JP2002064972A - Drive control method of dc-dc converter and dc-dc converter - Google Patents

Drive control method of dc-dc converter and dc-dc converter

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JP2002064972A
JP2002064972A JP2000247416A JP2000247416A JP2002064972A JP 2002064972 A JP2002064972 A JP 2002064972A JP 2000247416 A JP2000247416 A JP 2000247416A JP 2000247416 A JP2000247416 A JP 2000247416A JP 2002064972 A JP2002064972 A JP 2002064972A
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JP
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switching
switching semiconductor
state
semiconductor elements
semiconductor element
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Withdrawn
Application number
JP2000247416A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuaki Otani
充昭 大谷
Takeshi Nakayama
健 中山
Takanari Nakajima
隆也 中島
Yasuo Hosaka
康夫 保坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive control method of a DC-DC converter and a DC-DC converter which can reduce power loss and increase a power supply capable time. SOLUTION: At least two FET's, an FET 311 with a high switching speed and an FET 312 with a low switching resistance, are used and active terminals (drain terminals and source terminals) of the FET's 311 and 312 are connected in parallel to each other to switch a conductive circuit between an electrically continuity state and an electrically non-continuity state by using the FET's 311 and 312 in parallel. When the conductive circuit is switched from the non- continuity state to the continuity state, a switching control circuit 313 turns on the FET 311 with a high switching speed first and, when the FET 311 is saturated, turns on the 2nd FET 312. In the same way, when the conductive circuit is switched from the continuity state to the non-continuity state, the switching control circuit 313 turns off the FET 312 and then turns off the FET 311 at a voltage close to the saturation voltage of the FET 311.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、携行用小型電子機
器における電源の高効率化に関し、特に電源回路に用い
られるDC/DCコンバータの効率向上及び高速応答化
を図ったDC/DCコンバータの駆動制御方法及びDC
/DCコンバータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency power supply in a portable electronic device, and more particularly, to a DC / DC converter used in a power supply circuit for driving a DC / DC converter with improved efficiency and high-speed response. Control method and DC
/ DC converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ノート型のパーソナルコンピュー
タや携帯電話、その他の携帯用電子機器等では、バッテ
リーの電圧を降圧型スイッチング電源回路からなるDC
/DCコンバータによって規定電圧に降圧して電子回路
に供給して駆動している。
2. Description of the Related Art Heretofore, in notebook personal computers, mobile phones, and other portable electronic devices, the voltage of a battery is reduced by a DC comprising a step-down switching power supply circuit.
The voltage is reduced to a specified voltage by a / DC converter and supplied to an electronic circuit for driving.

【0003】この種のDC/DCコンバータは、例えば
図2に示すように、入力端子21aから入力されたバッ
テリーからの入力電圧Vinをインダクタ22を介して出
力端子21bに出力する電界効果トランジスタ(FE
T)からなる第1のスイッチング半導体素子(以下スイ
ッチング素子と称する)23と、出力端子21bと接地
間に接続された平滑コンデンサ24と、インダクタ22
と平滑コンデンサ24の直列回路に対して並列に且つイ
ンダクタ22の電流を維持する極性に接続された転流ダ
イオード25と、転流ダイオード25と並列に且つ転流
ダイオード25と同じ通電極性に接続されたFETから
なる第2のスイッチング素子26と、入力端子21aと
接地間に接続された平滑コンデンサ27と、スイッチン
グ制御回路28とから構成される。
As shown in FIG. 2, for example, this type of DC / DC converter has a field effect transistor (FE) that outputs an input voltage Vin from a battery input from an input terminal 21a to an output terminal 21b via an inductor 22.
T), a smoothing capacitor 24 connected between the output terminal 21b and the ground, an inductor 22
And a commutation diode 25 connected in parallel with the series circuit of the smoothing capacitor 24 and with a polarity that maintains the current of the inductor 22, and connected in parallel with the commutation diode 25 and with the same conduction polarity as the commutation diode 25. And a switching control circuit 28. The second switching element 26 is composed of a connected FET, a smoothing capacitor 27 connected between the input terminal 21a and the ground.

【0004】また、スイッチング制御回路28は、出力
端子21bからの出力電圧Voutを監視し、この出力電
圧Voutが一定値となるように、第1及び第2のスイッ
チング素子23,26をオン・オフする。このとき、第
1のスイッチング素子23がオンのとき第2のスイッチ
ング素子26がオフとなるように制御する。
The switching control circuit 28 monitors an output voltage Vout from the output terminal 21b, and turns on and off the first and second switching elements 23 and 26 so that the output voltage Vout has a constant value. I do. At this time, control is performed such that the second switching element 26 is turned off when the first switching element 23 is turned on.

【0005】前述の構成よりなるDC/DCコンバータ
によれば、第1のスイッチング素子23がオンのとき
は、入力端子21aに入力された電圧Vinがインダクタ
22及び平滑コンデンサ24によって平滑され出力端子
21bに出力される。また、第1のスイッチング素子2
3がオフのときは第2のスイッチング素子26がオンと
され、インダクタ22の電流は転流ダイオード25及び
第2のスイッチング素子26によって維持され、一定の
電圧が出力端子21bに出力される。
According to the DC / DC converter having the above-described structure, when the first switching element 23 is on, the voltage Vin input to the input terminal 21a is smoothed by the inductor 22 and the smoothing capacitor 24, and the output terminal 21b Is output to Also, the first switching element 2
When 3 is off, the second switching element 26 is turned on, the current of the inductor 22 is maintained by the commutation diode 25 and the second switching element 26, and a constant voltage is output to the output terminal 21b.

【0006】このとき、スイッチング制御回路28で
は、出力端子電圧Voutの変化に応じて第1及び第2の
スイッチング素子23,26のオン・オフを制御するパ
ルス信号のパルス幅を変化させ、出力端子電圧Voutが
一定となるように帰還制御を行う。
At this time, the switching control circuit 28 changes the pulse width of the pulse signal for controlling the on / off of the first and second switching elements 23 and 26 in accordance with the change of the output terminal voltage Vout. Feedback control is performed so that the voltage Vout becomes constant.

【0007】さらに、スイッチング制御回路28は、第
1及び第2のスイッチング素子23,26が同時にオン
するクロスカレントを防止するため、図3に示すよう
に、第1或いは第2のスイッチング23,26がオンか
らオフ状態に移行した後、所定のデッドタイムtDET
設定し、このデッドタイムtDET経過後に、第2或いは
第1のスイッチング素子26,23をオン状態としてい
る。
Further, as shown in FIG. 3, the switching control circuit 28 controls the first and second switching elements 23 and 26 to prevent a cross current in which the first and second switching elements 23 and 26 are simultaneously turned on. After switching from the on state to the off state, a predetermined dead time t DET is set, and after the dead time t DET elapses, the second or first switching element 26 or 23 is turned on.

【0008】これにより、出力端子21bに接続された
負荷(図示せず)への供給電流が大きい重負荷のときに
も、第1のスイッチング素子23がオフのとき、インダ
クタ22に蓄えられたエネルギーは、第2のスイッチン
グ素子26を介して放出されるので、転流ダイオード2
5による順方向電圧損失を生ずることが無く、効率の良
い同期整流を行うことができる。
Thus, even when the load supplied to the output terminal 21b (not shown) is a heavy load, the energy stored in the inductor 22 when the first switching element 23 is turned off. Is discharged through the second switching element 26, so that the commutation diode 2
5 does not cause forward voltage loss, and efficient synchronous rectification can be performed.

【0009】さらに、上記のDC/DCコンバータで
は、出力電圧付近までバッテリーからの入力電圧が低下
した際に、スイッチング素子23をオン状態にすると共
にスイッチング素子26をオフ状態に設定し、スイッチ
ング動作を停止した導通状態を維持することにより出力
電圧を規定の電圧に維持して、バッテリーによる動作時
間の拡大を図っている。
Further, in the above DC / DC converter, when the input voltage from the battery drops to near the output voltage, the switching element 23 is turned on and the switching element 26 is set to the off state, and the switching operation is performed. By maintaining the stopped conductive state, the output voltage is maintained at a specified voltage, thereby extending the operation time of the battery.

【0010】前述した図2に示すDC/DCコンバータ
は降圧同期整流型であるが、スイッチング素子26を除
去した降圧チョッパ型のDC/DCコンバータ(図4参
照)も周知である。
Although the DC / DC converter shown in FIG. 2 is a step-down synchronous rectification type, a step-down chopper type DC / DC converter (see FIG. 4) in which the switching element 26 is removed is also known.

【0011】この降圧チョッパ型DC/DCコンバータ
によれば、スイッチング素子23がオン状態のときは、
入力端子21aに入力された電圧Vinがインダクタ22
及び平滑コンデンサ24によって平滑され出力端子21
bに出力される。
According to the step-down chopper type DC / DC converter, when the switching element 23 is on,
The voltage Vin input to the input terminal 21a is
And the output terminal 21 smoothed by the smoothing capacitor 24.
b.

【0012】また、スイッチング素子23がオフ状態の
ときはインダクタ22の電流は転流ダイオード25によ
って維持され、一定の電圧が出力端子21bに出力され
る。このとき、スイッチング制御回路28では、出力端
子電圧Voutの変化に応じてスイッチング素子23のオ
ン・オフを制御するパルス信号のパルス幅を変化させ、
出力端子電圧Voutが一定となるように帰還制御を行
う。
When the switching element 23 is off, the current in the inductor 22 is maintained by the commutation diode 25, and a constant voltage is output to the output terminal 21b. At this time, the switching control circuit 28 changes the pulse width of a pulse signal for controlling on / off of the switching element 23 according to the change of the output terminal voltage Vout,
Feedback control is performed so that the output terminal voltage Vout becomes constant.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
にトランジスタや電界効果トランジスタ等のスイッチン
グ半導体素子にはオフ状態とオン状態との切り替えにあ
る程度の時間がかかる。この時間を一般的にスイッチン
グ時間と称しているが、このスイッチング時間が長い
(スイッチング速度が遅い)場合には、スイッチングロ
スが大きくなる。例えば上記スイッチング素子23がオ
フ状態とオン状態の切り替わり時には、図5に示すよう
にスイッチング時間t1、t2の間において、スイッチ
ング素子23のドレイン・ソース間電圧Vdsとドレイン
電流Idとの積が電力損失となる。
However, switching semiconductor devices such as transistors and field effect transistors generally require some time to switch between the off state and the on state. This time is generally called a switching time. If the switching time is long (the switching speed is low), the switching loss increases. For example, when the switching element 23 switches between the off state and the on state, the product of the drain-source voltage Vds and the drain current Id of the switching element 23 causes a power loss between the switching times t1 and t2 as shown in FIG. Becomes

【0014】さらに、スイッチング素子23が完全にオ
ン状態になった後も、素子自体のオン抵抗によってドレ
イン・ソース間電圧Vdsは飽和電圧Vsat以下には下が
らないので、これにより素子内で電力損失を生じてい
る。
Furthermore, even after the switching element 23 is completely turned on, the drain-source voltage Vds does not drop below the saturation voltage Vsat due to the on-resistance of the element itself, thereby reducing power loss in the element. Has occurred.

【0015】トランジスタや電界効果トランジスタ等の
スイッチング半導体素子においては、一般的に、スイッ
チング速度(オフ状態とオン状態との切り替え速度)と
オン抵抗(飽和電圧)とがトレードオフの関係にあるの
で、一つの素子でスイッチング速度の高速化とオン抵抗
の低減を両立させることはできない。このため、通常は
スイッチング速度とオン抵抗(飽和電圧)のバランスの
とれたスイッチング半導体素子を用いて回路を構成して
いる。
In a switching semiconductor device such as a transistor or a field-effect transistor, a switching speed (a switching speed between an off state and an on state) and an on-resistance (saturation voltage) generally have a trade-off relationship. One element cannot achieve both high switching speed and low on-resistance. For this reason, usually, a circuit is configured using switching semiconductor elements in which the switching speed and the on-resistance (saturation voltage) are balanced.

【0016】また、スイッチング素子23を導通状態に
維持しても、入力端子21aと出力端子21bとの間に
はスイッチング素子23とインダクタ22が直列接続さ
れているので、これらの電気抵抗によって電圧降下が生
じ、出力電圧Vout を規定値に維持できなかった。
Even if the switching element 23 is maintained in a conductive state, the switching element 23 and the inductor 22 are connected in series between the input terminal 21a and the output terminal 21b. And the output voltage Vout could not be maintained at the specified value.

【0017】即ち、図6に示すようにバッテリーからの
入力電圧Vinが電子機器の駆動時間経過と共に徐々に低
下し、入力電圧Vinが電圧Va1に達した後は出力電圧V
outも徐々に低下する。ここで、Va1=Vset+Vdrpで
あり、Vsetは設定出力電圧、Vdrpはスイッチング素子
23とインダクタ22の直列抵抗による電圧降下であ
る。
That is, as shown in FIG. 6, the input voltage Vin from the battery gradually decreases as the driving time of the electronic device elapses, and after the input voltage Vin reaches the voltage Va1, the output voltage V
out gradually decreases. Here, Va1 = Vset + Vdrp, Vset is a set output voltage, and Vdrp is a voltage drop due to a series resistance of the switching element 23 and the inductor 22.

【0018】このため、入力電圧Vinが電圧Va1に達し
た後に電子回路の駆動電圧許容範囲の下限値Vminに達
したときに電子回路の駆動が停止する。従って、バッテ
リーによる電子回路の駆動時間増大はこれが限界であっ
た。
Therefore, when the input voltage Vin reaches the lower limit value Vmin of the allowable driving voltage range of the electronic circuit after reaching the voltage Va1, the driving of the electronic circuit is stopped. Therefore, the increase in the driving time of the electronic circuit by the battery has been the limit.

【0019】これらのことから電池駆動の携行型電子回
路装置、特に携帯電話やノート型パーソナルコンピュー
タでは電池の消耗低減に限界が生じ、電池による駆動時
間増大を図ることは限界に達していた。また、携帯電話
においては受信電波の状態に応じてDC/DCコンバー
タからの供給電力を瞬時に切り替える必要があるが、前
述したようにスイッチング半導体素子のスイッチング速
度とオン抵抗とがトレードオフの関係にあるので、高速
化を図ると電池による駆動時間が低下するという問題点
があった。
For these reasons, a battery-driven portable electronic circuit device, particularly a cellular phone or a notebook personal computer, has a limit in reducing the consumption of the battery, and the increase in the driving time by the battery has reached the limit. Also, in a mobile phone, it is necessary to instantaneously switch the power supplied from the DC / DC converter in accordance with the state of the received radio wave. As described above, the switching speed of the switching semiconductor element and the on-resistance have a trade-off relationship. Therefore, there is a problem that when the speed is increased, the driving time by the battery is reduced.

【0020】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、電力
損失を低減すると共に電力供給可能時間の増大を図れる
DC/DCコンバータの駆動制御方法及びDC/DCコ
ンバータを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a drive control method and a DC / DC converter for a DC / DC converter capable of reducing power loss and increasing power supply time.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するための工夫として、スイッチング半導体素子の素
子面積に基づくスイッチング速度(スイッチング時間)
とオン抵抗(飽和電圧)との関係を電力損失を低減させ
るために利用した。ここで、前記オン抵抗には、例えば
FETのオン抵抗、トランジスタの飽和電圧に基づく等
価的なオン抵抗などがある。
According to the present invention, a switching speed (switching time) based on an element area of a switching semiconductor element is devised to achieve the above object.
The relationship between the resistance and the on-resistance (saturation voltage) was used to reduce power loss. Here, the ON resistance includes, for example, an ON resistance of an FET, an equivalent ON resistance based on a saturation voltage of a transistor, and the like.

