り換え調整器においては、一
旦第２電源スイッチがシャットオフすると、リンギング
が生じることがある。このリンギングは、抵抗素子での
符号に影響を及ぼすことがあり、第２電源スイッチに望
ましくないやり方でオンオフの切り換えを繰り返し起こ
させる。以下に説明されるように、さらなる回路を追加
し、回路のリンギングによって起こる第２電源スイッチ
のサイクルを避けることが好ましい。
ンス（ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）
を有する回路には、望ましくないリンギングが生じる。
本発明により構成された切り換え調整器においては、一
旦第２電源スイッチがシャットオフすると、リンギング
が生じることがある。このリンギングは、抵抗素子での
符号に影響を及ぼすことがあり、第２電源スイッチに望
ましくないやり方でオンオフの切り換えを繰り返し起こ
させる。以下に説明されるように、さらなる回路を追加
し、回路のリンギングによって起こる第２電源スイッチ
のサイクルを避けることが好ましい。
【００４１】図１に示されるように、また当該分野にお
いて周知であるように、非同期電圧モード切り換え調整
器システム１００は一般に、入力とノード１０４との間
の第１電源スイッチ１０２、ノード１０４とアースとの
間に接続されたダイオード１０６、ノード１０４と出力
ノード１１４との間に接続されたインダクタ１０８、お
よび出力ノード１１４とアースとの間に接続されたキャ
パシタ１１０から構成される。フィードバック増幅器１
１２は、出力ノード１１４で電圧を感知し、この電圧を
基準電圧と比較し、そして好ましくは、負荷電流が要求
するときにＰＷＭ回路１２０に第１電源スイッチ１０２
に対する駆動信号のデューティサイクルを調整するよう
に指示する。ＰＷＭ発振器１２２は、マスタークロック
１２４によってデューティサイクルを開始するようにト
リガされる。スイッチ制御線のＨＩＧＨ論理状態は、第
１電源スイッチ１０２をオンにし、ＬＯＷ論理状態はオ
フにする（ＰＷＭ発振器１２２と第１電力スイッチ１０
２との接続点における点線を参照のこと）。
いて周知であるように、非同期電圧モード切り換え調整
器システム１００は一般に、入力とノード１０４との間
の第１電源スイッチ１０２、ノード１０４とアースとの
間に接続されたダイオード１０６、ノード１０４と出力
ノード１１４との間に接続されたインダクタ１０８、お
よび出力ノード１１４とアースとの間に接続されたキャ
パシタ１１０から構成される。フィードバック増幅器１
１２は、出力ノード１１４で電圧を感知し、この電圧を
基準電圧と比較し、そして好ましくは、負荷電流が要求
するときにＰＷＭ回路１２０に第１電源スイッチ１０２
に対する駆動信号のデューティサイクルを調整するよう
に指示する。ＰＷＭ発振器１２２は、マスタークロック
１２４によってデューティサイクルを開始するようにト
リガされる。スイッチ制御線のＨＩＧＨ論理状態は、第
１電源スイッチ１０２をオンにし、ＬＯＷ論理状態はオ
フにする（ＰＷＭ発振器１２２と第１電力スイッチ１０
２との接続点における点線を参照のこと）。
【００４２】高負荷電流では、第１の電源スイッチ１０
２は、オン状態のとき、電流を導電し、ダイオード１０
６は、実質的に残りの時間、電流を導電する。負荷電流
が低下すると、回路は、負荷電流がインダクタ１０８に
おけるピークツーピークリプル電流の半分未満に低下す
る点に到達する。これが発生すると、インダクタ１０８
中を流れる電流は、デューティサイクルの途中で逆転す
る。インダクタ電流が逆方向にするとすぐに、ノード１
０４の電圧はグランドを上回って上昇し、ダイオード１
０６の導電は停止する。出力ノード１１４の出力電圧
は、ダイオード１０６の導電時間に対する第１電源スイ
ッチ１０２の導電時間の比によって設定される入力電圧
と比例するので、回路が不連続導電状態に入ると、ダイ
オード１０６は、次のサイクルが始まる前に導電を停止
し、ダイオード１０６が導電する時間は減少する。従っ
て、出力電圧を一定に保つためには、フィードバック増
幅器１１２は、パルス幅変調回路１２０に、それに応じ
て第１電源スイッチ１０２のオン時間を減少させるよう
に命令する。
２は、オン状態のとき、電流を導電し、ダイオード１０
６は、実質的に残りの時間、電流を導電する。負荷電流
が低下すると、回路は、負荷電流がインダクタ１０８に
おけるピークツーピークリプル電流の半分未満に低下す
る点に到達する。これが発生すると、インダクタ１０８
中を流れる電流は、デューティサイクルの途中で逆転す
る。インダクタ電流が逆方向にするとすぐに、ノード１
０４の電圧はグランドを上回って上昇し、ダイオード１
０６の導電は停止する。出力ノード１１４の出力電圧
は、ダイオード１０６の導電時間に対する第１電源スイ
ッチ１０２の導電時間の比によって設定される入力電圧
と比例するので、回路が不連続導電状態に入ると、ダイ
オード１０６は、次のサイクルが始まる前に導電を停止
し、ダイオード１０６が導電する時間は減少する。従っ
て、出力電圧を一定に保つためには、フィードバック増
幅器１１２は、パルス幅変調回路１２０に、それに応じ
て第１電源スイッチ１０２のオン時間を減少させるよう
に命令する。
【００４３】本発明の１つの実施態様では、図２に示す
ように、電圧モード非同期切り換え調整器２００は、本
発明の原理を用いて、自動的にバーストモードに入り得
る。非同期の場合、回路は、バーストモードに入るため
に、上記の変化するデューティサイクルを指標として用
い得る。図２は、本発明の原理に従ってこれを成し遂げ
るための回路を示す。
ように、電圧モード非同期切り換え調整器２００は、本
発明の原理を用いて、自動的にバーストモードに入り得
る。非同期の場合、回路は、バーストモードに入るため
に、上記の変化するデューティサイクルを指標として用
い得る。図２は、本発明の原理に従ってこれを成し遂げ
るための回路を示す。
【００４４】図２におけるＰＷＭ回路２００は、完全に
停止するように命令されない限り、少なくとも所定の最
小値のデューティーサイクルを発生する。負荷電流が低
下し、フィードバック増幅器１１２が所定値よりも低い
デューティサイクルを要求する場合、ＰＷＭ回路２２０
は、固定最小非ゼロデューティサイクル発振器２２６に
よって設定される最小値で応答する。第１電源スイッチ
１０２によって供給されている過剰な電流によって、出
力ノード１１４の電圧は上昇し、フィードバック増幅器
１１２は、第１電源スイッチ１０２からのさらに短いオ
ン時間を要求する。フィードバック増幅器１１２は、ゼ
ロデューティサイクルを要求し、出力電圧を下げるま
で、さらに低いデューティサイクルを要求するように迅
速に調整する。ＰＷＭ回路２２０はこの状態を認識す
る。なぜなら、論理回路２２２の一部として提供される