【0022】一般的に、トランジスタや電界効果トラン
ジスタ等のスイッチング半導体素子においては、スイッ
チング速度の速さとオン抵抗(飽和電圧)の大きさとは
反比例関係にある。これは、スイッチング半導体素子の
チップ面積が大きいとオン抵抗(飽和電圧)が低くな
り、また、スイッチング半導体素子のチップ面積が大き
いと該面積に基づく静電容量が大きくなり入出力信号波
形に鈍りが生じてスイッチング速度が遅くなるという関
係がある。
Generally, in a switching semiconductor element such as a transistor or a field effect transistor, the switching speed is in inverse proportion to the ON resistance (saturation voltage). This is because if the chip area of the switching semiconductor element is large, the on-resistance (saturation voltage) is low, and if the chip area of the switching semiconductor element is large, the capacitance based on the area is large and the input / output signal waveform is dull. There is a relationship that the switching speed becomes slower.

【0023】上記スイッチング速度の速さとオン抵抗
(飽和電圧)の大きさとの関係を利用して、2つ以上の
スイッチング半導体素子の能動端子を並列接続し、これ
らのスイッチング半導体素子を併用して能動端子間の導
通状態と非導通状態を切り替えるようにした。
The active terminals of two or more switching semiconductor elements are connected in parallel by utilizing the relationship between the switching speed and the magnitude of the on-resistance (saturation voltage), and these switching semiconductor elements are used in combination. The conduction state and the non-conduction state between the terminals are switched.

【0024】このように2つ以上のスイッチング半導体
素子の能動端子を並列接続して併用する場合、例えば、
スイッチング半導体素子として電界効果トランジスタを
用いたときは各素子のドレインを接続すると共に各素子
のソースを接続して用い、またスイッチング半導体素子
としてトランジスタを用いたときは各素子のコレクタを
接続すると共に各素子のエミッタを接続して用いる。
When the active terminals of two or more switching semiconductor elements are connected in parallel and used together, for example,
When a field-effect transistor is used as a switching semiconductor element, the drain of each element is connected and the source of each element is connected, and when a transistor is used as a switching semiconductor element, the collector of each element is connected and Used by connecting the emitters of the elements.

【0025】ここで、オン状態に設定するスイッチング
半導体素子の数及びオン・オフ状態の切り替えタイミン
グを制御することにより、スイッチング半導体素子のチ
ップ面積に基づくオン抵抗(飽和電圧)及び静電容量を
調整することができる。例えば、オフ状態からオン状態
への切り替え当初に1つのスイッチング半導体素子のみ
をオン状態に設定することにより、該スイッチング半導
体素子単体の静電容量に基づくスイッチング速度でオフ
状態からオン状態へ切り替えることができる。同様にオ
ン状態からオフ状態への切り替えを行う時に1つのスイ
ッチング半導体素子のみがオン状態に設定されていれ
ば、該スイッチング半導体素子のみの静電容量に基づく
スイッチング速度でオン状態からオフ状態へ切り替える
ことができる。また、導通状態において2つ以上のスイ
ッチング半導体素子をオン状態に設定すれば、これらの
素子が並列接続されて全体としてのオン抵抗(飽和電
圧)が低下する。これにより、前記導電路に直列接続さ
れるオン抵抗(飽和電圧)は、前記スイッチング半導体
素子を単体で用いたときに比べて低下する。従って、前
記スイッチング半導体素子のオン状態におけるオン抵抗
(飽和電圧)による電力損失も低減できる。
Here, the on-resistance (saturation voltage) and the capacitance based on the chip area of the switching semiconductor element are adjusted by controlling the number of switching semiconductor elements to be set to the on state and the switching timing of the on / off state. can do. For example, by setting only one switching semiconductor element to the on state at the beginning of switching from the off state to the on state, it is possible to switch from the off state to the on state at a switching speed based on the capacitance of the single switching semiconductor element. it can. Similarly, when only one switching semiconductor element is set to the on state when switching from the on state to the off state, the switching state is switched from the on state to the off state at a switching speed based on the capacitance of only the switching semiconductor element. be able to. Further, if two or more switching semiconductor elements are set to the on state in the conductive state, these elements are connected in parallel, and the on resistance (saturation voltage) as a whole decreases. Thereby, the on-resistance (saturation voltage) connected in series to the conductive path is lower than when the switching semiconductor element is used alone. Therefore, the power loss due to the ON resistance (saturation voltage) in the ON state of the switching semiconductor element can be reduced.

【0026】また、オン抵抗(飽和電圧)の低いスイッ
チング半導体素子を併用することにより、導通状態時に
おいて該スイッチング半導体素子をオン状態に設定する
と、前記端子間飽和電圧の低いスイッチング半導体素子
よりもさらに低い端子間飽和電圧となる。
Further, when a switching semiconductor element having a low on-resistance (saturation voltage) is used together to set the switching semiconductor element to an on state in a conductive state, the switching semiconductor element has a lower inter-terminal saturation voltage than the switching semiconductor element. A low inter-terminal saturation voltage results.

【0027】また、導通状態時において前記通電容量の
大きいスイッチング半導体素子をオン状態に設定する
と、該スイッチング半導体素子を含む2つ以上の素子に
電流が流れるので通電容量が増大する。
When the switching semiconductor element having a large current-carrying capacity is set to the ON state during the conductive state, current flows through two or more elements including the switching semiconductor element, so that the current-carrying capacity increases.

【0028】また、並列接続された2つ以上のスイッチ
ング半導体素子の中の1つのスイッチング半導体素子を
オン状態に設定することにより、該スイッチング半導体
素子のスイッチング時間で前記導電路を導通状態にする
ことができる。この後、他のスイッチング半導体素子を
オン状態に設定することにより、前記スイッチング半導
体素子を単体で用いたときに比べて前記導電路に直列接
続されるオン抵抗(飽和電圧)を低下することができ
る。
Further, by setting one of the two or more switching semiconductor elements connected in parallel to the ON state, the conductive path is made conductive during the switching time of the switching semiconductor element. Can be. Thereafter, by setting the other switching semiconductor elements to the ON state, the on-resistance (saturation voltage) connected in series to the conductive path can be reduced as compared with the case where the switching semiconductor element is used alone. .

【0029】また、並列接続された2つ以上のスイッチ
ング半導体素子の能動端子間を非導通状態から導通状態
にする時には、1つのスイッチング半導体素子をオン状
態に設定した後、2つ目以降のスイッチング半導体素子
のオフ状態からオン状態への切り替え設定を、この直前
にオン状態に設定したスイッチング半導体素子の端子間
電圧が該スイッチング半導体素子をオン状態に設定した
時点の端子間電圧の所定割合まで低下したときに行え
ば、最初にオン状態に設定したスイッチング半導体素子
のスイッチング速度によって導電路には急速に電流が流
れ該スイッチング半導体素子の端子間電圧は低下する。
この後、2つ目以降のスイッチング半導体素子のオフ状
態からオン状態への切り替え設定を、この直前にオン状
態に設定したスイッチング半導体素子の端子間電圧が該
スイッチング半導体素子をオン状態に設定した時点の端
子間電圧の所定割合まで低下したときに行うことによ
り、これらのスイッチング半導体素子の飽和電圧が低下
する。
When the active terminals of two or more switching semiconductor elements connected in parallel are switched from the non-conductive state to the conductive state, one switching semiconductor element is set to the ON state, and then the second and subsequent switching elements are switched. The switching setting of the semiconductor element from the off state to the on state is set such that the terminal voltage of the switching semiconductor element set to the on state immediately before this drops to a predetermined ratio of the terminal voltage when the switching semiconductor element is set to the on state. If this operation is performed, a current will rapidly flow through the conductive path due to the switching speed of the switching semiconductor element which is initially set to the ON state, and the terminal voltage of the switching semiconductor element will decrease.
Thereafter, the switching setting from the off state to the on state of the second and subsequent switching semiconductor elements is performed at the time when the terminal voltage of the switching semiconductor element set to the on state immediately before the switching semiconductor element sets the switching semiconductor element to the on state. This operation is performed when the inter-terminal voltage has decreased to a predetermined ratio, thereby lowering the saturation voltage of these switching semiconductor elements.

【0030】また、並列接続された2つ以上のスイッチ
ング半導体素子の能動端子間を導通状態から非導通状態
にする時には、他のスイッチング半導体素子よりもオン
状態からオフ状態へのスイッチング速度が速いスイッチ
ング半導体素子を最後にオフ状態に設定することによ
り、該スイッチング半導体素子の速いスイッチング速度
で導電路は非導通状態にされる。
When the active terminals of two or more switching semiconductor elements connected in parallel are switched from the conductive state to the non-conductive state, the switching speed from the ON state to the OFF state is higher than that of the other switching semiconductor elements. By finally setting the semiconductor element to the off state, the conductive path is turned off at a high switching speed of the switching semiconductor element.

【0031】また、並列接続された2つ以上のスイッチ
ング半導体素子の能動端子間を導通状態から非導通状態
にする時には、1つを除いた他の全てのスイッチング半
導体素子をオフ状態に設定した後に最後の1つのスイッ
チング半導体素子をオフ状態に設定することにより、前
記導電路に直列接続されているスイッチング半導体素子
を、残る1つのスイッチング半導体素子のみにする。こ
れにより、残る1つのスイッチング半導体素子のチップ
面積による静電容量は最小値に設定されるので、前記導
電路を非導通状態にするときの制御信号は鈍ることが無
く、該スイッチング半導体素子のスイッチング速度で導
電路は非導通状態にされる。
When the active terminals of two or more switching semiconductor elements connected in parallel are changed from the conductive state to the non-conductive state, all the switching semiconductor elements except one are set to the off state. By setting the last one switching semiconductor element to the off state, the switching semiconductor elements connected in series to the conductive path are reduced to the remaining one switching semiconductor element. As a result, the capacitance due to the chip area of the remaining one switching semiconductor element is set to the minimum value, so that the control signal for making the conductive path non-conductive does not become dull, and the switching of the switching semiconductor element does not occur. At speed, the conductive path is rendered non-conductive.

【0032】また、並列接続された2つ以上のスイッチ
ング半導体素子の能動端子間を導通状態から非導通状態
から導通状態に切り替えるときに最初にオン状態に設定
するスイッチング半導体素子として異なる素子を順番に
用いることにより、特定のスイッチング半導体素子にの
みストレスがかかることを防止できる。即ち、前記最初
のオン状態に設定するスイッチング半導体素子には他の
素子に比べてスイッチングのときの電力損失が大きくな
るので大きなストレスがかかる。しかし、前記最初にオ
ン状態に設定するスイッチング半導体素子として異なる
素子を順番に用いることにより、前記ストレスを各スイ
ッチング半導体素子に分散させることができる。
Further, when switching between the active terminals of the two or more switching semiconductor elements connected in parallel from the conductive state to the non-conductive state to the conductive state, different elements are sequentially set as the switching semiconductor elements which are first set to the ON state. With the use, stress can be prevented from being applied only to a specific switching semiconductor element. That is, a large stress is applied to the switching semiconductor element that is set to the first ON state because power loss at the time of switching becomes large as compared with other elements. However, the stress can be distributed to each switching semiconductor element by sequentially using different elements as the switching semiconductor element to be initially set to the ON state.

【0033】また、並列接続された2つ以上のスイッチ
ング半導体素子の能動端子間を非導通状から導通状態に
する時に、他のスイッチング半導体素子よりもオフ状態
からオン状態へのスイッチング速度が速いスイッチング
半導体素子から順にオン状態に設定することにより、オ
フ状態からオン状態への移行が最小時間で行われる。
When switching between the active terminals of two or more switching semiconductor elements connected in parallel from the non-conductive state to the conductive state, the switching speed from the off state to the on state is higher than that of the other switching semiconductor elements. By setting the ON state sequentially from the semiconductor element, the transition from the OFF state to the ON state is performed in a minimum time.

【0034】また、並列接続された2つ以上のスイッチ
ング半導体素子の能動端子間を非導通状態から導通状態
に設定するときは、導通状態になるまでに要する時間は
スイッチング速度の速いスイッチング半導体素子に依存
するので、全てのスイッチング半導体素子を同時にオン
状態に設定すれば、スイッチング速度の向上及び飽和電
圧の低下が図れる。
When the active terminals of the two or more switching semiconductor elements connected in parallel are set from the non-conductive state to the conductive state, the time required for the conductive state is determined by the switching semiconductor element having a high switching speed. Therefore, if all the switching semiconductor elements are set to the ON state at the same time, the switching speed can be improved and the saturation voltage can be reduced.

【0035】また、並列接続された2つ以上のスイッチ
ング半導体素子のしきい値レベルをそれぞれ異なる値に
設定することにより、時間の経過と共に電圧形波或いは
電流波形が変化する1つの制御信号によって各スイッチ
ング半導体素子のオン・オフ制御が可能となる。これに
より、2つ以上のタイミングの異なる制御信号を生成す
る必要が無くなる。前記制御信号の波形としては、例え
ば、台形波、三角波、階段形状波、サイン波など、波形
の立ち上がり及び立ち下がりが所定値以上の時間を要し
且つ連続的或いは段階的にレベル変化する波形であれば
よい。
Also, by setting the threshold levels of two or more switching semiconductor elements connected in parallel to different values, each control signal whose voltage waveform or current waveform changes with the passage of time can be used. On / off control of the switching semiconductor element can be performed. This eliminates the need to generate two or more control signals having different timings. As the waveform of the control signal, for example, a trapezoidal wave, a triangular wave, a step-shaped wave, a sine wave, or the like, in which the rising and falling of the waveform requires a time equal to or more than a predetermined value and continuously or stepwise changes in level. I just need.

【0036】また、前記スイッチング半導体素子として
電界効果トランジスタを用い、電界効果トランジスタの
しきい値電圧レベルを異なる値に設定することにより、
同一の電圧波形によって各電界効果トランジスタのオン
・オフ制御が可能となる。これにより、2つ以上のタイ
ミングの異なる制御電圧を生成する必要が無くなる。
Further, by using a field effect transistor as the switching semiconductor element and setting the threshold voltage level of the field effect transistor to a different value,
ON / OFF control of each field effect transistor can be performed by the same voltage waveform. This eliminates the need to generate two or more control voltages with different timings.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0038】図1は、本発明の第1の実施形態における
DC/DCコンバータを示す回路図、図7はDC/DC
コンバータを示す外観図である。図において、12はイ
ンダクタ、13,14はコンデンサ、15,16は抵抗
器、30Aは集積回路(以下、ICと称する:DC/D
Cコンバータ用電子部品)で、これらによってDC/D
Cコンバータ回路が構成されている。これらの構成のう
ちコンデンサ13,14を除いた部分はDC/DCコン
バータ素子10Aとして、図7に示すようにセラミック
基板17に実装されている。セラミック基板17の表面
には6つの外部端子11a〜11fと抵抗器15,16
及びIC30Aが実装され、セラミック基板17の裏面
にはインダクタ12が実装されている。インダクタ12
は、セラミック基板17に実装可能な直方体形状を有す
る積層インダクタから成る。コンデンサ13,14は積
層インダクタ12の半分程度の大きさを有するので、D
C/DCコンバータ素子を親回路基板に実装する際に親
回路基板上に実装されて接続される。尚、コンデンサ1
3,14をIC30A等と共に基板上に実装したDC/
DCコンバータ素子を構成しても良い。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a DC / DC converter according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a DC / DC converter.
It is an outline view showing a converter. In the figure, 12 is an inductor, 13 and 14 are capacitors, 15 and 16 are resistors, and 30A is an integrated circuit (hereinafter referred to as IC: DC / D).
DC / D converter
A C converter circuit is configured. A portion excluding the capacitors 13 and 14 in these configurations is mounted on a ceramic substrate 17 as a DC / DC converter element 10A as shown in FIG. On the surface of the ceramic substrate 17, six external terminals 11a to 11f and resistors 15, 16 are provided.
And the IC 30A are mounted, and the inductor 12 is mounted on the back surface of the ceramic substrate 17. Inductor 12
Is formed of a laminated inductor having a rectangular parallelepiped shape mountable on the ceramic substrate 17. Since the capacitors 13 and 14 have a size that is about half of that of the multilayer inductor 12, D
When the C / DC converter element is mounted on the parent circuit board, it is mounted on the parent circuit board and connected. In addition, capacitor 1
DC /
A DC converter element may be configured.

【0039】また、外部端子11a〜11fのそれぞれ
は、抵抗器15,16とIC30Aの実装高さよりも大
きな高さを有し、IC30Aを親回路基板の部品実装面
に対向させて外部端子11a〜11fを親回路基板に接
続できるようになっている。
Each of the external terminals 11a to 11f has a height greater than the mounting height of the resistors 15 and 16 and the IC 30A, and the external terminals 11a to 11f face the component mounting surface of the parent circuit board. 11f can be connected to the parent circuit board.

【0040】電池からの電圧Vinが印加される外部端子
11aはコンデンサ13を介して接地されると共にIC
30Aの端子30aに接続されている。また、負荷に接
続される外部端子11bはコンデンサ14を介して接地
されると共にインダクタ12を介してIC30Aの端子
30bに接続され、負荷に対して電圧Voutを出力す
る。また、外部端子11bは直列接続された抵抗器1
5,16によって接地されている。これらの抵抗器1
5,16によって出力電圧Voutは分圧され、帰還電圧
Vfdが生成される。この帰還電圧はIC30Aの端子3
0cに印加され、IC30Aが出力電圧Voutを帰還電
圧Vfdとして入力できるようになっている。
An external terminal 11a to which a voltage Vin from a battery is applied is grounded via a capacitor 13 and is connected to an IC.
It is connected to terminal 30a of 30A. The external terminal 11b connected to the load is grounded via the capacitor 14 and connected to the terminal 30b of the IC 30A via the inductor 12, and outputs the voltage Vout to the load. The external terminal 11b is connected to the resistor 1 connected in series.
5, 16 grounded. These resistors 1
The output voltage Vout is divided by 5 and 16, and a feedback voltage Vfd is generated. This feedback voltage is applied to terminal 3 of IC 30A.
0c so that the IC 30A can input the output voltage Vout as the feedback voltage Vfd.

【0041】IC30Aは、2つのスイッチング回路3
1A,31Bと転流ダイオード32、スイッチング制御
回路33から構成されている。スイッチング回路31
A,31Bは同じ構成をなし、それぞれPチャネルの電
界効果トランジスタ(以下、FETと称する)311,
312と切替制御回路313から構成されている。
The IC 30A has two switching circuits 3
1A and 31B, a commutation diode 32, and a switching control circuit 33. Switching circuit 31
A and 31B have the same configuration, and each has a P-channel field-effect transistor (hereinafter referred to as FET) 311,
312 and a switching control circuit 313.

【0042】FET311は、FET312に比べてオ
ン・オフ状態の切り替え時間、即ちスイッチング時間が
短いものであり、FET312は、FET311に比べ
てオン抵抗が低いものである。これらのFET311,
312の能動端子すなわちドレインとソースは配列に接
続され、これら2つのFET311,312で1つの導
電路の開閉を行う。
The FET 311 has a shorter on / off switching time, ie, a shorter switching time, than the FET 312, and the FET 312 has a lower on-resistance than the FET 311. These FETs 311,
The active terminals of 312, ie, the drain and source, are connected in an array, and these two FETs 311 and 312 open and close one conductive path.

【0043】スイッチング回路31AのFET311,
312のソースは端子30aを介して入力用の外部端子
11aに接続され、ドレインは端子30b及びインダク
タ12を介して出力用の外部端子11bに接続されてい
る。また、スイッチング回路31AのFET311,3
12のゲートはスイッチング回路31Aの制御回路31
3に接続されている。
The FET 311 of the switching circuit 31A,
The source of 312 is connected to the external terminal 11a for input via the terminal 30a, and the drain is connected to the external terminal 11b for output via the terminal 30b and the inductor 12. The FETs 311 and 3 of the switching circuit 31A
The gate of 12 is the control circuit 31 of the switching circuit 31A.
3 is connected.

【0044】スイッチング回路31BのFET311,
312のソースは接地され、ドレインは端子30bに接
続されている。さらに、スイッチング回路31BのFE
T311,312のゲートはスイッチング回路31Bの
制御回路313に接続されている。
The FET 311 of the switching circuit 31B
The source of 312 is grounded, and the drain is connected to terminal 30b. Further, the FE of the switching circuit 31B
Gates of T311 and 312 are connected to the control circuit 313 of the switching circuit 31B.

【0045】転流ダイオード32のカソードは端子30
bに接続され、アノードは接地されている。
The cathode of the commutation diode 32 is connected to the terminal 30
b, and the anode is grounded.

【0046】また、スイッチング回路31A,31Bの
それぞれの制御回路313は、スイッチング制御回路3
3から入力されるオン・オフ制御信号CS0に基づい
て、FET311,312のそれぞれのオン・オフ状態
を切り替える素子制御信号CS1,CS2を生成して、
FET311,312のゲートに出力する。
The control circuit 313 of each of the switching circuits 31A and 31B includes the switching control circuit 3
3 to generate element control signals CS1 and CS2 for switching the respective ON / OFF states of the FETs 311 and 312 based on the ON / OFF control signal CS0 input from
Output to the gates of FETs 311 and 312.

【0047】スイッチング制御回路33は、例えば図8
に示すように、誤差増幅器331、三角波発生回路33
2、コンパレータ333、NPN型のトランジスタ33
4、PNP型のトランジスタ335から構成されてい
る。
The switching control circuit 33 is, for example, as shown in FIG.
, The error amplifier 331 and the triangular wave generation circuit 33
2. Comparator 333, NPN transistor 33
4. It is composed of a PNP transistor 335.

【0048】誤差増幅器331には、出力電圧Voutが
抵抗器15,16によって分圧された帰還電圧Vfdが印
加される。抵抗器15,16は直列接続され、その一端
は接地されると共に他端には帰還電圧Vfdが印加され、
出力電圧Voutを分圧した電圧Vfdを誤差増幅器331
に入力する。
A feedback voltage Vfd obtained by dividing the output voltage Vout by the resistors 15 and 16 is applied to the error amplifier 331. The resistors 15 and 16 are connected in series, one end of which is grounded, and the other end of which is supplied with a feedback voltage Vfd.
The voltage Vfd obtained by dividing the output voltage Vout is output to the error amplifier 331.
To enter.

【0049】誤差増幅器331は電圧Vfdを入力して、
この電圧Vfdがリファレンス電圧Vrefとほぼ同じにな
るようにこれらの差の電圧に対応した誤差電圧を出力す
る。
The error amplifier 331 receives the voltage Vfd,
An error voltage corresponding to the difference voltage is output so that the voltage Vfd becomes substantially the same as the reference voltage Vref.

【0050】コンパレータ333は、三角波発生回路3
32から出力される三角波電圧と上記誤差電圧とを比較
して、三角波電圧より誤差電圧が大きいときはハイレベ
ルの信号を出力し、誤差電圧より三角波電圧が大きいと
きはローレベルの電圧を出力する。この出力電圧はトラ
ンジスタ334,335のベースに入力され、トランジ
スタ334,335はスイッチング動作を行い、このス
イッチング動作に伴ってスイッチング回路31A,31
BのFET311,312もスイッチング動作を行う。
The comparator 333 includes the triangular wave generation circuit 3
A comparison is made between the triangular wave voltage outputted from 32 and the above-mentioned error voltage. If the error voltage is larger than the triangular wave voltage, a high-level signal is output. . This output voltage is input to the bases of the transistors 334 and 335, and the transistors 334 and 335 perform a switching operation.
The FETs 311 and 312 of B also perform the switching operation.

【0051】これにより、スイッチング回路31AのF
ET311,312の能動端子(ドレイン・ソース)間
が導通状態のときにスイッチング回路31BのFET3
11,312の能動端子(ドレイン・ソース)間が非導
通状態になり、スイッチング回路31BのFET31
1,312の能動端子(ドレイン・ソース)間が導通状
態のときにスイッチング回路31AのFET311,3
12の能動端子(ドレイン・ソース)間が非導通状態に
なる。この動作が繰り返され、これらのスイッチング動
作に基づく連続したほぼ一定レベルの直流電圧が出力さ
れる。
Thus, the F of the switching circuit 31A is
When the connection is established between the active terminals (drain and source) of the ETs 311 and 312, the FET 3 of the switching circuit 31B
The active terminals (drain and source) of the switching circuits 11 and 312 are turned off, and the FET 31 of the switching circuit 31B is turned off.
FETs 311 and 312 of the switching circuit 31A when the active terminals (drain and source) of the switching circuits 31 and 312 are conducting.
Twelve active terminals (drain-source) become non-conductive. This operation is repeated, and a continuous substantially constant level DC voltage is output based on these switching operations.

【0052】さらに、各スイッチング回路31A,31
Bの動作を詳細に説明する。
Further, each of the switching circuits 31A, 31
The operation of B will be described in detail.

【0053】ここでは、スイッチング回路31Aに関し
て説明するが、スイッチング回路31Bについても同様
の動作を行う。
Here, the switching circuit 31A will be described, but the switching circuit 31B performs the same operation.

【0054】制御回路313において生成される素子制
御信号CS1,CS2のそれぞれは、例えば図9に示す
ような信号であることが好ましい。
Each of the element control signals CS1 and CS2 generated in the control circuit 313 is preferably, for example, a signal as shown in FIG.

【0055】即ち、オン・オフ制御信号CS0がオフ状
態のハイレベル(期間P1)からオン状態を指示するロ
ーレベル(期間P2〜P4)に変わると同時に一方のF
ET311に対する素子制御信号CS1もハイレベルか
らローレベルに変わり、スイッチング速度が速いFET
311をオン状態に設定する。
That is, at the same time when the on / off control signal CS0 changes from the high level in the off state (period P1) to the low level (period P2 to P4) indicating the on state, one F
The element control signal CS1 for the ET311 also changes from the high level to the low level, and the switching speed is high for the FET.
311 is turned on.

【0056】これにより、端子30aと端子30b間の
電位差(FET311のドレイン・ソース間電圧Vds)
はFET311のスイッチング時間に応じて急速に低下
し、端子30a,30b間には電流(FET311のド
レイン電流)Idが急速に流れ出す(期間P2)。
Thus, the potential difference between the terminal 30a and the terminal 30b (the drain-source voltage Vds of the FET 311)
Rapidly decreases in accordance with the switching time of the FET 311 and a current (drain current of the FET 311) Id rapidly flows between the terminals 30a and 30b (period P2).

【0057】この後、端子30a,30b間の電位差が
FET311のオン抵抗に基づく飽和電圧に至る付近に
おいて、他方のFET312に対する素子制御信号CS
2をハイレベルからローレベルに切り替えて、他方のF
ET312をオン状態に設定する。これにより、端子3
0a,30b間に流れる電流はFET311,312の
双方を流れ、一方のFET311のオン抵抗に対して他
方のFET312のオン抵抗が並列接続され、端子30
a,30b間の電位差、即ち並列接続された2つのFE
T311,312のドレイン・ソース間電圧Vdsは、他
方のFET312のスイッチング速度に応じて低下し
(期間P3)、これら2つのFET311,312の合
成オン抵抗に基づく飽和電圧Vsat'に落ち着く(期間P
4)。
Thereafter, when the potential difference between the terminals 30a and 30b reaches a saturation voltage based on the ON resistance of the FET 311, the element control signal CS for the other FET 312
2 is switched from high level to low level, and the other F
The ET 312 is set to the ON state. Thereby, the terminal 3
0a, 30b flows through both the FETs 311 and 312, and the on-resistance of one FET 311 is connected in parallel with the on-resistance of the other FET 312.
a, 30b, that is, two FEs connected in parallel.
The drain-source voltage Vds of T311 and 312 decreases in accordance with the switching speed of the other FET 312 (period P3), and settles to the saturation voltage Vsat 'based on the combined on-resistance of these two FETs 311 and 312 (period P3).
4).

【0058】従って、導電路を導通状態にする際のター
ンオン時間ton(FET311のスイッチング時間)は
短くなり、このターンオン時間tonにおける電力損失も
低減される。
Accordingly, the turn-on time ton (switching time of the FET 311) for making the conductive path conductive is shortened, and the power loss at the turn-on time ton is also reduced.

【0059】一方、オン・オフ制御信号CS0がオン状
態のローレベル(期間P2〜P4)からオフ状態を指示
するハイレベル(期間P5,P6,P1)に変わると同
時に他方のFET312に対する素子制御信号CS2を
ローレベルからハイレベルに変えて、他方のFET31
2をオフ状態に設定する。
On the other hand, the on / off control signal CS0 changes from a low level in the on state (periods P2 to P4) to a high level (periods P5, P6, and P1) indicating the off state, and at the same time, an element control signal for the other FET 312. CS2 is changed from low level to high level, and the other FET 31
2 is turned off.

【0060】これにより、端子30aと端子30b間の
電位差(FET311,312のドレイン・ソース間電
圧Vds)はFET312のスイッチング時間に応じて上
昇する(期間P5)。
As a result, the potential difference between the terminals 30a and 30b (the drain-source voltage Vds of the FETs 311 and 312) increases in accordance with the switching time of the FET 312 (period P5).

【0061】この後、端子30a,30b間の電位差が
一方のFET311のオン抵抗に基づく飽和電圧に至っ
たら、このFET311に対する素子制御信号CS1を
ローレベルからハイレベルに切り替えて、FET311
をオフ状態に設定する。
Thereafter, when the potential difference between the terminals 30a and 30b reaches a saturation voltage based on the ON resistance of one FET 311, the element control signal CS1 for this FET 311 is switched from low level to high level, and the FET 311
Set to off state.

【0062】これにより、端子30a,30b間に流れ
る電流はFET311のスイッチング時間に応じて急速
に低下し、端子30a,30b間の電位差は急速に上昇
し(期間P6)、端子30a,30b間が電気的に非導
通状態にされる(期間P1)。
As a result, the current flowing between the terminals 30a and 30b rapidly decreases in accordance with the switching time of the FET 311, the potential difference between the terminals 30a and 30b rapidly increases (period P6), and the voltage between the terminals 30a and 30b changes. It is made electrically non-conductive (period P1).

【0063】また、導電路の導通状態時(期間P3〜P
5)においては、飽和電圧Vsat'を低くできるので、F
ET311,312のオン抵抗による電力損失も従来よ
り低減される。
Further, when the conductive path is in the conductive state (period P3 to P3)
In 5), since the saturation voltage Vsat 'can be lowered, F
Power loss due to the on-resistance of the ETs 311 and 312 is also reduced as compared with the conventional case.

【0064】従って、導電路を非導通状態にする際のタ
ーンオフ時間toff(FET11のスイッチング時間)
は短くなり、このターンオフ時間toffにおける電力損
失も低減される。
Therefore, the turn-off time toff (switching time of the FET 11) when the conductive path is turned off.
And the power loss at the turn-off time toff is also reduced.

【0065】前述したように本実施形態のDC/DCコ
ンバータ10Aによれば、スイッチングにかかるターン
オン時間ton及びターンオフ時間toffを短くできるた
め高周波数での駆動が容易に行えると共に電力損失を低
減することができる。
As described above, according to the DC / DC converter 10A of the present embodiment, the turn-on time ton and the turn-off time toff required for switching can be shortened, so that driving at a high frequency can be easily performed and power loss can be reduced. Can be.