バーストフリップフロップＦＦ１ ２２８の入力は、Ｐ
ＷＭ発振器１２２の出力に接続され、それによって、各
マスタークロックサイクルの開始時にＰＷＭ発振器１２
２の出力を受けるからである。マスタークロック１２４
は、すべての内部構成要素に対してタイミングサイクル
を開始する。フィードバック増幅器１１２が非ゼロデュ
ーティサイクルを要求する場合、ＰＷＭ発振器２２６の
出力は、サイクルの開始時に論理ＨＩＧＨとなる。サイ
クルが開始したときＰＷＭ発振器２２６の出力が論理Ｌ
ＯＷである場合、回路は、フィードバック増幅器１１２
がゼロデューティサイクルに命令していると想定し、バ
ーストフリップフロップＦＦ１ ２２８におけるＬＯＷ
値を保持する。次に、バーストフリップフロップＦＦ１
２２８の出力は、論理ＬＯＷをＡＮＤゲート２３２に
送信することによって、第１電源スイッチ１０２への駆
動を使用不能にする。ＡＮＤゲート２３２は、固定最小
非ゼロデューティサイクル発振器２２６から第１電源ス
イッチ１０２への信号経路を阻止し、切り換え調整器２
００をバーストモードに入れる。
停止するように命令されない限り、少なくとも所定の最
小値のデューティーサイクルを発生する。負荷電流が低
下し、フィードバック増幅器１１２が所定値よりも低い
デューティサイクルを要求する場合、ＰＷＭ回路２２０
は、固定最小非ゼロデューティサイクル発振器２２６に
よって設定される最小値で応答する。第１電源スイッチ
１０２によって供給されている過剰な電流によって、出
力ノード１１４の電圧は上昇し、フィードバック増幅器
１１２は、第１電源スイッチ１０２からのさらに短いオ
ン時間を要求する。フィードバック増幅器１１２は、ゼ
ロデューティサイクルを要求し、出力電圧を下げるま
で、さらに低いデューティサイクルを要求するように迅
速に調整する。ＰＷＭ回路２２０はこの状態を認識す
る。なぜなら、論理回路２２２の一部として提供される
バーストフリップフロップＦＦ１ ２２８の入力は、Ｐ
ＷＭ発振器１２２の出力に接続され、それによって、各
マスタークロックサイクルの開始時にＰＷＭ発振器１２
２の出力を受けるからである。マスタークロック１２４
は、すべての内部構成要素に対してタイミングサイクル
を開始する。フィードバック増幅器１１２が非ゼロデュ
ーティサイクルを要求する場合、ＰＷＭ発振器２２６の
出力は、サイクルの開始時に論理ＨＩＧＨとなる。サイ
クルが開始したときＰＷＭ発振器２２６の出力が論理Ｌ
ＯＷである場合、回路は、フィードバック増幅器１１２
がゼロデューティサイクルに命令していると想定し、バ
ーストフリップフロップＦＦ１ ２２８におけるＬＯＷ
値を保持する。次に、バーストフリップフロップＦＦ１
２２８の出力は、論理ＬＯＷをＡＮＤゲート２３２に
送信することによって、第１電源スイッチ１０２への駆
動を使用不能にする。ＡＮＤゲート２３２は、固定最小
非ゼロデューティサイクル発振器２２６から第１電源ス
イッチ１０２への信号経路を阻止し、切り換え調整器２
００をバーストモードに入れる。
【００４５】本発明の他の実施態様（図示しない）で
は、バーストフリップフロップＦＦ１２２８からのこの
信号が、さらなる効率の向上を実現するためにバースト
モードにおいて使用されない、調整回路２００の使用さ
れない部分のパワーを落とすために用いられ得る。バー
ストフリップフロップＦＦ１ ２２８からのこの信号
を、バーストモード中の出力電流限定回路のパワーを落
とすために用いることは、この原理の１つの適切な実施
態様である。なぜなら、バーストモードでは、一般に、
過剰電流の状態がないからである。
は、バーストフリップフロップＦＦ１２２８からのこの
信号が、さらなる効率の向上を実現するためにバースト
モードにおいて使用されない、調整回路２００の使用さ
れない部分のパワーを落とすために用いられ得る。バー
ストフリップフロップＦＦ１ ２２８からのこの信号
を、バーストモード中の出力電流限定回路のパワーを落
とすために用いることは、この原理の１つの適切な実施
態様である。なぜなら、バーストモードでは、一般に、
過剰電流の状態がないからである。
【００４６】いくつかのサイクルがスキップされた後、
出力ノード１１４における出力電圧は、フィードバック
増幅器１１２が再び出力パルスを要求し始める点まで低
下する。パルス幅変調回路２２０は、マスタークロック
サイクルの開始時に、ＰＷＭ発振器１２２からの信号の
存在に留意することによってこの状態を検出する。この
信号は、バーストフリップフロップＦＦ１ ２２８にお
いて論理ＨＩＧＨとして記憶され、第１電源スイッチ１
０２への駆動を再開し、第１電源スイッチ１０２は、信
号を受信してパルスを発生し始める。負荷電流が低いま
まであると、出力ノード１１４の電圧は、フィードバッ
ク増幅器１１２がゼロパルス幅を要求する点まで急速に
増加し、バーストサイクルは繰り返される。
出力ノード１１４における出力電圧は、フィードバック
増幅器１１２が再び出力パルスを要求し始める点まで低
下する。パルス幅変調回路２２０は、マスタークロック
サイクルの開始時に、ＰＷＭ発振器１２２からの信号の
存在に留意することによってこの状態を検出する。この
信号は、バーストフリップフロップＦＦ１ ２２８にお
いて論理ＨＩＧＨとして記憶され、第１電源スイッチ１
０２への駆動を再開し、第１電源スイッチ１０２は、信
号を受信してパルスを発生し始める。負荷電流が低いま
まであると、出力ノード１１４の電圧は、フィードバッ
ク増幅器１１２がゼロパルス幅を要求する点まで急速に
増加し、バーストサイクルは繰り返される。
【００４７】ここで、同期の場合について考える。図３
に示すように、同期切り換え調整回路３００は、非同期
の場合とは異なる。なぜなら、図１および図２に示すダ
イオード１０６の代わりに、第２電源スイッチ３０４が
用いられ、第１電源スイッチ１０２から位相外（ｏｕｔ
−ｏｆ−ｐｈａｓｅ）駆動されるからである。
に示すように、同期切り換え調整回路３００は、非同期
の場合とは異なる。なぜなら、図１および図２に示すダ
イオード１０６の代わりに、第２電源スイッチ３０４が
用いられ、第１電源スイッチ１０２から位相外（ｏｕｔ
−ｏｆ−ｐｈａｓｅ）駆動されるからである。
【００４８】第２の電源スイッチは、以下の事象のシー
ケンスを介して、第１の電源スイッチ１０２がオフされ
るのと実質的に同時にオンされる。まず、第１の電源ス
イッチ１０２がオンされると、ＲＳラッチフリップフロ
ップ（ＦＦ２）２３２のＲ入力は高である。しかし比較
器３０８および立ち上がりエッジ検出器３０３の構成の
ために、ＦＦ２ ３０２のＳ入力は低である。つまり、
比較器３０８が、第１の電源スイッチ１０２がオンであ
る場合に発生するノード１０４とアースとの間の正電圧
を記録する限り、比較器３０８は一定の高信号を立ち上