【0066】尚、上記他方のFET312に代えてオン
抵抗の低いFETをさらに併用すれば導電路の導通状態
時における合成オン抵抗をさらに低下させることがで
き、導通状態時における電力損失をさらに低減すること
ができる。
If a low on-resistance FET is further used in place of the other FET 312, the combined on-resistance in the conductive state of the conductive path can be further reduced, and the power loss in the conductive state can be further reduced. be able to.

【0067】また、使用するFET311,312の特
性を適宜選択することにより、スイッチング時間のみを
変更することも可能であり、また入出力端子30a,3
0b間の飽和電圧のみを変更することも可能である。
By appropriately selecting the characteristics of the FETs 311 and 312 to be used, only the switching time can be changed, and the input / output terminals 30a and 3a can be changed.
It is also possible to change only the saturation voltage between 0b.

【0068】また、他方のFET312に代えて複数の
FETの能動端子(ドレイン、ソース)を並列接続して
用いても、導電路の導通状態時における合成オン抵抗及
び電力損失をさらに低下させることができることは言う
までもない。
Further, even if the active terminals (drain, source) of a plurality of FETs are used in parallel instead of the other FET 312, the combined on-resistance and power loss when the conductive path is conductive can be further reduced. It goes without saying that you can do it.

【0069】また、2つのFET311,312を交互
に最初にオンするFETにすれば、オフ状態からオン状
態に切り替わる際にFETにかかるストレスを各FET
311,312に分散することができる。3つ以上のF
ETの能動端子を並列接続して用いるときは、最初にオ
ンするFETを順番に代えることにより、FETにかか
るストレスを分散することができる。
When the two FETs 311 and 312 are turned on first alternately, the stress applied to the FETs when switching from the off state to the on state is reduced.
311 and 312. 3 or more F
When the active terminals of the ET are connected in parallel, the stress applied to the FETs can be dispersed by changing the FETs that are turned on first in order.

【0070】また、本実施形態では、スイッチング速度
及びオン抵抗の異なるFET311,312を用いた
が、これらがほぼ同じFETを用いても良い。
In this embodiment, the FETs 311 and 312 having different switching speeds and on-resistances are used. However, these FETs may be almost the same.

【0071】さらに、非導通状態から導通状態に設定す
るときは、導通状態になるまでに要する時間はスイッチ
ング速度の速いFET311に依存するので、2つのF
ET311,312を同時にオン状態に設定しても同様
の効果が得られる。
Furthermore, when setting from the non-conductive state to the conductive state, the time required for the conductive state depends on the FET 311 having a high switching speed.
The same effect can be obtained even if the ETs 311 and 312 are simultaneously set to the ON state.

【0072】また、本実施形態ではスイッチング半導体
素子としてFETを用いたが、これに限定されることは
なく、トランジスタ或いはこれ以外の半導体素子を用い
ても同様の作用効果を得ることができる。
In this embodiment, the FET is used as the switching semiconductor element. However, the present invention is not limited to this, and similar effects can be obtained by using a transistor or another semiconductor element.

【0073】次に、第1実施形態におけるスイッチング
回路31A,31Bの切替制御回路の詳細例を説明す
る。
Next, a detailed example of the switching control circuit of the switching circuits 31A and 31B in the first embodiment will be described.

【0074】図10は、第1実施例の切替制御回路を示
す構成図である。図において、313Aは切替制御回路
で、差動増幅器41、コンパレータ42、基準電圧発生
源43、ゲート駆動回路44,45から構成されてい
る。
FIG. 10 is a block diagram showing a switching control circuit according to the first embodiment. In the figure, reference numeral 313A denotes a switching control circuit, which includes a differential amplifier 41, a comparator 42, a reference voltage generation source 43, and gate drive circuits 44 and 45.

【0075】差動増幅器41の2つの入力端子は並列接
続されたFET311,312のドレインとソースに接
続され、ドレイン・ソース間の電位差V1に対応した電
圧を出力する。コンパレータ42の非反転入力端子には
差動増幅器41の出力電圧が入力され、反転入力端子に
は基準電圧発生源43から出力される基準電圧Vthが印
加されている。
The two input terminals of the differential amplifier 41 are connected to the drain and the source of the FETs 311 and 312 connected in parallel, and output a voltage corresponding to the potential difference V1 between the drain and the source. The output voltage of the differential amplifier 41 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 42, and the reference voltage Vth output from the reference voltage generation source 43 is applied to the inverting input terminal.

【0076】ここでは、基準電圧Vthは、FET311
のオン抵抗に基づく飽和電圧に設定されている。これに
より、コンパレータ42の出力信号DS1は、ドレイン
・ソース間の電位差V1が基準電圧Vth以上のときにハ
イレベルとなり、電位差V1が基準電圧Vthより低いと
きにローレベルとなる。
Here, the reference voltage Vth is
Is set to the saturation voltage based on the on-resistance of. Thus, the output signal DS1 of the comparator 42 becomes high level when the potential difference V1 between the drain and the source is equal to or higher than the reference voltage Vth, and becomes low level when the potential difference V1 is lower than the reference voltage Vth.

【0077】コンパレータ42の出力信号DS1及びオ
ン・オフ制御信号CS0はゲート駆動回路44,45の
それぞれに入力され、これらの信号に基づいて、ゲート
回路44では素子制御信号CS1が生成され、ゲート駆
動回路45では素子制御信号CS2が生成される。
The output signal DS1 of the comparator 42 and the on / off control signal CS0 are input to each of the gate drive circuits 44 and 45. Based on these signals, the gate circuit 44 generates an element control signal CS1 and the gate drive circuit The circuit 45 generates an element control signal CS2.

【0078】前述の構成によれば、FET311がオン
状態に設定された後、ドレイン・ソース間の電位差V1
がFET311のオン抵抗に基づく飽和電圧に至ったと
きに他方のFET312をオン状態に設定することがで
きる。さらに、他方のFET312をオフ状態に設定し
た後にドレイン・ソース間の電位差V1がFET311
のオン抵抗に基づく飽和電圧に至ったときに、FET3
11をオフ状態に設定することができる。
According to the above configuration, after the FET 311 is set to the ON state, the potential difference V1 between the drain and the source is set.
When the voltage reaches a saturation voltage based on the ON resistance of the FET 311, the other FET 312 can be set to the ON state. Further, after the other FET 312 is set to the OFF state, the potential difference V1 between the drain and the source is changed to the FET 311.
When the saturation voltage based on the ON resistance of
11 can be set to the off state.

【0079】図11は、第2実施例の切替制御回路を示
す構成図である。図において、前述した第1実施例と同
一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略す
る。また、第2実施例態と第1実施例との相違点は、ゲ
ート駆動回路44,45に代えて2入力の論理和回路
(以下、OR回路と称する)46を設けたことである。
FIG. 11 is a block diagram showing a switching control circuit according to the second embodiment. In the figure, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that a two-input OR circuit (hereinafter referred to as an OR circuit) 46 is provided instead of the gate drive circuits 44 and 45.

【0080】即ち、OR回路46の一方の入力端子はコ
ンパレータ42の出力端子に接続され、他方の入力端子
には制御信号CS0が入力されると共にFET311の
ゲートに接続されている。また、OR回路46の出力端
子はFET312のゲートに接続されている。
That is, one input terminal of the OR circuit 46 is connected to the output terminal of the comparator 42, and the other input terminal receives the control signal CS0 and is connected to the gate of the FET 311. The output terminal of the OR circuit 46 is connected to the gate of the FET 312.

【0081】これにより、図12のタイミングチャート
に示すように、一方のFET311に対する素子制御信
号CS1はオン・オフ制御信号CS0と同一であり、他
方のFET312に対する素子制御信号CS2はハイレ
ベルからローレベルへの立ち下がりが信号DS1と同じ
タイミングになり、ローレベルからハイレベルへの立ち
上がりが信号CS0と同じになる。
As a result, as shown in the timing chart of FIG. 12, the element control signal CS1 for one FET 311 is the same as the on / off control signal CS0, and the element control signal CS2 for the other FET 312 changes from high level to low level. At the same time as the signal DS1, and the rise from the low level to the high level is the same as the signal CS0.

【0082】従って、並列接続されたFET311,3
12のドレイン・ソース間を非導通状態から導通状態に
切り替えるときのターンオン時間tonの短縮化を図るこ
とができると共に、ターンオン時間内の電力損失と、導
通状態時のオン抵抗による電力損失を低減できる。しか
し、2つのFET311,312を同時にオフ状態にす
るため、ターンオフ時間toffは期間P5と期間P6の
和となり、ターンオフ時間の短縮化とこのときの電力損
失はあまり改善されない。
Therefore, the FETs 311 and 3 connected in parallel
It is possible to shorten the turn-on time ton when switching from the non-conductive state to the conductive state between the drain and source of the semiconductor device 12, and reduce the power loss during the turn-on time and the power loss due to the on-resistance during the conductive state. . However, since the two FETs 311 and 312 are simultaneously turned off, the turn-off time toff is the sum of the period P5 and the period P6, and the turn-off time is shortened and the power loss at this time is not significantly improved.

【0083】このターンオフ時間の短縮化とこのときの
電力損失を改善した切替制御回路が、図13に示す第3
実施例の切替制御回路313Cである。
The switching control circuit in which the turn-off time is shortened and the power loss at this time is improved is the third control circuit shown in FIG.
This is the switching control circuit 313C of the embodiment.

【0084】図13において、前述した第2実施例と同
一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略す
る。切替制御回路313Cは、第2実施例の切替制御回
路313Bに対して2入力の論理積回路(以下、AND
回路と称する)47を設けたものである。このAND回
路47の一方の入力端子にはオン・オフ信号CS0が入
力され、他方の入力端子にはコンパレータ42の出力信
号DS1が入力されている。このAND回路47の出力
信号はFET312の素子制御信号CS2としてFET
312のゲートに入力されている。
In FIG. 13, the same components as those in the above-described second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The switching control circuit 313C is different from the switching control circuit 313B of the second embodiment in that a two-input AND circuit (hereinafter, AND) is used.
Circuit 47). The ON / OFF signal CS0 is input to one input terminal of the AND circuit 47, and the output signal DS1 of the comparator 42 is input to the other input terminal. The output signal of the AND circuit 47 is used as an element control signal CS2 of the FET 312 as an FET.
312 is input to the gate.

【0085】上記構成により、図14のタイミングチャ
ートに示す素子制御信号CS1,CS2が生成され、前
述した理想的なオン・オフ切り替えができる。
With the above configuration, the element control signals CS1 and CS2 shown in the timing chart of FIG. 14 are generated, and the above-described ideal on / off switching can be performed.

【0086】従って、第3実施例の切替制御回路313
Cを用いたスイッチング回路31A,31BをDC/D
Cコンバータ10Aに設けることにより、ターンオン時
間ton及びターンオフ時間toffの短縮化を図ることが
できると共に、ターンオン時間及びターンオフ時間内の
電力損失と、導通状態時のオン抵抗による電力損失を低
減することができる。
Accordingly, the switching control circuit 313 of the third embodiment
DC / D switching circuits 31A and 31B
By providing the C converter 10A, the turn-on time ton and the turn-off time toff can be shortened, and the power loss during the turn-on time and the turn-off time and the power loss due to the on-resistance in the conductive state can be reduced. it can.

【0087】次に、第4実施例のスイッチング回路を説
明する。
Next, a switching circuit according to a fourth embodiment will be described.

【0088】図15は、第4実施例のスイッチング回路
31Cを示す構成図である。このスイッチング回路31
Cを前述のスイッチング回路31A,31Bに代えて用
いることができる。図において、311A,312Aは
Nチャネル型のFETで、前述の実施形態と同様にスイ
ッチング時間が短いものである。さらに、FET311
A,312Aは、それぞれターンオン、ターンオフする
しきい値電圧レベルが異なる値に設定されている。ここ
では、一方のFET311Aのしきい値電圧レベルはV
th1に設定され、他方のFET312Aのしきい値電圧
レベルはVth1よりも高いVth2(>Vth1)に設定され
ている。また、313Dは切替制御回路で、台形波発生
回路48から構成されている。
FIG. 15 is a configuration diagram showing a switching circuit 31C of the fourth embodiment. This switching circuit 31
C can be used in place of the switching circuits 31A and 31B described above. In the figure, reference numerals 311A and 312A denote N-channel type FETs having a short switching time as in the above-described embodiment. Further, the FET 311
A and 312A have different threshold voltage levels for turning on and turning off, respectively. Here, the threshold voltage level of one FET 311A is V
The threshold voltage level of the other FET 312A is set to Vth2 (> Vth1) higher than Vth1. Reference numeral 313D denotes a switching control circuit, which includes a trapezoidal wave generation circuit 48.

【0089】Nチャネル型FET311A,312A
は、ゲート電圧がローレベルのときオフ状態にあり、ハ
イレベルになるとオン状態になるので、オン・オフ制御
信号CS0’として前述のオン・オフ制御信号CS0を
反転した信号を用いれば良い。
N-channel FETs 311A and 312A
Is turned off when the gate voltage is at a low level, and turned on when the gate voltage is at a high level. Therefore, a signal obtained by inverting the above-mentioned on / off control signal CS0 may be used as the on / off control signal CS0 ′.

【0090】台形波発生回路48は、オン・オフ制御信
号CS0’に基づいて、図16に示すような台形波の素
子制御信号CS0”を出力する。素子制御信号CS0”
は、オン・オフ制御信号CS0’がローレベルからハイ
レベルに変わると徐々に直線状に電圧が上昇し、オン・
オフ制御信号CS0’がハイレベルからローレベルに変
わると徐々に直線状に電圧が低下する信号である。ま
た、FET311A,312Aのしきい値電圧レベルV
th1,Vth2は素子制御信号CS0”の最小値と最大値の
中間に位置するように設定されている。
The trapezoidal wave generating circuit 48 outputs a trapezoidal wave element control signal CS0 ″ as shown in FIG. 16 based on the ON / OFF control signal CS0 ′. The element control signal CS0 ″
When the on / off control signal CS0 ′ changes from low level to high level, the voltage gradually increases linearly,
When the OFF control signal CS0 ′ changes from the high level to the low level, the voltage gradually decreases linearly. Also, the threshold voltage level V of the FETs 311A and 312A
th1 and Vth2 are set so as to be located between the minimum value and the maximum value of the element control signal CS0 ".

【0091】上記構成によれば、図16に示すように、
オン・オフ制御信号CS0’がローレベルからハイレベ
ルに変わり素子制御信号CS0”の電圧レベルが上昇
し、第1のしきい値電圧レベルVth1に達すると一方の
FET311Aがオン状態にされる。この後、素子制御
信号CS0”の電圧レベルがさらに上昇し、第2のしき
い値電圧レベルVth2に達すると他方のFET312A
がオン状態にされる。また、オン・オフ制御信号CS
0’がハイレベルからローレベルに変わり素子制御信号
CS0”の電圧レベルが低下して第2のしきい値電圧レ
ベルVth2に達すると他方のFET312Aがオフ状態
にされる。この後、素子制御信号CS0”の電圧レベル
がさらに低下して第1のしきい値電圧レベルVth1に達
すると一方のFET311Aがオフ状態にされる。
According to the above configuration, as shown in FIG.
When the on / off control signal CS0 'changes from low level to high level and the voltage level of the element control signal CS0 "rises and reaches the first threshold voltage level Vth1, one FET 311A is turned on. Thereafter, when the voltage level of the element control signal CS0 "further increases and reaches the second threshold voltage level Vth2, the other FET 312A
Is turned on. Also, the on / off control signal CS
When 0 ′ changes from the high level to the low level and the voltage level of the element control signal CS0 ″ decreases to reach the second threshold voltage level Vth2, the other FET 312A is turned off. When the voltage level of CS0 "further decreases and reaches the first threshold voltage level Vth1, one FET 311A is turned off.

【0092】上記動作によってもターンオン時及びター
ンオフ時の電力損失及び導通状態時におけるオン抵抗に
基づく電力損失を低減することができる。
The above operation can also reduce the power loss at the time of turn-on and turn-off and the power loss attributable to the on-resistance in the conductive state.

【0093】尚、台形波発生回路48によって発生され
る台形波(素子制御信号CS0”)の立ち上がり及び立
ち下がりの傾きは、FET311A,312Aそれぞれ
のスイッチング時間、飽和電圧及びしきい値電圧レベル
Vth1,Vth2を考慮して最適値に設定することが好まし
い。
The slope of the rise and fall of the trapezoidal wave (element control signal CS0 ″) generated by the trapezoidal wave generation circuit 48 depends on the switching time of each of the FETs 311A and 312A, the saturation voltage and the threshold voltage level Vth1, It is preferable to set the optimum value in consideration of Vth2.

【0094】次に、第5実施例のスイッチング回路を説
明する。
Next, a switching circuit according to a fifth embodiment will be described.

【0095】図17は、第5実施例のスイッチング回路
31Dを示す構成図である。このスイッチング回路31
Cを前述のスイッチング回路31A,31Bに代えて用
いることができる。図において、311,312は前述
と同じFETで、スイッチング時間が短く、オン抵抗が
高いものである。51はFETで、ターンオン時のスイ
ッチング時間がFET311,312よりも短く、ター
ンオフ時のスイッチング時間はFET11,12よりも
長いものである。52はFETで、ターンオフ時のスイ
ッチング時間がFET311,312よりも短く、ター
ンオン時のスイッチング時間はFET311,312よ
りも長いものである。ここで、FETのスイッチング速
度とオン抵抗の間には、前述したようにトレードオフの
関係がある。FET311,312,51,52は互い
に並列接続されて、それぞれのソース及びドレインは互
いに接続されている。
FIG. 17 is a block diagram showing a switching circuit 31D according to the fifth embodiment. This switching circuit 31
C can be used in place of the switching circuits 31A and 31B described above. In the figure, reference numerals 311 and 312 denote the same FET as described above, which has a short switching time and a high on-resistance. Reference numeral 51 denotes an FET which has a shorter switching time at the time of turn-on than the FETs 311 and 312 and a longer switching time at the time of turn-off than the FETs 11 and 12. Reference numeral 52 denotes an FET, whose switching time at the time of turn-off is shorter than that of the FETs 311 and 312, and whose switching time at the time of turn-on is longer than that of the FETs 311 and 312. Here, there is a trade-off relationship between the switching speed of the FET and the on-resistance as described above. The FETs 311, 312, 51, and 52 are connected in parallel with each other, and their sources and drains are connected with each other.

【0096】313Eは切替制御回路で、差動増幅器5
3、コンパレータ55a,55b、基準電圧発生源54
a,54b、OR回路56a〜56c及びAND回路5
7によって構成されている。
Reference numeral 313E denotes a switching control circuit,
3, comparators 55a and 55b, reference voltage source 54
a, 54b, OR circuits 56a to 56c, and AND circuit 5
7.

【0097】差動増幅器53の2つの入力端子は並列接
続されたFET311,312,51,52のドレイン
及びソースに接続され、ドレイン・ソース間の電位差V
1を出力する。
The two input terminals of the differential amplifier 53 are connected to the drain and source of the FET 311, 312, 51, 52 connected in parallel, and the potential difference V between the drain and source is set.
Outputs 1.

【0098】コンパレータ55aの非反転入力端子には
差動増幅器53の出力電圧が入力され、反転入力端子に
は基準電圧発生源54aから出力される第1の基準電圧
Vth-aが印加されている。ここでは、第1の基準電圧V
th-aは、FET51のオン抵抗に基づく飽和電圧に設定
されている。これにより、コンパレータ55aの出力信
号DSaは、入出力端子間の電位差V1が第1の基準電
圧Vth-a以上のときにハイレベルとなり、電位差V1が
第1の基準電圧Vth-aより低いときにローレベルにな
る。
The output voltage of the differential amplifier 53 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 55a, and the first reference voltage Vth-a output from the reference voltage generating source 54a is applied to the inverting input terminal. . Here, the first reference voltage V
th-a is set to a saturation voltage based on the ON resistance of the FET 51. Thereby, the output signal DSa of the comparator 55a becomes high level when the potential difference V1 between the input and output terminals is equal to or higher than the first reference voltage Vth-a, and when the potential difference V1 is lower than the first reference voltage Vth-a. It goes low.

【0099】コンパレータ55bの非反転入力端子には
差動増幅器53の出力電圧が入力され、反転入力端子に
は基準電圧発生源54bから出力される第2の基準電圧
Vth-bが印加されている。ここでは、第2の基準電圧V
th-bは、FET52のオン抵抗に基づく飽和電圧に設定
されている。これにより、コンパレータ55bの出力信
号DSbは、入出力端子間の電位差V1が第2の基準電
圧Vth-b以上のときにハイレベルとなり、電位差V1が
第2の基準電圧Vth-bより低いときにローレベルにな
る。
The output voltage of the differential amplifier 53 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 55b, and the second reference voltage Vth-b output from the reference voltage generating source 54b is applied to the inverting input terminal. . Here, the second reference voltage V
th-b is set to a saturation voltage based on the ON resistance of the FET 52. As a result, the output signal DSb of the comparator 55b becomes high when the potential difference V1 between the input and output terminals is equal to or higher than the second reference voltage Vth-b, and when the potential difference V1 is lower than the second reference voltage Vth-b. It goes low.

【0100】OR回路56aは、コンパレータ55aの
出力信号DSaとオン・オフ制御信号CS0を入力し、
これらを論理和した信号をFET311の素子制御信号
CSbとしてFET311のゲートに対して出力する。
The OR circuit 56a receives the output signal DSa of the comparator 55a and the on / off control signal CS0,
A signal obtained by performing an OR operation on these signals is output to the gate of the FET 311 as an element control signal CSb of the FET 311.

【0101】OR回路56bは、コンパレータ55aの
出力信号DSaとオン・オフ制御信号CS0を入力し、
これらを論理和した信号をFET312の素子制御信号
CScとしてFET312のゲートに対して出力する。
The OR circuit 56b receives the output signal DSa of the comparator 55a and the on / off control signal CS0,
A signal obtained by performing an OR operation on these signals is output to the gate of the FET 312 as an element control signal CSc of the FET 312.

【0102】OR回路56cは、コンパレータ55aの
出力信号DSaとオン・オフ制御信号CS0を入力し、
これらを論理和した信号を出力する。
The OR circuit 56c receives the output signal DSa of the comparator 55a and the on / off control signal CS0,
The logical sum of these signals is output.

【0103】AND回路57は、OR回路56cの出力
信号とコンパレータ55bの出力信号DSbを入力し、
これらを論理積した信号をFET52の素子制御信号C
SdとしてFET52のゲートに対して出力する。
The AND circuit 57 receives the output signal of the OR circuit 56c and the output signal DSb of the comparator 55b,
The signal obtained by ANDing them is used as the element control signal C of the FET 52.
The signal is output to the gate of the FET 52 as Sd.

【0104】また、オン・オフ制御信号CS0は、FE
T51に対する素子制御信号CSaとしてFET51の
ゲートに入力される。
The on / off control signal CS0 is FE
The element control signal CSa for T51 is input to the gate of the FET 51.

【0105】次に、前述の構成よりなるスイッチング回
路31Dの動作を図18に示すタイミングチャートを参
照して説明する。
Next, the operation of the switching circuit 31D having the above configuration will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

【0106】ここでは、各FET311,312,5
1,52のオン・オフ状態を切り替えることにより、導
電路の導通状態と非導通状態を切り替え、FETがオン
状態のときに導電路に所定の電流を流すものとして説明
する。
Here, the FETs 311, 312, 5
The description will be made on the assumption that the conductive path is switched between the conductive state and the non-conductive state by switching the ON / OFF states of the FETs 1 and 52, and a predetermined current flows through the conductive path when the FET is in the ON state.

【0107】オン・オフ制御信号CS0がオフ状態のハ
イレベル(期間P1)からオン状態を指示するローレベ
ル(期間P2〜P4)に変わると同時にFET51に対
する素子制御信号CSaもハイレベルからローレベルに
変わり、FET51がオン状態に設定される。
The on / off control signal CS0 changes from the high level (period P1) in the off state to the low level (periods P2 to P4) indicating the on state, and the element control signal CSa for the FET 51 also changes from the high level to the low level. In other words, the FET 51 is set to the ON state.

【0108】これにより、並列接続されたFET31
1,312,51,52のドレイン・ソース間の電位差
(FET51のドレイン・ソース間電圧Vds)はFET
51のスイッチング時間に応じて急速に低下し、ドレイ
ン・ソース間には電流(FET51のドレイン電流)I
dが急速に流れ出す(期間P2)。
Thus, the FET 31 connected in parallel
The potential difference between the drain and the source (the drain-source voltage Vds of the FET 51) is equal to that of the FET 1, 312, 51, and 52.
51 rapidly decreases in accordance with the switching time of the transistor 51, and a current (drain current of the FET 51) I
d quickly flows out (period P2).

【0109】この後、ドレイン・ソース間の電位差がF
ET51のオン抵抗に基づく飽和電圧に至ると、FET
311,312,52に対する素子制御信号CSb,C
Sc,CSdがハイレベルからローレベルに変わり、F
ET311,312,52がオン状態に設定される。こ
れにより、ドレイン・ソース間に流れる電流は4つのF
ET51,311,312,52を流れ、双方のFET
51,311,312,52のオン抵抗が並列接続され
る。また、ドレイン・ソース間の電位差(電圧V1)
は、FET311,312,52のスイッチング速度に
応じて低下し(期間P3)、これら4つのFET51,
311,312,52の合成オン抵抗に基づく飽和電圧
Vsat'に落ち着く(期間P4)。
Thereafter, the potential difference between the drain and the source becomes F
When the saturation voltage based on the ON resistance of the ET51 is reached, the FET
Element control signals CSb, C for 311, 312, 52
Sc and CSd change from high level to low level, and F
The ETs 311, 312 and 52 are set to the ON state. As a result, the current flowing between the drain and the source becomes four F
ET51, 311, 312, 52, both FETs
On-resistances 51, 311, 312, and 52 are connected in parallel. The potential difference between the drain and the source (voltage V1)
Decrease in accordance with the switching speed of the FETs 311, 312, and 52 (period P3), and these four FETs 51,
The saturation voltage Vsat 'based on the combined on-resistance of 311, 312, and 52 is settled (period P4).

【0110】従って、導電路を導通状態にする際のター
ンオン時間ton(FET51のスイッチング時間)は短
くなり、このターンオン時間tonにおける電力損失が低
減される。
Therefore, the turn-on time ton (the switching time of the FET 51) for making the conductive path conductive is shortened, and the power loss during the turn-on time ton is reduced.

【0111】一方、オン・オフ制御信号CS0がオン状
態のローレベル(期間P2〜P4)からオフ状態を指示
するハイレベル(期間P5〜P7)に変わると同時にF
ET51,311,312に対する素子制御信号CS
a,CSb,CScがローレベルからハイレベルに変わ
り、FET51,311,312がオフ状態に設定され
る。これにより、ドレイン・ソース間の電位差(電圧V
1)はFET51,311,312のスイッチング時間
に応じて上昇する(期間P5)。
On the other hand, the on / off control signal CS0 changes from a low level in the on state (periods P2 to P4) to a high level (periods P5 to P7) indicating the off state, and F
Element control signal CS for ET51, 311 and 312
a, CSb, and CSc change from the low level to the high level, and the FETs 51, 311 and 312 are set to the off state. Thereby, the potential difference between the drain and the source (voltage V
1) rises according to the switching time of the FETs 51, 311 and 312 (period P5).

【0112】この後、ドレイン・ソース間の電位差(電
圧V1)がFET52のオン抵抗に基づく飽和電圧に至
ると、FET52に対する素子制御信号CSdがローレ
ベルからハイレベルに変化し、FET52がオフ状態に
設定される。これにより、ドレイン・ソース間に流れる
電流はFET52のスイッチング時間に応じて急速に低
下し、ドレイン・ソース間の電位差V1(Vds)は急速
に上昇して(期間P6)、ドレイン・ソース間が電気的
に非導通状態にされる(期間P7)。
Thereafter, when the potential difference (voltage V1) between the drain and the source reaches a saturation voltage based on the ON resistance of the FET 52, the element control signal CSd for the FET 52 changes from a low level to a high level, and the FET 52 is turned off. Is set. As a result, the current flowing between the drain and the source rapidly decreases in accordance with the switching time of the FET 52, the potential difference V1 (Vds) between the drain and the source rapidly increases (period P6), and the electrical connection between the drain and the source occurs. The non-conductive state is established (period P7).

【0113】従って、導電路を非導通状態にする際のタ
ーンオフ時間toff(FET52のスイッチング時間)
は短くなり、このターンオフ時間toffにおける電力損
失も低減される。
Accordingly, the turn-off time toff (switching time of the FET 52) when the conductive path is made non-conductive.
And the power loss at the turn-off time toff is also reduced.

【0114】また、導電路の導通状態時(期間P3〜P
5)においては、飽和電圧Vsat'を従来よりも低くでき
るので、FET51,311,312,52の合成オン
抵抗による電力損失も従来より低減される。
When the conductive path is in the conductive state (period P3 to P3)
In 5), since the saturation voltage Vsat 'can be made lower than in the conventional case, the power loss due to the combined ON resistance of the FETs 51, 311, 312, and 52 can be reduced as compared with the conventional case.

【0115】前述したように本実施形態のスイッチング
回路31Dによれば、スイッチングにかかるターンオン
時間ton及びターンオフ時間toffを短くできると共に
電力損失を低減することができる。
As described above, according to the switching circuit 31D of the present embodiment, the turn-on time ton and the turn-off time toff for switching can be shortened and the power loss can be reduced.

【0116】尚、上記他方のFET311,312に代
えてオン抵抗の低いFETを用いれば導電路の導通状態
時における合成オン抵抗をさらに低下させることがで
き、導通状態時における電力損失をさらに低減すること
ができる。
If a low on-resistance FET is used in place of the other FETs 311 and 312, the combined on-resistance in the conductive state of the conductive path can be further reduced, and the power loss in the conductive state can be further reduced. be able to.

【0117】また、他方のFET311,312に代え
て複数のFETの能動端子を並列接続して用いても、導
電路の導通状態時における合成オン抵抗及び電力損失を
さらに低下させることができることは言うまでもない。
Further, even if the active terminals of a plurality of FETs are used in parallel instead of the other FETs 311 and 312, the combined on-resistance and power loss when the conductive path is conductive can be further reduced. No.

【0118】また、ターンオンのスイッチング時間が短
いFET51と同等のものを複数並列接続して、これら
を交互に最初にオンするFETにすれば、オフ状態から
オン状態に切り替わる際にFETにかかるストレスを分
散することができる。3つ以上のFETの能動端子を並
列接続して用いるときは、最初にオンするFETを順番
に代えることにより、FETにかかるストレスを分散す
ることができる。
Further, if a plurality of FETs equivalent to the FET 51 having a short turn-on switching time are connected in parallel and the first one is turned on alternately, the stress applied to the FET when switching from the off state to the on state is reduced. Can be dispersed. When the active terminals of three or more FETs are connected in parallel, the stress applied to the FETs can be dispersed by changing the FETs that are turned on first in order.

【0119】また、本実施形態ではスイッチング半導体
素子としてFETを用いたが、これに限定されることは
なく、トランジスタ或いはこれ以外の半導体素子を用い
ても同様の作用効果を得ることができる。
In this embodiment, the FET is used as the switching semiconductor element. However, the present invention is not limited to this. A similar effect can be obtained by using a transistor or another semiconductor element.