がりエッジ検出器３０３に送信する。次に、立ち上がり
エッジ検出器３０３は低信号をＦＦ２３０２のＳ入力に
送信する。（図１１の立ち上がりエッジ検出器の状態表
を参照。この表は、立ち上がりエッジ検出器３０３への
連続する高入力が、低信号を出力することを示してい
る。立ち上がりエッジ検出器３０３の構造を図１０に示
す。立ち上がりエッジ検出器は、その出力において短い
正パルスでの入力における正の遷移に応答する回路であ
る。この構造は、３つのインバータ３１２からの僅かな
伝搬遅延のために、立ち上がりエッジ検出器が正の遷移
上にのみ高出力を送信することを示している。当業者に
公知のように、この３つのインバータからの伝搬遅延の
ために、ＡＮＤゲート３１４は一時的に両方の入力を正
の遷移上に高の状態で有するので、ＡＮＤゲート３１４
の端部において一時的に高出力となる。従って、インバ
ータのいずれかが低信号を生成するか、またはＶｉｎへ
の接続が低信号を生成するので、他の全ての条件下の出
力は、図１１の状態表に示すように、論理低である。立
ち上がりエッジ検出器３０３のタイミングの微調整は、
キャパシタを適切な位置に配置することによって達成さ
れ得る。）従ってＦＦ２３０２のＱ出力は、高Ｒ入力お
よび低Ｓ入力を有するので（図４のＦＦ２についての状
態表を参照）、低である。第１の電源スイッチ１０２が
オフされると、ＦＦ２ ３０２のＲ入力は低になり、Ｎ
ＯＲゲート３０６の入力の１つは低になる。低になるＦ
Ｆ２ ３０２のＲ入力はＦＦ２ ３０２のＱ出力に影響
しない。ＦＦ２ ３０２のＱ出力は前の状態を保持する
ので、低のままである（図４の状態表の第２の状態を参
照）。従って、ＮＯＲゲート３０６の入力は両方とも低
であり、ＮＯＲゲート３０６の出力は高になり、第２の
電源スイッチ３０４をオンする。
ケンスを介して、第１の電源スイッチ１０２がオフされ
るのと実質的に同時にオンされる。まず、第１の電源ス
イッチ１０２がオンされると、ＲＳラッチフリップフロ
ップ（ＦＦ２）２３２のＲ入力は高である。しかし比較
器３０８および立ち上がりエッジ検出器３０３の構成の
ために、ＦＦ２ ３０２のＳ入力は低である。つまり、
比較器３０８が、第１の電源スイッチ１０２がオンであ
る場合に発生するノード１０４とアースとの間の正電圧
を記録する限り、比較器３０８は一定の高信号を立ち上
がりエッジ検出器３０３に送信する。次に、立ち上がり
エッジ検出器３０３は低信号をＦＦ２３０２のＳ入力に
送信する。（図１１の立ち上がりエッジ検出器の状態表
を参照。この表は、立ち上がりエッジ検出器３０３への
連続する高入力が、低信号を出力することを示してい
る。立ち上がりエッジ検出器３０３の構造を図１０に示
す。立ち上がりエッジ検出器は、その出力において短い
正パルスでの入力における正の遷移に応答する回路であ
る。この構造は、３つのインバータ３１２からの僅かな
伝搬遅延のために、立ち上がりエッジ検出器が正の遷移
上にのみ高出力を送信することを示している。当業者に
公知のように、この３つのインバータからの伝搬遅延の
ために、ＡＮＤゲート３１４は一時的に両方の入力を正
の遷移上に高の状態で有するので、ＡＮＤゲート３１４
の端部において一時的に高出力となる。従って、インバ
ータのいずれかが低信号を生成するか、またはＶｉｎへ
の接続が低信号を生成するので、他の全ての条件下の出
力は、図１１の状態表に示すように、論理低である。立
ち上がりエッジ検出器３０３のタイミングの微調整は、
キャパシタを適切な位置に配置することによって達成さ
れ得る。）従ってＦＦ２３０２のＱ出力は、高Ｒ入力お
よび低Ｓ入力を有するので（図４のＦＦ２についての状
態表を参照）、低である。第１の電源スイッチ１０２が
オフされると、ＦＦ２ ３０２のＲ入力は低になり、Ｎ
ＯＲゲート３０６の入力の１つは低になる。低になるＦ
Ｆ２ ３０２のＲ入力はＦＦ２ ３０２のＱ出力に影響
しない。ＦＦ２ ３０２のＱ出力は前の状態を保持する
ので、低のままである（図４の状態表の第２の状態を参
照）。従って、ＮＯＲゲート３０６の入力は両方とも低
であり、ＮＯＲゲート３０６の出力は高になり、第２の
電源スイッチ３０４をオンする。
【００４９】図１および図２のダイオード１０６とは異
なり、第２の電源スイッチ３０４はいずれかの方向に導
電し得、インダクタ電流が逆転する場合に導電し続け得
る。負荷電流が落下すると、第１の電源スイッチ１０２
と第２の電源スイッチとの間の導電時間比は一定のまま
であり、出力電圧は一定のままであり、ＰＷＭ回路２２
０は修正されない状態であり、バーストモードに入らな
い。
なり、第２の電源スイッチ３０４はいずれかの方向に導
電し得、インダクタ電流が逆転する場合に導電し続け得
る。負荷電流が落下すると、第１の電源スイッチ１０２
と第２の電源スイッチとの間の導電時間比は一定のまま
であり、出力電圧は一定のままであり、ＰＷＭ回路２２
０は修正されない状態であり、バーストモードに入らな
い。
【００５０】同期切り換え調整器３００をバーストモー
ドに入れるために、インダクタ電流が逆転した場合に、
追加的なループが感知し、従って、第２の電源スイッチ
３０４をオフする必要があり、それにより、非同期の場
合に、第２の電源スイッチ３０４をダイオード１０６の
ように振る舞わさせる。所定の環境下で、バーストモー
ドは、オフである両方のスイッチに対応する図４および
図５の状態表における第３の状態によって示され得る。
この状態の間にフィードバックメカニズム１１２がＰＷ
Ｍ発振器１２２によって発生されたデューティサイクル
の開始時にゼロ出力を要求する場合に、この状態はバー
ストモードに対応し、効果的に第１の電源スイッチ１０
２を使用不能にする。
ドに入れるために、インダクタ電流が逆転した場合に、
追加的なループが感知し、従って、第２の電源スイッチ
３０４をオフする必要があり、それにより、非同期の場
合に、第２の電源スイッチ３０４をダイオード１０６の
ように振る舞わさせる。所定の環境下で、バーストモー
ドは、オフである両方のスイッチに対応する図４および
図５の状態表における第３の状態によって示され得る。
この状態の間にフィードバックメカニズム１１２がＰＷ
Ｍ発振器１２２によって発生されたデューティサイクル
の開始時にゼロ出力を要求する場合に、この状態はバー
ストモードに対応し、効果的に第１の電源スイッチ１０
２を使用不能にする。
【００５１】オフである両スイッチの状態が、以下の事
象を介して発生し得る。第１の電源スイッチ１０２がオ
フ位置に入るか、または「開放」される。従って、イン
ダクタ内の電流は一時的に変化し得ず、結果的に、ノー
ド１０４における電圧は負に遷移し始める。しかしその
電圧は、第２の電源スイッチ３０４によってアースより
も僅かに低い電圧に維持される。（オン位置にある場合
に、第２の電源スイッチ３０４は実質的にノード１０４
をアースに結合する）第２の電源スイッチ３０４は、上
述のように、開放するまたはオフにする第１の電源スイ
ッチ１０２と実質的に同時にオンになる。
象を介して発生し得る。第１の電源スイッチ１０２がオ
フ位置に入るか、または「開放」される。従って、イン
ダクタ内の電流は一時的に変化し得ず、結果的に、ノー
ド１０４における電圧は負に遷移し始める。しかしその
電圧は、第２の電源スイッチ３０４によってアースより
も僅かに低い電圧に維持される。（オン位置にある場合
に、第２の電源スイッチ３０４は実質的にノード１０４
をアースに結合する）第２の電源スイッチ３０４は、上
述のように、開放するまたはオフにする第１の電源スイ
ッチ１０２と実質的に同時にオンになる。
【００５２】第２の電源スイッチ３０４がオンになり、
インダクタ１０８に格納された電流を実質的に散逸させ
た後に、比較器３０８によって測定された第２の電源ス
イッチ３０４が正に転換するのに引き続いて、電圧がノ
ード１０４から抵抗素子６１０（図６参照）を渡って落
下する。比較器３０８は、抵抗素子６１０およびスイッ
チ３０４を渡って電圧降下（図６の切り換え調整器６０
０に図示）か、もしくは抵抗素子７１０のみを渡って電
圧降下（図７の切り換え調整器７００に図示）のいずれ
かを測定し得る。この抵抗素子は好適には第２の電源ス
イッチ３０４自体（図３）であり得る。なぜなら、第２
の電源スイッチ３０４を渡る比較的小さな電圧降下によ
って所定の電流が散逸され、結果的に、第２の電源スイ
ッチ３０４が抵抗素子として機能するからである。後者
では、比較器３０８は、直接第２の電源スイッチ３０４
を渡る電圧降下を測定する。
インダクタ１０８に格納された電流を実質的に散逸させ
た後に、比較器３０８によって測定された第２の電源ス
イッチ３０４が正に転換するのに引き続いて、電圧がノ
ード１０４から抵抗素子６１０（図６参照）を渡って落
下する。比較器３０８は、抵抗素子６１０およびスイッ
チ３０４を渡って電圧降下（図６の切り換え調整器６０
０に図示）か、もしくは抵抗素子７１０のみを渡って電
圧降下（図７の切り換え調整器７００に図示）のいずれ
かを測定し得る。この抵抗素子は好適には第２の電源ス
イッチ３０４自体（図３）であり得る。なぜなら、第２
の電源スイッチ３０４を渡る比較的小さな電圧降下によ
って所定の電流が散逸され、結果的に、第２の電源スイ
ッチ３０４が抵抗素子として機能するからである。後者
では、比較器３０８は、直接第２の電源スイッチ３０４
を渡る電圧降下を測定する。
【００５３】抵抗素子を渡る電圧の符号が、好適な実施
形態の第２の電源スイッチ３０４において正になる場
合、インダクタ電流は逆転したものとみなされる。比較
器３０８が高信号を立ち上がりエッジ検出器３０３に送
信するので、第２の電源スイッチ３０４を渡る正の電圧
は、結果的に、第２の電源スイッチ３０４をシャットオ
フする。
形態の第２の電源スイッチ３０４において正になる場
合、インダクタ電流は逆転したものとみなされる。比較
器３０８が高信号を立ち上がりエッジ検出器３０３に送
信するので、第２の電源スイッチ３０４を渡る正の電圧
は、結果的に、第２の電源スイッチ３０４をシャットオ
フする。
【００５４】比較器３０８からの高信号が立ち上がりエ
ッジで、立ち上がりエッジ検出器３０３は、高信号をＲ
ＳラッチフリップフロップＦＦ２ ３０２のＳ入力に送
信する。これによって、Ｓ入力は、図１１の状態表の第
４状態に示すように高くなり、ＲＳラッチフリップフロ
ップＦＦ２ ３０２のＱ出力を立ち上げる。ＲＳラッチ
フリップフロップＦＦ２ ３０２のＱ出力におけるこの
高信号は、ＮＯＲゲート３０６の入力の１つに高信号を
送信し、図５の状態表の第３状態に示すように、ＮＯＲ
ゲート３０６の出力を低下させる。回路がバーストモー
ドになく、またバーストモードに入らない場合、第１の
電源スイッチ１０２は、好ましくは、第２の電源スイッ
チ３０４が開くのと実質的に同時に閉じる。なぜなら、
デューティサイクルが、パルス幅変調回路２２０によっ
て要求されるからである。
ッジで、立ち上がりエッジ検出器３０３は、高信号をＲ
ＳラッチフリップフロップＦＦ２ ３０２のＳ入力に送
信する。これによって、Ｓ入力は、図１１の状態表の第
４状態に示すように高くなり、ＲＳラッチフリップフロ
ップＦＦ２ ３０２のＱ出力を立ち上げる。ＲＳラッチ
フリップフロップＦＦ２ ３０２のＱ出力におけるこの
高信号は、ＮＯＲゲート３０６の入力の１つに高信号を
送信し、図５の状態表の第３状態に示すように、ＮＯＲ
ゲート３０６の出力を低下させる。回路がバーストモー
ドになく、またバーストモードに入らない場合、第１の
電源スイッチ１０２は、好ましくは、第２の電源スイッ
チ３０４が開くのと実質的に同時に閉じる。なぜなら、
デューティサイクルが、パルス幅変調回路２２０によっ
て要求されるからである。
【００５５】第２の電源スイッチ３０４がシャットオフ
すると、ノード１０４は素早く高インピーダンスになり
得、当該分野で公知のように、インダクタがノード１０
４の寄生キャパシタンスでＬＣ回路を形成すると振動す
る。ノード１０４がアースを下回るときに第２の電源ス
イッチ３０４がサイクルオンおよびオフするのを防止す
るために、第２の電源スイッチ３０４に対する第１のタ
ーンオフ事象が、ＲＳラッチフリップフロップＦＦ２
３０２を設定するために用いられる。この第１のターン
オフ事象では、ＲＳラッチフリップフロップＦＦ２ ３
０２は、所望されないサイクリング中に第２の電源スイ
ッチ３０４をオフに保持する。なぜなら、ＲＳラッチフ
リップフロップＦＦ２ ３０２は、立ち上がりエッジ検
出器３０３からのさらなる論理ＬＯＷ出力または論理Ｈ
ＩＧＨ出力によって影響されないためである（図４の状
態表を参照のこと。この表は、Ｒが低いままである限
り、一旦Ｓが少なくとも１回高くなると、ＱはさらにＳ
が変化しても影響されないことを示す。）第１の電源ス
イッチ１０２がオンになると、ＲＳラッチフリップフロ
ップＦＦ２ ３０２出力Ｑは、しばらくの間、規定され
なくなり得る。これは、比較器３０８が高信号の立ち上
がりエッジを立ち上がりエッジ検出器３０３に送信し、
立ち上がりエッジ検出器３０３が、短い高信号をＦＦ２
３０２のＳ入力に送信するためである。（図４の状態
表の状態４を参照のこと）。しかし、この規定されない
状態は、回路の動作には影響しない。なぜなら、ＮＯＲ
ゲート３０６がＲＳラッチフリップフロップ３０２のＱ
出力を無効にするためである。
すると、ノード１０４は素早く高インピーダンスになり
得、当該分野で公知のように、インダクタがノード１０
４の寄生キャパシタンスでＬＣ回路を形成すると振動す
る。ノード１０４がアースを下回るときに第２の電源ス