【0120】次に、第6実施例のスイッチング回路を説
明する。
Next, a switching circuit according to a sixth embodiment will be described.

【0121】図19は、第6実施例のスイッチング回路
31Eを示す構成図である。図において、前述した第3
実施例(図13)と同一構成部分は同一符号をもって表
しその説明を省略する。また、第6実施例と上記第3実
施例との相違点は、FET311,312よりもオン抵
抗の低いFET58,59をFET312に対して並列
接続し、これらのFET312,58,59のゲートに
素子制御信号CS2を入力して、オン・オフ制御するよ
うにしたことである。
FIG. 19 is a configuration diagram showing a switching circuit 31E of the sixth embodiment. In the figure, the third
The same components as those in the embodiment (FIG. 13) are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the sixth embodiment and the third embodiment is that the FETs 58 and 59 having lower on-resistances than the FETs 311 and 312 are connected in parallel to the FET 312, and the gates of the FETs 312, 58 and 59 are connected to the elements. That is, the control signal CS2 is input to perform on / off control.

【0122】このように、ターンオン期間及びターンオ
フ期間を除いた導通状態の期間にオン抵抗の低いFET
58,59をオン状態に設定することにより、導通状態
時におけるオン抵抗による電力損失を大幅に低減するこ
とができる。
As described above, the FET having the low on-resistance during the conduction state except for the turn-on period and the turn-off period.
By setting 58 and 59 to the ON state, power loss due to ON resistance in the conductive state can be significantly reduced.

【0123】次に、本発明の第2の実施形態におけるD
C/DCコンバータを説明する。
Next, D in the second embodiment of the present invention will be described.
The C / DC converter will be described.

【0124】図20は、第2の実施形態におけるDC/
DCコンバータを示す回路図である。図において、前述
した第1の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって
表しその説明を省略する。また、第2の実施形態におけ
るDC/DCコンバータ素子10Bは外部からの制御信
号によって出力電圧Voutの設定値を変化できるように
しすると共に出力電圧(設定電圧)が高いときは低周波
数におけるPWM(pulse width modulation)によるス
イッチング制御を行い、出力電圧(設定電圧)が低いと
きはPFM(pulse frequency modulation)によるスイ
ッチング制御を行い、出力電圧を設定値に維持するよう
にしたものである。上記出力電圧(設定電圧)の最大値
のほぼ1/2を境としてPWMとPFMを切り替えてい
る。これにより、外部から容易に出力設定値を変更でき
るようにすると共に、出力設定値に応じて変換効率の向
上を図ることができる。
FIG. 20 is a diagram showing DC / DC in the second embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a DC converter. In the figure, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Further, the DC / DC converter element 10B in the second embodiment enables the set value of the output voltage Vout to be changed by an external control signal, and when the output voltage (set voltage) is high, the PWM (pulse) at a low frequency is used. Switching control by width modulation) is performed, and when the output voltage (set voltage) is low, switching control by PFM (pulse frequency modulation) is performed to maintain the output voltage at a set value. PWM and PFM are switched at about a half of the maximum value of the output voltage (set voltage). Thus, the output set value can be easily changed from the outside, and the conversion efficiency can be improved according to the output set value.

【0125】本実施形態では、図21に示すように、第
1の実施形態におけるスイッチング制御回路に対して抵
抗器336a,336bと、誤差増幅器337、互いに
連動するスイッチ回路338a〜338c、設定値制御
回路339及び電圧によって発振周波数を変化できるV
COを内蔵したを三角波発生回路332Bを設けたスイ
ッチング制御回路33Bを備えた。
In the present embodiment, as shown in FIG. 21, resistors 336a and 336b, an error amplifier 337, switch circuits 338a to 338c interlocking with each other, and a set value control circuit are different from the switching control circuit of the first embodiment. V that can change the oscillation frequency by the circuit 339 and voltage
A switching control circuit 33B including a triangular wave generating circuit 332B having a built-in CO is provided.

【0126】設定値制御回路339は外部からディジタ
ル2ビットの出力制御信号を入力して3回路4接点のス
イッチ回路338a〜338cを切り替えて出力電圧の
設定値を4段階に切り替える。最も高い第1の出力設定
値のときは、帰還電圧Vfdが抵抗器336a,336b
によって分圧された電圧が誤差増幅器331に入力さ
れ、三角波発生回路332BのVCOには定電圧V11
が印加されこの電圧V11に基づく周波数の三角波電圧
が発生される。次に高い第2の出力設定値のときは、帰
還電圧Vfdが誤差増幅器331に入力され、三角波発生
回路332BのVCOには定電圧V11が印加されこの
電圧V11に基づく周波数の三角波電圧が発生される。
最大出力電圧値の1/2よりも小さい3番目に高い出力
設定値のときは定電圧V12が誤差増幅器331に入力
され、三角波発生回路332BのVCOには誤差増幅器
337の出力電圧が入力される。このとき誤差増幅器3
37はリファレンス電圧Vref1と帰還電圧Vfdを入力し
てこれらの誤差電圧を出力する。最も低い出力設定値の
ときは定電圧V12が誤差増幅器331に入力され、三
角波発生回路332BのVCOには誤差増幅器337の
出力電圧が入力される。このとき誤差増幅器337はリ
ファレンス電圧Vref2(Vref1と異なる)と帰還電圧Vfd
を入力してこれらの誤差電圧を出力する。
The set value control circuit 339 inputs a digital 2-bit output control signal from the outside and switches the switch circuits 338a to 338c having three circuits and four contacts to switch the set value of the output voltage in four stages. When the first output set value is the highest, the feedback voltage Vfd is determined by the resistors 336a and 336b.
Is input to the error amplifier 331, and the VCO of the triangular wave generation circuit 332B supplies a constant voltage V11
Is applied to generate a triangular wave voltage having a frequency based on the voltage V11. When the second output set value is the next highest, the feedback voltage Vfd is input to the error amplifier 331, the constant voltage V11 is applied to the VCO of the triangular wave generation circuit 332B, and a triangular wave voltage having a frequency based on the voltage V11 is generated. You.
When the output setting value is the third highest value smaller than 1/2 of the maximum output voltage value, the constant voltage V12 is input to the error amplifier 331, and the output voltage of the error amplifier 337 is input to the VCO of the triangular wave generation circuit 332B. . At this time, the error amplifier 3
37 inputs the reference voltage Vref1 and the feedback voltage Vfd and outputs an error voltage between them. At the lowest output set value, the constant voltage V12 is input to the error amplifier 331, and the output voltage of the error amplifier 337 is input to the VCO of the triangular wave generation circuit 332B. At this time, the error amplifier 337 outputs the reference voltage Vref2 (different from Vref1) and the feedback voltage Vfd.
To output these error voltages.

【0127】尚、上記構成は一例であって、出力制御信
号を1ビット或いは3ビット以上としても良いし、出力
制御信号をアナログ信号で入力しても良いし、また、1
ビットのシリアル信号で入力するようにしても良い。ま
た、設定値の可変方法として、誤差増幅器331のリフ
ァレンス電圧を切り替えるようにしても良い。また、三
角波発生回路332Bの発振周波数を可変する方法とし
て、発振回路の時定数を決定する抵抗器或いはコンデン
サを切り替えても良い。また、PWM或いはPFMの何
れか一方のみを用いて出力設定値を切り替えるようにし
ても良い。
The above configuration is an example, and the output control signal may be 1 bit or 3 bits or more, the output control signal may be input as an analog signal,
You may make it input by a bit serial signal. Further, as a method of changing the set value, the reference voltage of the error amplifier 331 may be switched. Further, as a method of varying the oscillation frequency of the triangular wave generation circuit 332B, a resistor or a capacitor that determines a time constant of the oscillation circuit may be switched. The output set value may be switched using only one of PWM and PFM.

【0128】また、上記第1の実施形態或いは第2の実
施形態において、図22に示すように転流ダイオード3
2に並列接続されたFETを1つのみとしてスイッチン
グ制御するIC30Cを用いたDC/DCコンバータ素
子10CによってDC/DCコンバータ回路を構成する
ことも可能である。さらに、図23に示すように転流ダ
イオード32に並列接続されたFETを除去してスイッ
チング制御するIC30Dを用いたDC/DCコンバー
タ素子10DによってDC/DCコンバータ回路を構成
することも可能である。これらのDC/DCコンバータ
によって上記第1及び第2の実施形態と同様に効率の向
上等を図ることができる。
In the first embodiment or the second embodiment, as shown in FIG.
It is also possible to configure a DC / DC converter circuit with a DC / DC converter element 10C using an IC 30C that performs switching control with only one FET connected in parallel to the two. Further, as shown in FIG. 23, a DC / DC converter circuit can be configured by a DC / DC converter element 10D using an IC 30D that performs switching control by removing an FET connected in parallel with the commutation diode 32. These DC / DC converters can improve the efficiency and the like as in the first and second embodiments.

【0129】次に、本発明の第3の実施形態を説明す
る。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0130】第3の実施形態では前述したDC/DCコ
ンバータ回路を携帯型電話機に適用し、DC/DCコン
バータ回路を他の電子回路と共に同一の回路基板上に形
成した。図24はその携帯電話機60を示す外観斜視
図、図25はその電子回路基板62の要部斜視図、図2
6は要部側断面図である。図に示すように、携帯型電話
機60は携帯に適した小型のケーシング61を備え、こ
のケーシング内61に電子回路基板62及び電池(図示
せず)が収納されている。回路基板61には高周波電力
増幅器PA及びその他の回路素子と共に前述したDC/
DCコンバータ素子10Aが実装され、DC/DCコン
バータ素子10Aとコンデンサ13,14によってDC
/DCコンバータ回路が構成されている。このDC/D
Cコンバータ回路には図示せぬ電池が接続され、この電
池電圧を降圧して所定の電圧を各電子回路及び高周波電
力増幅器PAに供給する。また、DC/DCコンバータ
回路の出力から高周波電力増幅器PAへの供給線路には
バイパスコンデンサBCが接続され、これによりノイズ
を除去している。
In the third embodiment, the DC / DC converter circuit described above is applied to a portable telephone, and the DC / DC converter circuit and other electronic circuits are formed on the same circuit board. FIG. 24 is an external perspective view showing the mobile phone 60, FIG. 25 is a perspective view of a main part of the electronic circuit board 62, and FIG.
6 is a sectional side view of a main part. As shown in the figure, the portable telephone 60 includes a small casing 61 suitable for carrying, and an electronic circuit board 62 and a battery (not shown) are housed in the casing 61. The circuit board 61 includes the DC / DC power amplifier PA and other circuit elements as described above.
A DC converter element 10A is mounted, and a DC / DC converter element 10A and capacitors 13 and 14
/ DC converter circuit is configured. This DC / D
A battery (not shown) is connected to the C converter circuit, and the battery voltage is reduced to supply a predetermined voltage to each electronic circuit and the high-frequency power amplifier PA. In addition, a bypass capacitor BC is connected to a supply line from the output of the DC / DC converter circuit to the high-frequency power amplifier PA, thereby removing noise.

【0131】上記の携帯型電話機によればDC/DCコ
ンバータ回路による変換効率が従来よりも向上し電池に
よる駆動可能時間を増大することができる。
According to the above-mentioned portable telephone, the conversion efficiency of the DC / DC converter circuit is improved as compared with the related art, and the drivable time by the battery can be increased.

【0132】尚、前述した各実施形態のDC/DCコン
バータ素子10A〜10Jの何れを用いてDC/DCコ
ンバータ回路を形成しても同様の効果が得られることは
言うまでもない。
It is needless to say that a similar effect can be obtained by forming a DC / DC converter circuit using any of the DC / DC converter elements 10A to 10J of the above-described embodiments.

【0133】また、図27に示すように前述したDC/
DCコンバータ素子10A〜10Jを用いずに、回路基
板61上にIC30A(〜30J)とインダクタ12及
び抵抗器15,16を直接実装してDC/DCコンバー
タ回路を形成しても良い。この場合、図28及び図29
に示すようにインダクタ12を立てて回路基板62に実
装することにより回路基板62上の部品実装スペースを
有効に活用することができる。
As shown in FIG. 27, the DC /
The DC / DC converter circuit may be formed by directly mounting the IC 30A (to 30J), the inductor 12, and the resistors 15, 16 on the circuit board 61 without using the DC converter elements 10A to 10J. In this case, FIGS. 28 and 29
By mounting the inductor 12 upright on the circuit board 62 as shown in (1), the component mounting space on the circuit board 62 can be effectively utilized.

【0134】また、本実施形態では携帯電話機を構成し
たが、これに限定されることはなく、他の携行型電子回
路装置、例えばハンドヘルド型パーソナルコンピュータ
や携行型CDプレーヤ等に前述したDC/DCコンバー
タを用いても同様の効果が得られる。
In this embodiment, the portable telephone is constructed. However, the present invention is not limited to this, and other portable electronic circuit devices, such as a hand-held personal computer and a portable CD player, may be used. Similar effects can be obtained by using a converter.

【0135】前述した各実施形態および各実施例は本発
明の一具体例に過ぎず、本発明がこれらの実施形態及び
実施例のみに限定されることはない。これらの実施形態
及び実施例の全ての組み合わせを別の実施形態として記
載せずとも当業者であれば本願発明を十分に理解できる
であろう。
The above embodiments and examples are merely specific examples of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments and examples. Those skilled in the art will be able to fully understand the present invention without describing all combinations of these embodiments and examples as separate embodiments.

【0136】[0136]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1乃
至請求項24に記載のDC/DCコンバータの駆動制御
方法によれば、2つ以上のスイッチング半導体素子の能
動端子を並列接続して併用することにより、導電路に直
列接続されるオン抵抗(飽和電圧)がスイッチング半導
体素子を単体で用いたときに比べて低下し、前記スイッ
チング半導体素子のオン状態におけるオン抵抗(飽和電
圧)による電力損失が低減される。さらに、スイッチン
グ時間を短くすることができ、該スイッチング時間に生
ずる電力損失が低減される。これにより、入力端子へバ
ッテリーを接続して用いる場合においては、負荷への電
力供給可能時間を延ばすことができ駆動対象となる電子
回路の動作時間を拡大することができる。
As described above, according to the drive control method of the DC / DC converter according to the first to twenty-fourth aspects of the present invention, the active terminals of two or more switching semiconductor elements are connected in parallel. When used in combination, the on-resistance (saturation voltage) connected in series to the conductive path is lower than when the switching semiconductor element is used alone, and the power due to the on-resistance (saturation voltage) in the on-state of the switching semiconductor element Loss is reduced. Furthermore, the switching time can be shortened, and the power loss that occurs during the switching time is reduced. Thus, when a battery is connected to the input terminal and used, the time during which power can be supplied to the load can be extended, and the operating time of the electronic circuit to be driven can be extended.

【0137】また、請求項25乃至請求項59に記載の
DC/DCコンバータによれば、2つ以上のスイッチン
グ半導体素子の能動端子を並列接続して併用しているの
で、スイッチング半導体素子を単体で用いたときに比べ
て入出力間に直列接続されるオン抵抗(飽和電圧)を低
減することができ、前記スイッチング半導体素子のオン
状態におけるオン抵抗(飽和電圧)による電力損失を低
減することができる。さらに、スイッチング時間が短く
なり、該スイッチング時間に生ずる電力損失が低減され
る。これにより、入力端子へバッテリーを接続して用い
る場合においては、負荷への電力供給可能時間を延ばす
ことができ駆動対象となる電子回路の動作時間を拡大す
ることができる。
According to the DC / DC converters of the twenty-fifth to fifty-ninth aspects, the active terminals of two or more switching semiconductor elements are connected in parallel and used together, so that the switching semiconductor elements can be used alone. The on-resistance (saturation voltage) connected in series between the input and output can be reduced as compared with the case where the switching semiconductor device is used, and the power loss due to the on-resistance (saturation voltage) in the on state of the switching semiconductor element can be reduced. . Further, the switching time is shortened, and the power loss that occurs during the switching time is reduced. Thus, when a battery is connected to the input terminal and used, the time during which power can be supplied to the load can be extended, and the operating time of the electronic circuit to be driven can be extended.