イッチ３０４がサイクルオンおよびオフするのを防止す
るために、第２の電源スイッチ３０４に対する第１のタ
ーンオフ事象が、ＲＳラッチフリップフロップＦＦ２
３０２を設定するために用いられる。この第１のターン
オフ事象では、ＲＳラッチフリップフロップＦＦ２ ３
０２は、所望されないサイクリング中に第２の電源スイ
ッチ３０４をオフに保持する。なぜなら、ＲＳラッチフ
リップフロップＦＦ２ ３０２は、立ち上がりエッジ検
出器３０３からのさらなる論理ＬＯＷ出力または論理Ｈ
ＩＧＨ出力によって影響されないためである（図４の状
態表を参照のこと。この表は、Ｒが低いままである限
り、一旦Ｓが少なくとも１回高くなると、ＱはさらにＳ
が変化しても影響されないことを示す。）第１の電源ス
イッチ１０２がオンになると、ＲＳラッチフリップフロ
ップＦＦ２ ３０２出力Ｑは、しばらくの間、規定され
なくなり得る。これは、比較器３０８が高信号の立ち上
がりエッジを立ち上がりエッジ検出器３０３に送信し、
立ち上がりエッジ検出器３０３が、短い高信号をＦＦ２
３０２のＳ入力に送信するためである。（図４の状態
表の状態４を参照のこと）。しかし、この規定されない
状態は、回路の動作には影響しない。なぜなら、ＮＯＲ
ゲート３０６がＲＳラッチフリップフロップ３０２のＱ
出力を無効にするためである。
【００５６】要するに、非同期回路と同期回路との主な
相違は、図１および図２におけるダイオード１０６の動
作と比較した図３における第２の電源スイッチ３０４の
動作である。しかし、第１の電源スイッチ１０２は、非
同期回路においてバーストモードに出入りするのと同様
に、同期回路においてバーストモードに出入りする。従
って、負荷電流が十分に低下すると、ＰＷＭ回路２２０
によって、第１の電源スイッチ１０２は、非同期回路に
ついて上述したように閉じる。
相違は、図１および図２におけるダイオード１０６の動
作と比較した図３における第２の電源スイッチ３０４の
動作である。しかし、第１の電源スイッチ１０２は、非
同期回路においてバーストモードに出入りするのと同様
に、同期回路においてバーストモードに出入りする。従
って、負荷電流が十分に低下すると、ＰＷＭ回路２２０
によって、第１の電源スイッチ１０２は、非同期回路に
ついて上述したように閉じる。
【００５７】従って、この改変された同期回路は、図２
に示す非同期回路と同様にバーストモードにスイッチイ
ンおよびアウトし、それによって、同期スイッチ回路の
効率的な利点を高電流で維持しながら、低負荷電流での
効率を向上させる。
に示す非同期回路と同様にバーストモードにスイッチイ
ンおよびアウトし、それによって、同期スイッチ回路の
効率的な利点を高電流で維持しながら、低負荷電流での
効率を向上させる。
【００５８】ここまで本願に記載したすべての回路は、
バックスタイルまたはステップダウン調整器であった。
ステップダウン調整器は、非調整入力電圧の平均値未満
の出力交流電圧のレベルを下げるために使用される。ブ
ーストスタイルまたはステップアップ調整器は、出力交
流電圧のレベルを非調整入力電圧のレベルを上回って上
昇させるために用いられ得る。
バックスタイルまたはステップダウン調整器であった。
ステップダウン調整器は、非調整入力電圧の平均値未満
の出力交流電圧のレベルを下げるために使用される。ブ
ーストスタイルまたはステップアップ調整器は、出力交
流電圧のレベルを非調整入力電圧のレベルを上回って上
昇させるために用いられ得る。
【００５９】図８は、本発明の原理に従って構築された
ステップアップ切り換え調整器８００を示す。ステップ
アップ切り換え調整器８００と、図３、図６、および図
７に示す切り換え調整器３００との主な相違は、インダ
クタおよびスイッチの位置である。
ステップアップ切り換え調整器８００を示す。ステップ
アップ切り換え調整器８００と、図３、図６、および図
７に示す切り換え調整器３００との主な相違は、インダ
クタおよびスイッチの位置である。
【００６０】図８に示すステップアップ切り換え調整器
では、第１の電源スイッチ８０２は、図１および図２に
おいてダイオード１０６が配置されていた位置を占有す
る。インダクタ８０８は、図１から図３および図６から
図７における第１の電源スイッチ１０２の位置を占有す
る。第２の電源スイッチ８１６は、図１から図３および
図６から図７におけるインダクタ１０８の位置を占有す
る。好ましくは、ステップアップ切り換え調整器８００
の出力信号と、図１から図３および図６から図７のステ
ップダウン切り換え調整器の出力信号との主な相違は、
ステップアップ切り換え調整器８００における信号の大
きさが、減少するのではなく増加することである。
では、第１の電源スイッチ８０２は、図１および図２に
おいてダイオード１０６が配置されていた位置を占有す
る。インダクタ８０８は、図１から図３および図６から
図７における第１の電源スイッチ１０２の位置を占有す
る。第２の電源スイッチ８１６は、図１から図３および
図６から図７におけるインダクタ１０８の位置を占有す
る。好ましくは、ステップアップ切り換え調整器８００
の出力信号と、図１から図３および図６から図７のステ
ップダウン切り換え調整器の出力信号との主な相違は、
ステップアップ切り換え調整器８００における信号の大
きさが、減少するのではなく増加することである。
【００６１】図９は、本発明の原理に従って構築された
非同期ステップアップ切り換え調整器を示す。同期動作
に必要な回路は、除去され、入力ノード９０４と出力ノ
ード１１４との間に接続されたダイオード９０６に置き
換えられている。第１の電源スイッチ９０２は、図８の
第１の電源スイッチ８０２と実質的に同じ目的で役立
つ。
非同期ステップアップ切り換え調整器を示す。同期動作
に必要な回路は、除去され、入力ノード９０４と出力ノ
ード１１４との間に接続されたダイオード９０６に置き
換えられている。第１の電源スイッチ９０２は、図８の
第１の電源スイッチ８０２と実質的に同じ目的で役立
つ。
【００６２】従って、バーストモードからの自動的な出
入りが可能な電圧モード切り換え調整回路が提供される
のが理解される。切り換え調整器は、ステップダウン構
成およびステップアップ構成の両方に対して設計され得
る。当業者は、本発明が、限定ではなく例示の目的で提
示した上記の実施態様以外によっても実施され得、本発
明は、以下の請求の範囲によってのみ限定されることが
理解される。
入りが可能な電圧モード切り換え調整回路が提供される
のが理解される。切り換え調整器は、ステップダウン構
成およびステップアップ構成の両方に対して設計され得
る。当業者は、本発明が、限定ではなく例示の目的で提
示した上記の実施態様以外によっても実施され得、本発
明は、以下の請求の範囲によってのみ限定されることが
理解される。
【００６３】
【発明の効果】上述したように、本発明によると電圧モ
ードフィードバック切り換え調整器が自動的にバースト
モードに出入りすることを可能にする、回路および方法
が提供される。本発明によると電圧モードフィードバッ
ク切り換え調整回路の同期トポロジーおよび非同期トポ
ロジーの双方について、電圧モードフィードバック切り
換え調整器が自動的にバーストモードに出入りすること
が可能になる。
ードフィードバック切り換え調整器が自動的にバースト
モードに出入りすることを可能にする、回路および方法
が提供される。本発明によると電圧モードフィードバッ
ク切り換え調整回路の同期トポロジーおよび非同期トポ
ロジーの双方について、電圧モードフィードバック切り
換え調整器が自動的にバーストモードに出入りすること
が可能になる。
【図１】公知のステップダウン電圧モードフィードバッ
ク切り換え調整器のブロック図である。
ク切り換え調整器のブロック図である。
【図２】本発明による、非同期型電圧モードフィードバ
ックバーストモード回路のブロック図である。
ックバーストモード回路のブロック図である。
【図３】本発明による、同期型電圧モードステップダウ
ンフィードバックバーストモード回路のブロック図であ
る。
ンフィードバックバーストモード回路のブロック図であ
る。
【図４】本発明による同期型切り換え調整器における、
フリップフロップの可能な状態を示す、状態表である。
フリップフロップの可能な状態を示す、状態表である。
【図５】本発明による同期型切り換え調整器における、
ＮＯＲゲートの可能性な状態を示す、状態表である。
ＮＯＲゲートの可能性な状態を示す、状態表である。
【図６】本発明による同期型ステップダウン電圧モード
フィードバックバーストモード回路のブロック図であ
る。
フィードバックバーストモード回路のブロック図であ
る。
【図７】本発明による同期型ステップダウン電圧モード
フィードバックバーストモード回路のブロック図であ
る。
フィードバックバーストモード回路のブロック図であ
る。
【図８】本発明による同期型ステップアップ電圧モード
フィードバックバーストモード回路のブロック図であ
る。
フィードバックバーストモード回路のブロック図であ
る。
【図９】本発明による非同期型ステップアップ電圧モー
ドフィードバックバーストモード回路のブロック図であ
る。
ドフィードバックバーストモード回路のブロック図であ
る。
【図１０】本発明による立ち上がりエッジ検出器の構造
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図１１】本発明による立ち上がりエッジ検出器の状態
表である。
表である。
１０２ 電源スイッチ １０４ ノード １０６ ダイオード １０８ インダクタ １１０ キャパシタ １１２ フィードバック増幅器 １１４ 出力ノード １２２ パルス幅変調発振器 １２４ マスタークロック ２００ 電圧モード非同期切り換え調整器 ２２０ パルス幅変調回路 ２２２ 論理回路 ２２６ 固定最小非ゼロデューティサイクル発振器 ２２８ バーストフリップフロップＦＦ１ ２３２ ＡＮＤゲート
Claims (19)
- 【請求項１】 入力および出力を有し、バーストモード
に自動的に出入りできる非同期電圧モード切り換え調整
器であって、 デューティサイクルを有するスイッチ回路と、 ＰＷＭ発振器と、固定最小非ゼロデューティサイクル発
振器と、入力と、出力とを含む、パルス幅変調器（ＰＭ
Ｗ）回路であって、該ＰＭＷ回路の出力が該スイッチ回
路に接続され、該デューティサイクルが該ＰＭＷ回路に
よって設定され、該切り換え調整器が、該ＰＭＷ回路に
よって提供される信号に基づいてバーストモードに出入
りする、パルス幅変調回路と、 該切り換え調整器の出力と該ＰＷＭ発振器の入力との間
に接続され、該切り換え調整器の該出力における電圧か
ら得られるフィードバック信号を該ＰＷＭ回路に提供す
る、フィードバック回路と、 を含む、非同期電圧モード切り換え調整器。 - 【請求項２】 前記スイッチ回路が、 前記切り換え調整器の入力に接続される第１の端部と、
第２の端部とを有する、切り換え素子と、 該切り換え素子の該第２の端部と、該切り換え調整器の
前記出力との間に接続された、インダクタと、 該切り換え素子の該第２の端部とアースとの間に接続さ
れた、ダイオードと、 該切り換え調整器の該出力と、アースとの間に接続され
た、出力キャパシタと、 を含む、請求項１に記載の切り換え調整器。 - 【請求項３】 前記ＰＷＭ発振器が、前記フィードバッ
ク回路に接続された第１の入力と、第２の入力と、出力
とを含み、前記固定最小非ゼロデューティサイクル発振
器が、入力と出力とを含み、該ＰＷＭ発振器がさらに、 該ＰＷＭ発振器の該第２の入力に接続された第１の出力
と、該固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の入力
に接続された第２の出力と、第３の出力とを有する、マ
スタクロックと、 該ＰＷＭ発振器の前記出力に接続された第１の入力と、
該固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の出力に接
続された第２の入力と、該マスタクロックの該第３の出
力に接続された第３の入力と、前記スイッチング回路に
接続された出力とを有する、論理回路と、 を含む、請求項１に記載の切り換え調整器。 - 【請求項４】 前記論理回路が、 前記ＰＷＭ発振器の前記出力に接続されたＤ入力と、前
記第３のクロック出力に接続されたクロック入力と、Ｑ
出力とを有する、バーストフリップフロップと、 該ＰＷＭ発振器の該出力に接続された第１の入力と、前
記固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の前記出力
に接続された第２の入力と、出力とを有する、ＯＲゲー
トと、 該ＯＲゲートの該出力に接続された第１の入力と、該バ
ーストフリップフロップの該Ｑ出力に接続された第２の
入力と、前記スイッチ回路の前記デューティサイクルを
設定するために該スイッチ回路に接続された出力とを有
する、ＡＮＤゲートと、 を含む、請求項３に記載の切り換え調整器。 - 【請求項５】 前記フィードバック回路が、基準電圧に
接続された正の端子と、前記切り換え調整器の前記出力
に接続された負の端子と、前記ＰＷＭ回路の前記入力に
接続された出力端子とを有する、フィードバック増幅器
を含む、請求項１に記載の切り換え調整器。 - 【請求項６】 入力と出力とを有する同期電圧モード切
り換え調整器であって、自動的にバーストモードに出入
りすることが可能な該切り換え調整器が、 第１のデューティサイクルと第２のデューティサイクル
とを有するスイッチ回路であって、該第２のデューティ
サイクルは該第１のデューティサイクルと実質的に位相