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

【図1】本発明の第1の実施形態におけるDC/DCコ
ンバータを示す回路図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a DC / DC converter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来例のDC/DCコンバータを示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional DC / DC converter.

【図3】従来例のDC−DCコンバータ回路におけるス
イッチング動作を説明するタイミングチャート
FIG. 3 is a timing chart illustrating a switching operation in a conventional DC-DC converter circuit.

【図4】他の従来例のDC/DCコンバータを示す回路
FIG. 4 is a circuit diagram showing another conventional DC / DC converter.

【図5】従来例のDC−DCコンバータ回路におけるス
イッチング動作を説明するタイミングチャート
FIG. 5 is a timing chart illustrating a switching operation in a conventional DC-DC converter circuit.

【図6】従来例におけるバッテリー動作による出力電圧
の変移を説明する図
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in output voltage due to battery operation in a conventional example.

【図7】本発明の第1の実施形態におけるDC/DCコ
ンバータを示す外観図
FIG. 7 is an external view showing a DC / DC converter according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施形態におけるスイッチング
制御回路を示す回路図
FIG. 8 is a circuit diagram showing a switching control circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施形態におけるスイッチング
動作を説明するタイミングチャート
FIG. 9 is a timing chart illustrating a switching operation according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1の実施形態における第1実施例
の切替制御回路を示す回路図
FIG. 10 is a circuit diagram showing a switching control circuit according to a first example of the first embodiment of the present invention;

【図11】本発明の第1の実施形態における第2実施例
の切替制御回路を示す回路図
FIG. 11 is a circuit diagram showing a switching control circuit according to a second example of the first embodiment of the present invention;

【図12】本発明の第1の実施形態における第2実施例
の切替制御回路のスイッチング動作を示すタイミングチ
ャート
FIG. 12 is a timing chart showing the switching operation of the switching control circuit according to the second example of the first embodiment of the present invention;

【図13】本発明の第1の実施形態における第3実施例
の切替制御回路を示す回路図
FIG. 13 is a circuit diagram showing a switching control circuit according to a third example of the first embodiment of the present invention;

【図14】本発明の第1の実施形態における第3実施例
の切替制御回路のスイッチング動作を示すタイミングチ
ャート
FIG. 14 is a timing chart illustrating the switching operation of the switching control circuit according to the third example of the first embodiment of the present invention;

【図15】本発明の第1の実施形態における第4実施例
のスイッチング回路を示す回路図
FIG. 15 is a circuit diagram showing a switching circuit according to a fourth example of the first embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第1の実施形態における第4実施例
のスイッチング回路のスイッチング動作を示すタイミン
グチャート
FIG. 16 is a timing chart showing the switching operation of the switching circuit according to the fourth example of the first embodiment of the present invention;

【図17】本発明の第1の実施形態における第5実施例
のスイッチング回路を示す回路図
FIG. 17 is a circuit diagram showing a switching circuit of a fifth example according to the first embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第1の実施形態における第5実施例
のスイッチング回路のスイッチング動作を示すタイミン
グチャート
FIG. 18 is a timing chart showing the switching operation of the switching circuit according to Example 5 of the first embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第1の実施形態における第6実施例
のスイッチング回路を示す回路図
FIG. 19 is a circuit diagram showing a switching circuit according to Example 6 of the first embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第2の実施形態におけるDC/DC
コンバータを示す回路図
FIG. 20 shows DC / DC according to the second embodiment of the present invention.
Circuit diagram showing converter

【図21】本発明の第2の実施形態におけるスイッチン
グ制御回路を示す回路図
FIG. 21 is a circuit diagram showing a switching control circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図22】本発明の第2の実施形態における他のDC/
DCコンバータの構成例を示す回路図
FIG. 22 illustrates another DC / DC according to the second embodiment of the present invention.
Circuit diagram showing a configuration example of a DC converter

【図23】本発明の第2の実施形態における他のDC/
DCコンバータの構成例を示す回路図
FIG. 23 shows another DC / DC according to the second embodiment of the present invention.
Circuit diagram showing a configuration example of a DC converter

【図24】本発明の第3の実施形態における携帯型電話
機を示す外観斜視図
FIG. 24 is an external perspective view showing a mobile phone according to a third embodiment of the present invention.

【図25】本発明の第3の実施形態における電子回路基
板の要部を示す斜視図
FIG. 25 is a perspective view showing a main part of an electronic circuit board according to a third embodiment of the present invention.

【図26】本発明の第3の実施形態における要部を示す
側断面図
FIG. 26 is a side sectional view showing a main part according to a third embodiment of the present invention.

【図27】本発明の第3の実施形態における電子回路基
板上へのDC/DCコンバータの他の構成例を示す斜視
FIG. 27 is a perspective view showing another configuration example of the DC / DC converter on the electronic circuit board according to the third embodiment of the present invention.

【図28】本発明の第3の実施形態における電子回路基
板上へのDC/DCコンバータの他の構成例を示す斜視
FIG. 28 is a perspective view showing another configuration example of the DC / DC converter on the electronic circuit board according to the third embodiment of the present invention.

【図29】本発明の第3の実施形態における電子回路基
板上へのDC/DCコンバータの他の構成例を示す要部
側断面図
FIG. 29 is a side sectional view showing a main part of another configuration example of the DC / DC converter on the electronic circuit board according to the third embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10A〜10D…DC/DCコンバータ素子、11a〜
11f…外部端子、12…インダクタ、13,14…コ
ンデンサ、15,16…抵抗器、17…セラミック基
板、30A〜30D…IC(DC/DCコンバータ用電
子部品) 31A〜31E…スイッチング回路、32…転流ダイオ
ード、33,33B〜33D…スイッチング制御回路、
34,35…FET、36…FET(電流制御素子)、
37…駆動回路、311,312、311A,312A
…FET(スイッチング半導体素子)、313,313
A〜313E…切替制御回路、331…誤差増幅器、3
32,332B…三角波発生回路、333…コンパレー
タ、334…NPN型トランジスタ、335…PNP型
トランジスタ、336a,336b…抵抗器、337…
誤差増幅器、338a〜338c…スイッチ回路、33
9…設定値制御回路、371…Nチャネル型のFET、
372…抵抗器、373…コンデンサ、374…ダイオ
ード、41…差動増幅器、42…コンパレータ、43…
基準電圧発生源、44,45…ゲート駆動回路、46…
OR回路、47…AND回路、48…台形波発生回路、
51,52,58,59…FET(スイッチング半導体
素子)、53…差動増幅器、54a,54b…基準電圧
発生源、55a,55b…コンパレータ、56a〜56
c…OR回路、57…AND回路、60…携帯型電話
機、61…ケーシング、62…回路基板。
10A to 10D DC / DC converter elements, 11a to
11f: external terminal, 12: inductor, 13, 14: capacitor, 15, 16: resistor, 17: ceramic substrate, 30A to 30D: IC (electronic parts for DC / DC converter) 31A to 31E: switching circuit, 32 ... Commutation diode, 33, 33B to 33D: switching control circuit,
34, 35 ... FET, 36 ... FET (current control element),
37 ... Drive circuit, 311, 312, 311A, 312A
... FET (switching semiconductor element), 313, 313
A to 313E: switching control circuit, 331: error amplifier, 3
32, 332B ... triangular wave generating circuit, 333 ... comparator, 334 ... NPN transistor, 335 ... PNP transistor, 336a, 336b ... resistor, 337 ...
Error amplifiers, 338a to 338c: switch circuit, 33
9: set value control circuit, 371: N-channel type FET,
372: resistor, 373: capacitor, 374: diode, 41: differential amplifier, 42: comparator, 43 ...
Reference voltage generation sources, 44, 45 ... gate drive circuit, 46 ...
OR circuit, 47: AND circuit, 48: trapezoidal wave generation circuit,
51, 52, 58, 59: FET (switching semiconductor element), 53: differential amplifier, 54a, 54b: reference voltage generation source, 55a, 55b: comparator, 56a to 56
c: OR circuit, 57: AND circuit, 60: portable telephone, 61: casing, 62: circuit board.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 隆也 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 保坂 康夫 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 Fターム(参考) 5H730 AA10 AA14 AS00 AS01 AS05 AS19 BB13 BB57 DD04 DD13 EE13 EE59 FD01 FF02 FF16 FG05 FG07 FG22 FG25 FV05 ZZ05 ZZ11 ZZ12 ZZ17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takaya Nakajima 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Inside Taiyo Denki Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Hosaka 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Taiyo F Term (in reference) 5H730 AA10 AA14 AS00 AS01 AS05 AS19 BB13 BB57 DD04 DD13 EE13 EE59 FD01 FF02 FF16 FG05 FG07 FG22 FG25 FV05 ZZ05 ZZ11 ZZ12 ZZ17