ずれしているスイッチ回路と、 パルス幅変調器（ＰＷＭ）回路であって、ＰＷＭ発振器
と、固定最小非ゼロデューティサイクル発振器と、入力
と、出力とを有し、該ＰＷＭ回路の前記出力は該スイッ
チ回路に接続され、該第１のデューティサイクルは該Ｐ
ＷＭ回路によって設定され、該第２のデューティサイク
ルは該ＰＷＭ回路によって部分的に設定され、該切り換
え調整器は、該ＰＷＭ回路によって提供される信号に基
づいてバーストモードに出入りする、ＰＷＭ回路と、 該切り換え調整器の前記出力と該ＰＷＭ回路の入力との
間に接続され、該切り換え調整器の該出力における電圧
から引き出されるフィードバック信号を該ＰＷＭ回路に
提供するフィードバック回路と、 を備えた同期電圧モード切り換え調整器。 - 【請求項７】 前記スイッチ回路は、 第１の端部と第２の端部とを有する第１の切り換え素子
であって、該第１の端部は前記切り換え調整器の前記入
力に接続され、該第１の切り換え素子が前記ＰＷＭ回路
によって供給される前記第１のデューティサイクルに応
答して開閉するように、該ＰＷＭ回路に接続される第１
の切り換え素子と、 該第１の切り換え素子の該第２の端部と該切り換え調整
器の前記出力との間に接続されるインダクタと、 該ＰＷＭ回路の前記出力と該第１の切り換え素子の該第
２の端部との間に接続される第２の切り換え素子であっ
て、前記第２のデューティサイクルに応答して部分的に
開閉する第２の切り換え素子と、 該切り換え調整器の該出力とアースとの間に接続される
出力キャパシタと、 を備えている、請求項６に記載の切り換え調整器。 - 【請求項８】 前記第２の切り換え素子は、 負の端子と正の端子と出力端子とを有する比較器であっ
て、該正の端子は前記第１の切り換え素子の前記第２の
端部に接続され、該負の端子はアースに接続される、比
較器と、 該比較器の該出力端子に接続される入力と、出力とを有
する立ち上がりエッジ検出器と、 Ｒ入力とＳ入力とＱ出力とを有するＲＳラッチフリップ
フロップであって、該Ｓ入力は該立ち上がりエッジ検出
器の該出力に接続され、該Ｒ入力は前記ＰＷＭ回路の前
記出力に接続される、ＲＳラッチフリップフロップと、 第１の入力と第２の入力と出力とを有するＮＯＲゲート
であって、該第１の入力は該ＰＷＭ回路の該出力に接続
され、該第２の入力は該ＲＳラッチフリップフロップの
該Ｑ出力に接続され、そして該ＮＯＲゲートの該出力は
該第２の切り換え素子に接続され、これにより該ＮＯＲ
ゲートは該第２の切り換え素子のために前記デューティ
サイクルを提供する、ＮＯＲゲートと、 を備えている、請求項７に記載の切り換え調整器。 - 【請求項９】 前記第２の切り換え素子は、 該第２の切り換え素子の前記第２の端部とアースとの間
に接続される抵抗素子と、 負の端子と正の端子と出力端子とを有する比較器であっ
て、該正の端子は前記第１の切り換え素子の前記第１の
端部に接続され、該負の端子はアースに接続される、比
較器と、 該比較器の該出力端子に接続される入力と、出力とを有
する立ち上がりエッジ検出器と、 Ｒ入力とＳ入力とＱ出力とを有するＲＳラッチフリップ
フロップであって、該Ｓ入力は該立ち上がりエッジ検出
器の該出力に接続され、該Ｒ入力は前記ＰＷＭ回路の前
記出力に接続される、ＲＳラッチフリップフロップと、 第１の入力と第２の入力と出力とを有するＮＯＲゲート
であって、該第１の入力は該ＰＷＭ回路の該出力に接続
され、該第２の入力は該ＲＳラッチフリップフロップの
該Ｑ出力に接続され、そして該ＮＯＲゲートの該出力は
該第２の切り換え素子に接続され、これにより該ＮＯＲ
ゲートの該出力は該第２の切り換え素子を開閉する、Ｎ
ＯＲゲートと、 を備えている、請求項７に記載の切り換え調整器。 - 【請求項１０】 前記第２の切り換え素子は、 該第２の切り換え素子の前記第２の端部とアースとの間
に接続される抵抗素子と、 負の端子と正の端子と出力端子とを有する比較器であっ
て、該正の端子は該第２の切り換え素子の該第２の端部
に接続され、該負の端子はアースに接続される、比較器
と、 該比較器の該出力端子に接続される入力と、出力とを有
する立ち上がりエッジ検出器と、 Ｒ入力とＳ入力とＱ出力とを有するＲＳラッチフリップ
フロップであって、該Ｓ入力は該立ち上がりエッジ検出
器の該出力に接続され、該Ｒ入力は前記ＰＷＭ回路の前
記出力に接続される、ＲＳラッチフリップフロップと、 第１の入力と第２の入力と出力とを有するＮＯＲゲート
であって、該第１の入力は該ＰＷＭ回路の該出力に接続
され、該第２の入力は該ＲＳラッチフリップフロップの
該Ｑ出力に接続され、そして該ＮＯＲゲートの出力は該
第２の切り換え素子に接続され、これにより該ＮＯＲゲ
ートの該出力は該第２の切り換え素子を開閉する、ＮＯ
Ｒゲートと、 を備えている、請求項７に記載の切り換え調整器。 - 【請求項１１】 前記ＰＷＭ発振器は、前記フィードバ
ック回路に接続される第１の入力と、第２の入力と、出
力とを備え、前記固定最小非ゼロデューティサイクル発
振器は入力と出力とを備え、そして、前記ＰＷＭ回路
は、 入力と出力とを有する固定最小非ゼロデューティサイク
ル発振器と、 該ＰＷＭ発振器の該第２の入力に接続される第１の出力
と、該固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該入
力に接続される第２の出力と、前記バーストフリップフ
ロップの前記クロック入力に接続される第３の出力とを
有するマスタークロックと、 該ＰＷＭ発振器の該出力に接続される第１の入力と、該
固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該出力に接
続される第２の入力と、該マスタークロックの第３の出
力に接続される第３の入力と、前記スイッチ回路に接続
される出力とを有する論理回路と、 をさらに備えている、請求項６に記載の切り換え調整
器。 - 【請求項１２】 前記論理回路は、 前記ＰＷＭ発振器の前記出力に接続されるＤ入力と、ク
ロック入力と、Ｑ出力とを有するバーストフリップフロ
ップと、 該ＰＷＭ発振器の前記第２の入力に接続される第１の出
力と、前記固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の
前記入力に接続される第２の出力と、該バーストフリッ
プフロップの該クロック入力に接続される第３の出力と
を有するマスタークロックと、 該ＰＷＭ発振器の該出力に接続される第１の入力と、該
固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該出力に接
続される第２の入力と、出力とを有するＯＲゲートと、 該ＯＲゲートの該出力に接続される第１の入力と、該バ
ーストフリップフロックの該Ｑ出力に接続される第２の
入力と、前記スイッチ回路に接続される出力とを有する
ＡＮＤゲートと、 を備えている、請求項１１に記載の切り換え調整器。 - 【請求項１３】 前記フィードバック回路は、基準電圧
に接続される正の端子と、前記切り換え調整器の前記出
力に接続される負の端子と、前記ＰＷＭ回路に接続され
る出力端子とを有するフィードバック増幅器を備えてい
る、請求項６に記載の切り換え調整器。 - 【請求項１４】 入力と出力とを有する非同期ステップ
アップ電圧モード切り換え調整器であって、自動的にバ
ーストモードに出入りすることが可能な該切り換え調整
器は、 デューティサイクルを有するスイッチ回路と、 パルス幅変調器（ＰＷＭ）回路であって、ＰＷＭ発振器
と、固定最小非ゼロデューティサイクル発振器と、入力
と、出力とを有し、該ＰＷＭ回路の該出力は該スイッチ
回路に接続され、該デューティサイクルは該ＰＷＭ回路
によって設定され、該切り換え調整器は、該ＰＷＭ回路
によって提供される信号に基づいてバーストモードに出
入りする、ＰＷＭ回路と、 該切り換え調整器の出力と該ＰＷＭ回路の該入力との間
に接続され、該切り換え調整器の該出力において電圧に
対応するフィードバック信号を該ＰＷＭ回路に提供する
フィードバック回路と、 を備えた非同期ステップアップ電圧モード切り換え調整
器。 - 【請求項１５】 前記スイッチ回路が、 第１の端部と第２の端部とを有するインダクタであっ
て、該第１の端部は前記切り換え調整器の前記入力に接
続される、インダクタと、 該インダクタの該第２の端部とアースとの間に接続され
る切り換え素子と、 該インダクタの該第２の端部と該切り換え調整器の前記
出力との間に接続されるダイオードと、 該切り換え調整器の該出力とアースとの間に接続される
出力キャパシタと、 を備えている、請求項１４に記載の切り換え調整器。 - 【請求項１６】 前記ＰＷＭ発振器は、前記フィードバ
ック回路に接続される第１の入力と、第２の入力と、出
力とを備え、前記固定最小非ゼロデューティサイクル発
振器は入力と出力とを備え、そして、前記ＰＷＭ回路
は、 該ＰＷＭ発振器の該第２の入力に接続される第１の出力
と、該固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該入
力に接続される第２の出力と、第３の出力とを有するマ
スタークロックと、 該ＰＷＭ発振器の該出力に接続される第１の入力と、該
固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該出力に接
続される第２の入力と、前記マスタークロックの前記第
３の出力に接続される第３の入力と、前記スイッチ回路
に接続される出力とを有する論理回路と、 を備えている、請求項１４に記載の切り換え調整器。 - 【請求項１７】 前記論理回路は、 前記ＰＷＭ発振器の前記出力に接続されるＤ入力と、前
記第３のクロック出力に接続されるクロック入力と、Ｑ
出力とを有するバーストフリップフロップと、 該ＰＷＭ発振器の該出力に接続される第１の入力と、前
記該固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の前記出
力に接続される第２の入力と、出力とを有するＯＲゲー
トと、 ＡＮＤゲートであって、該ＯＲゲートの該出力に接続さ
れる第１の入力と、該バーストフリップフロップの該Ｑ
出力に接続される第２の入力と、該ＡＮＤゲートが前記
スイッチ回路のための前記第１のデューティサイクルを
設定するように該スイッチ回路に接続される出力とを有
するＡＮＤゲートと、 を備えている、請求項１６に記載の切り換え調整器。 - 【請求項１８】 前記フィードバック回路は、基準電圧
に接続される正の端子と、前記切り換え調整器の前記出
力に接続される負の端子と、前記ＰＷＭ回路の入力に接
続される出力端子とを有するフィードバック増幅器を備
えている、請求項１４に記載の切り換え調整器。 - 【請求項１９】 入力および出力を有し、バーストモー
ドに自動的に出入りできる同期セットアップ電圧モード
切り換え調整器であって、 該切り換え調整器の該入力に接続された第１の端部と、
第２の端部とを有する、インダクタと、 第１のデューティサイクルを有し、該インダクタの該第
２の端部とアースとの間に接続された、第１の電源スイ
ッチと、 該インダクタの該第２の端部に接続された第１の端部
と、該切り換え調整器の該出力に接続された第２の端部
とを有し、第２のデューティサイクルを有する、第２の
電源スイッチと、 該切り換え調整器の該出力に接続された正の端子と、該
インダクタの該第２の端部に接続された負の端子と、出
力とを有する、比較器と、 該比較器の該出力端子に接続された入力と、出力とを有
する、立ち上がりエッジ検出器と、 前記ＰＷＭ回路の前記出力に接続されたＲ入力と、該立
ち上がりエッジ検出器の出力に接続されたＳ入力と、Ｑ
入力とを有する、ラッチフリップフロップと、 該ラッチフリップフロップの該Ｑ入力に接続された第１
の入力と、第２の入力と、該第２の電源スイッチに第２
のデューティサイクルを提供するために該第２の電源ス
イッチに接続された出力とを有する、ＮＯＲゲートと、 該切り換え調整器の該出力とアースとの間に接続された
キャパシタと、 基準電圧に接続された正の端子と、該切り換え調整器の
出力に接続された負の端子と、出力端子とを有する、フ
ィードバック増幅器と、 該フィードバック増幅器の該出力端子に接続された第１
の入力と、第２の入力と、出力とを有する、ＰＷＭ発振
器と、 入力と、出力とを有する、固定最小非ゼロデューティサ
イクル発振器と、 該ＰＷＭ発振器の該出力に接続されたＤ入力と、クロッ
ク入力と、Ｑ出力とを有する、バーストフリップフロッ
プと、 該ＰＷＭ発振器の該第２の入力に接続された第１の出力
と、該固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該入
力に接続された第２の出力と、該バーストフリップフロ
ップの該クロック入力に接続された第３の出力とを有す
る、マスタクロックと、 該ＰＷＭ発振器の該出力に接続された第１の入力と、該
固定最小非ゼロデューティサイクル発振器の該出力に接
続された第２の入力と、出力とを有する、ＯＲゲート
と、 該ＯＲゲートの該出力に接続された第１の入力と、該バ
ーストフリップフロップの該Ｑ出力に接続された第２の
入力と、該ラッチフリップフロップの該Ｒ入力と該ＮＯ
Ｒゲートの該第２の入力に接続され、且つ前記スイッチ
回路の前記デューティサイクルを設定するために該第１
の電源スイッチに接続された出力とを有する、ＡＮＤゲ
ートと、 を含む、同期セットアップ電圧モード切り換え調整器。
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