Claims (59)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端子と出力端子との間に直列接続さ
れた第1スイッチング半導体素子とインダクタとを備
え、前記第1スイッチング半導体素子をスイッチング動
作させて前記入力端子に印加された電圧を所定値の電圧
に降圧変換して前記インダクタンスを介して前記出力端
子に出力し、該出力電圧値を監視して該出力電圧値を設
定値に維持するDC/DCコンバータの駆動制御方法で
あって、 前記第1スイッチング半導体素子の能動端子に対して能
動端子が並列接続された1個以上の第2スイッチング半
導体素子を備え、 これらの第1及び第2スイッチング半導体素子を併用し
て前記スイッチング動作の導通状態と非導通状態を切り
替えることを特徴とするDC/DCコンバータの駆動制
御方法。
A first switching semiconductor device and an inductor connected in series between an input terminal and an output terminal, wherein the first switching semiconductor device performs a switching operation to determine a voltage applied to the input terminal. A drive control method for a DC / DC converter for converting the voltage to a voltage of a value, outputting the voltage to the output terminal via the inductance, monitoring the output voltage, and maintaining the output voltage at a set value. An active terminal connected to the active terminal of the first switching semiconductor element in parallel with one or more second switching semiconductor elements, and conducting the switching operation by using the first and second switching semiconductor elements together; A drive control method for a DC / DC converter, characterized by switching between a state and a non-conductive state.
【請求項2】 前記第1スイッチング半導体素子の前記
インダクタンス側の能動端子に一方の能動端子が接続さ
れると共に他方の能動端子が接地された第3スイッチン
グ半導体素子を備え、 前記第1スイッチング半導体素子の能動端子間と前記第
3スイッチング半導体素子の能動端子間が交互に導通状
態になるように、各スイッチング半導体素子をスイッチ
ング動作させることを特徴とする請求項1に記載のDC
/DCコンバータの駆動制御方法。
2. A first switching semiconductor device, comprising: a third switching semiconductor device having one active terminal connected to the active terminal on the inductance side of the first switching semiconductor device and the other active terminal grounded. 2. The DC switching device according to claim 1, wherein each of the switching semiconductor devices is switched so that the active terminals of the third switching semiconductor device and the active terminals of the third switching semiconductor device alternately become conductive.
/ DC converter drive control method.
【請求項3】 前記第1スイッチング半導体素子と1個
以上の第2スイッチング半導体素子のうち少なくとも1
個のスイッチング半導体素子として他のスイッチング半
導体素子よりもスイッチング速度が速いスイッチング半
導体素子を用いることを特徴とする請求項1に記載のD
C/DCコンバータの駆動制御方法。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of said first switching semiconductor element and one or more second switching semiconductor elements is provided.
The switching semiconductor element according to claim 1, wherein a switching semiconductor element having a higher switching speed than other switching semiconductor elements is used as the switching semiconductor elements.
Drive control method for C / DC converter.
【請求項4】 前記第1スイッチング半導体素子と1個
以上の第2スイッチング半導体素子のうち少なくとも1
個のスイッチング半導体素子として他のスイッチング半
導体素子よりも端子間飽和電圧が低い値を示すスイッチ
ング半導体素子を用いることを特徴とする請求項1又は
請求項3に記載のDC/DCコンバータの駆動制御方
法。
4. At least one of the first switching semiconductor element and one or more second switching semiconductor elements.
4. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 1, wherein a switching semiconductor element having a lower terminal saturation voltage than other switching semiconductor elements is used as the switching semiconductor elements. .
【請求項5】 前記スイッチング速度が速いスイッチン
グ半導体素子に対して該スイッチング半導体素子よりも
通電容量の大きいスイッチング半導体素子の能動端子を
並列接続して併用することを特徴とする請求項3に記載
のDC/DCコンバータの駆動制御方法。
5. The switching semiconductor device according to claim 3, wherein an active terminal of the switching semiconductor device having a larger conduction capacity than the switching semiconductor device is connected in parallel to the switching semiconductor device having a higher switching speed. A drive control method for a DC / DC converter.
【請求項6】 前記並列接続された第1及び第2スイッ
チング半導体素子の前記能動端子間を導通状態にする時
には、該第1及び第2スイッチング半導体素子の中で他
のスイッチング半導体素子よりもオフ状態からオン状態
へのスイッチング速度が速い1つのスイッチング半導体
素子を最初にオン状態に設定することを特徴とする請求
項3に記載のDC/DCコンバータの駆動制御方法。
6. When turning on the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel, the first and second switching semiconductor elements are turned off more than other switching semiconductor elements. 4. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 3, wherein one switching semiconductor element having a high switching speed from a state to an ON state is set to an ON state first.
【請求項7】 前記並列接続された第1及び第2スイッ
チング半導体素子の前記能動端子間を導通状態にする時
には、該第1及び第2スイッチング半導体素子の中の1
つのスイッチング半導体素子をオン状態に設定した後、
該スイッチング半導体素子の端子間電圧がほぼ飽和した
時点に、他のスイッチング半導体素子をオン状態に設定
することを特徴とする請求項1に記載のDC/DCコン
バータの駆動制御方法。
7. When connecting between the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel, one of the first and second switching semiconductor elements is turned on.
After setting the two switching semiconductor elements to the ON state,
2. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 1, wherein when the voltage between terminals of the switching semiconductor element is substantially saturated, another switching semiconductor element is set to an ON state.
【請求項8】 前記並列接続された第1及び第2スイッ
チング半導体素子の前記能動端子間を導通状態にする時
には、該第1及び第2スイッチング半導体素子の中の1
つのスイッチング半導体素子をオン状態に設定した後、
2つ目以降のスイッチング半導体素子のオフ状態からオ
ン状態への切り替え設定を、この直前にオン状態に設定
したスイッチング半導体素子の端子間電圧が該スイッチ
ング半導体素子をオン状態に設定した時点の端子間電圧
の所定割合まで低下したときに行うことを特徴とする請
求項1に記載のDC/DCコンバータの駆動制御方法。
8. When the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel are brought into a conductive state, one of the first and second switching semiconductor elements is turned on.
After setting the two switching semiconductor elements to the ON state,
The switching setting of the second and subsequent switching semiconductor elements from the off state to the on state is performed by changing the voltage between the terminals of the switching semiconductor element that has just been set to the on state between the terminals when the switching semiconductor element is set to the on state. The method according to claim 1, wherein the method is performed when the voltage decreases to a predetermined ratio.
【請求項9】 前記並列接続された第1及び第2スイッ
チング半導体素子の前記能動端子間を前記制御信号に基
づいて非導通状態にするときに、該第1及び第2スイッ
チング半導体素子の中で他のスイッチング半導体素子よ
りもオン状態からオフ状態へのスイッチング速度が速い
スイッチング半導体素子を最後にオフ状態に設定するこ
とを特徴とする請求項3記載のDC/DCコンバータの
駆動制御方法。
9. When the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel are brought into a non-conductive state based on the control signal, the first and second switching semiconductor elements are connected in the first and second switching semiconductor elements. 4. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 3, wherein a switching semiconductor element having a higher switching speed from an ON state to an OFF state than another switching semiconductor element is finally set to an OFF state.
【請求項10】 前記並列接続された第1及び第2スイ
ッチング半導体素子の前記能動端子間を前記制御信号に
基づいて非導通状態にするときに、該第1及び第2スイ
ッチング半導体素子の中で1つを除いた他の全てのスイ
ッチング半導体素子をオフ状態に設定した後に最後の1
つのスイッチング半導体素子をオフ状態に設定すること
を特徴とする請求項1に記載のDC/DCコンバータの
駆動制御方法。
10. When the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel are brought into a non-conductive state based on the control signal, the first and second switching semiconductor elements are connected to each other. After setting all the other switching semiconductor elements except one to the off state,
2. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 1, wherein two switching semiconductor elements are set to an off state.
【請求項11】 前記並列接続された第1及び第2スイ
ッチング半導体素子の前記能動端子間を前記制御信号に
基づいて導通状態にするときに、該第1及び第2スイッ
チング半導体素子の中で端子間飽和電圧が他の素子より
も低い値を示すスイッチング半導体素子を2つ目以降に
オン状態に設定し、 前記第1及び第2スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を非導通状態にするときに前記端子間飽和電圧が他
の素子よりも低い値を示すスイッチング半導体素子を前
記最後の1つのスイッチング半導体素子よりも前にオフ
状態に設定することを特徴とする請求項4に記載のDC
/DCコンバータの駆動制御方法。
11. When the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel are brought into a conductive state based on the control signal, a terminal is provided in the first and second switching semiconductor elements. When a switching semiconductor element whose inter-saturation voltage shows a lower value than other elements is set to an ON state for the second and subsequent times, and when the active terminals of the first and second switching semiconductor elements are turned off, The DC switching device according to claim 4, wherein the switching semiconductor device having a lower terminal saturation voltage than another device is set to an OFF state before the last one switching semiconductor device.
/ DC converter drive control method.
【請求項12】 前記並列接続された第1及び第2スイ
ッチング半導体素子の前記能動端子間を前記制御信号に
基づいて非導通状態から導通状態に切り替えるときに、
該第1及び第2スイッチング半導体素子の中で最初にオ
ン状態に設定するスイッチング半導体素子として、異な
る素子を順番に用いる手段を備えていることを特徴とす
る請求項1に記載のDC/DCコンバータの駆動制御方
法。
12. When switching between the non-conductive state and the conductive state between the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel based on the control signal,
2. The DC / DC converter according to claim 1, further comprising: means for sequentially using different elements as the switching semiconductor element that is first set to the ON state among the first and second switching semiconductor elements. Drive control method.
【請求項13】 前記並列接続された第1及び第2スイ
ッチング半導体素子の前記能動端子間を前記制御信号に
基づいて導通状態にするときに、該第1及び第2スイッ
チング半導体素子の中で他のスイッチング半導体素子よ
りもオフ状態からオン状態へのスイッチング速度が速い
スイッチング半導体素子から順にオン状態に設定するこ
とを特徴とする請求項1に記載のDC/DCコンバータ
の駆動制御方法。
13. When the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel are brought into a conductive state based on the control signal, another one of the first and second switching semiconductor elements is used. 2. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 1, wherein the switching semiconductor elements having a higher switching speed from an off state to an on state than the switching semiconductor elements are set to an on state in order.
【請求項14】 制御電流或いは制御電圧のレベルとし
きい値レベルとの比較によってオン状態とオフ状態が切
り替わり且つ前記オフ状態とオン状態の切り替え順序に
対応してそれぞれ異なるしきい値レベルが設定されいる
半導体素子を、前記第1及び第2スイッチング半導体素
子として用いると共に、 時間の経過に伴って段階的或いは連続的にレベルが変化
する制御信号を用い、前記第1及び第2スイッチング半
導体素子の前記しきい値レベルの違いを利用して前記第
1及び第2スイッチング半導体素子のそれぞれのオン状
態とオフ状態を個別に切り替えることを特徴とする請求
項1に記載のDC/DCコンバータの駆動制御方法。
14. An on-state and an off-state are switched by comparing a control current or control voltage level with a threshold level, and different threshold levels are respectively set according to the switching order of the off-state and the on-state. And a control signal whose level changes stepwise or continuously with the passage of time, and the first and second switching semiconductor elements are used as the first and second switching semiconductor elements. 2. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 1, wherein each of the first and second switching semiconductor elements is individually switched between an on state and an off state using a difference in threshold level. .
【請求項15】 前記第1及び第2スイッチング半導体
素子のそれぞれとして電界効果トランジスタを用いると
共に、 時間の経過に伴って電圧レベルが変化する制御信号を用
いることを特徴とする請求項14に記載のDC/DCコ
ンバータの駆動制御方法。
15. The method according to claim 14, wherein a field effect transistor is used as each of the first and second switching semiconductor elements, and a control signal whose voltage level changes with time is used. A drive control method for a DC / DC converter.
【請求項16】 前記第3スイッチング半導体素子の能
動端子に対して能動素子が並列接続された1個以上の第
4スイッチング半導体素子を備え、 これらの第3及び第4スイッチング半導体素子を併用し
て前記スイッチング動作の導通状態と非導通状態を切り
替えることを特徴とする請求項2に記載のDC/DCコ
ンバータの駆動制御方法。
16. One or more fourth switching semiconductor elements having an active element connected in parallel to an active terminal of the third switching semiconductor element, and these third and fourth switching semiconductor elements are used in combination. 3. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 2, wherein the switching operation switches between a conduction state and a non-conduction state.
【請求項17】 前記第3スイッチング半導体素子と1
個以上の第4スイッチング半導体素子のうち少なくとも
1個のスイッチング半導体素子として他のスイッチング
半導体素子よりもスイッチング速度が速いスイッチング
半導体素子を用いることを特徴とする請求項16に記載
のDC/DCコンバータの駆動制御方法。
17. The semiconductor device according to claim 17, wherein
17. The DC / DC converter according to claim 16, wherein a switching semiconductor element having a higher switching speed than another switching semiconductor element is used as at least one of the four or more fourth switching semiconductor elements. Drive control method.
【請求項18】 前記第3スイッチング半導体素子と1
個以上の第4スイッチング半導体素子の中の少なくとも
1個のスイッチング半導体素子として他のスイッチング
半導体素子よりも端子間飽和電圧が低い値を示すスイッ
チング半導体素子を用いることを特徴とする請求項16
又は請求項17に記載のDC/DCコンバータの駆動制
御方法。
18. The semiconductor device according to claim 18, wherein
17. A switching semiconductor element having a lower terminal saturation voltage than other switching semiconductor elements as at least one switching semiconductor element among the four or more fourth switching semiconductor elements.
Or a drive control method for a DC / DC converter according to claim 17.
【請求項19】 前記第3スイッチング半導体素子と1
個以上の第4スイッチング半導体素子として、前記スイ
ッチング速度が速いスイッチング半導体素子に対して該
スイッチング半導体素子よりも通電容量の大きいスイッ
チング半導体素子の能動端子を並列接続して併用するこ
とを特徴とする請求項17に記載のDC/DCコンバー
タの駆動制御方法。
19. The semiconductor device according to claim 19, wherein the third switching semiconductor element and
The plurality of fourth switching semiconductor elements, wherein an active terminal of a switching semiconductor element having a larger conduction capacity than the switching semiconductor element having a higher switching speed is connected in parallel to the switching semiconductor element having a higher switching speed and used together. Item 18. A drive control method for a DC / DC converter according to item 17.
【請求項20】 前記並列接続された第3及び第4スイ
ッチング半導体素子の前記能動端子間を導通状態にする
時には、これら第3及び第4スイッチング半導体素子の
中で他のスイッチング半導体素子よりもオフ状態からオ
ン状態へのスイッチング速度が速い1つのスイッチング
半導体素子を最初にオン状態に設定することを特徴とす
る請求項17に記載のDC/DCコンバータの駆動制御
方法。
20. When making the active terminals of the third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel conductive, the third and fourth switching semiconductor elements are turned off more than the other switching semiconductor elements. 18. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 17, wherein one switching semiconductor element having a high switching speed from a state to an ON state is set to an ON state first.
【請求項21】 前記並列接続された第3及び第4スイ
ッチング半導体素子の前記能動端子間を導通状態にする
時には、これら第3及び第4スイッチング半導体素子の
中の1つのスイッチング半導体素子をオン状態に設定し
た後、該スイッチング半導体素子の端子間電圧がほぼ飽
和した時点に、他のスイッチング半導体素子をオン状態
に設定することを特徴とする請求項16又は請求項20
に記載のDC/DCコンバータの駆動制御方法。
21. When a conduction state is established between the active terminals of the third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel, one of the third and fourth switching semiconductor elements is turned on. 21. The method according to claim 16, wherein when the voltage between the terminals of the switching semiconductor element is substantially saturated after the setting, the other switching semiconductor element is set to the ON state.
4. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 1.
【請求項22】 前記並列接続された第3及び第4スイ
ッチング半導体素子の前記能動端子間を導通状態にする
時には、これら第3及び第4スイッチング半導体素子の
中の1つのスイッチング半導体素子をオン状態に設定し
た後、2つ目以降のスイッチング半導体素子のオフ状態
からオン状態への切り替え設定を、この直前にオン状態
に設定したスイッチング半導体素子の端子間電圧が該ス
イッチング半導体素子をオン状態に設定した時点の端子
間電圧の所定割合まで低下したときに行うことを特徴と
する請求項16又は請求項20に記載のDC/DCコン
バータの駆動制御方法。
22. When a conduction state is established between the active terminals of the third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel, one of the third and fourth switching semiconductor elements is turned on. After the setting, the switching setting of the second and subsequent switching semiconductor elements from the off state to the on state is set, and the terminal voltage of the switching semiconductor element set to the on state immediately before this sets the switching semiconductor element to the on state. 21. The drive control method for a DC / DC converter according to claim 16 or 20, wherein the method is performed when the voltage between terminals at the time when the voltage falls to a predetermined ratio.
【請求項23】 外部から出力可変制御信号を入力し、
該出力可変制御信号に基づいて前記出力電圧の設定値を
変更することを特徴とする請求項1に記載のDC/DC
コンバータの駆動制御方法。
23. An output variable control signal input from outside,
2. The DC / DC according to claim 1, wherein a set value of the output voltage is changed based on the output variable control signal.
Converter drive control method.
【請求項24】 前記出力可変制御信号に基づく設定値
が所定のしきい値以上のときは前記スイッチング半導体
素子のオンオフ制御をパルス幅変調を用いて行うことに
より出力電圧値を前記設定値に維持し、前記出力可変制
御信号に基づく設定値が所定のしきい値より小さいとき
は前記スイッチング半導体素子のオンオフ制御をパルス
周波数変調を用いて行うことにより出力電圧値を前記設
定値に維持することを特徴とする請求項23に記載のD
C/DCコンバータの駆動制御方法。
24. When the set value based on the output variable control signal is equal to or greater than a predetermined threshold, the output voltage value is maintained at the set value by performing on / off control of the switching semiconductor element using pulse width modulation. When the set value based on the output variable control signal is smaller than a predetermined threshold, the output voltage value is maintained at the set value by performing on / off control of the switching semiconductor element using pulse frequency modulation. 24. D according to claim 23, characterized in that:
Drive control method for C / DC converter.
【請求項25】 入力端子と出力端子との間に直列接続
された第1スイッチング半導体素子とインダクタと、前
記第1スイッチング半導体素子をスイッチング動作させ
る制御回路とを備え、前記入力端子に印加された電圧を
所定値の電圧に降圧変換して前記インダクタを介して前
記出力端子に出力し、該出力電圧値を監視して該出力電
圧値を設定値に維持するDC/DCコンバータにおい
て、 前記第1スイッチング半導体素子の能動端子に対して能
動端子が並列接続された1個以上の第2スイッチング半
導体素子を設けると共に、 前記制御回路は、前記第1及び第2スイッチング半導体
素子のオン・オフ状態を切り替え制御する切替制御手段
を備えていることを特徴とするDC/DCコンバータ。
25. A semiconductor device comprising: a first switching semiconductor element and an inductor connected in series between an input terminal and an output terminal; and a control circuit for performing a switching operation of the first switching semiconductor element. A DC / DC converter that down-converts a voltage to a predetermined value, outputs the voltage to the output terminal via the inductor, monitors the output voltage value, and maintains the output voltage value at a set value; At least one second switching semiconductor element having an active terminal connected in parallel to an active terminal of the switching semiconductor element is provided, and the control circuit switches on / off states of the first and second switching semiconductor elements. A DC / DC converter comprising switching control means for controlling.
【請求項26】 前記第1スイッチング半導体素子の前
記インダクタンス側の能動端子に一方の能動端子が接続
されると共に他方の能動端子が接地端子に接続された第
3スイッチング半導体素子を設けると共に、 前記制御回路は、前記第1スイッチング半導体素子の能
動端子間と前記第3スイッチング半導体素子の能動端子
間が交互に導通状態になるように、各スイッチング半導
体素子をスイッチング動作させるスイッチング制御手段
を有することを特徴とする請求項25に記載のDC/D
Cコンバータ。
26. A third switching semiconductor device, wherein one active terminal is connected to the active terminal on the inductance side of the first switching semiconductor device and the other active terminal is connected to a ground terminal. The circuit includes switching control means for switching each switching semiconductor element so as to alternately conduct between active terminals of the first switching semiconductor element and active terminals of the third switching semiconductor element. The DC / D according to claim 25, wherein
C converter.
【請求項27】 前記第1スイッチング半導体素子と1
個以上の第2スイッチング半導体素子のうちの少なくと
も1個のスイッチング半導体素子は、他のスイッチング
半導体素子よりもスイッチング速度が速い値を示すスイ
ッチング半導体素子であることを特徴とする請求項25
に記載のDC/DCコンバータ。
27. The first switching semiconductor device and the first switching semiconductor device
26. The switching semiconductor device according to claim 25, wherein at least one switching semiconductor device among the two or more second switching semiconductor devices is a switching semiconductor device having a value whose switching speed is faster than other switching semiconductor devices.
4. The DC / DC converter according to 1.
【請求項28】 前記第1スイッチング半導体素子と1
個以上の第2スイッチング半導体素子のうちの少なくと
も1個のスイッチング半導体素子は、他のスイッチング
半導体素子よりも端子間飽和電圧が低い値を示すスイッ
チング半導体素子であることを特徴とする請求項25に
記載のDC/DCコンバータ。
28. The first switching semiconductor device and the first switching semiconductor device
26. The switching semiconductor device according to claim 25, wherein at least one switching semiconductor device among the two or more second switching semiconductor devices is a switching semiconductor device having a lower terminal saturation voltage than other switching semiconductor devices. A DC / DC converter as described.
【請求項29】 前記第1スイッチング半導体素子と1
個以上の第2スイッチング半導体素子のうちの少なくと
も1個のスイッチング半導体素子は、他のスイッチング
半導体素子よりも通電容量の大きいスイッチング半導体
素子であることを特徴とする請求項25に記載のDC/
DCコンバータ。
29. The first switching semiconductor device and the first switching semiconductor device
26. The DC / DC converter according to claim 25, wherein at least one switching semiconductor element among the two or more second switching semiconductor elements is a switching semiconductor element having a larger conduction capacity than other switching semiconductor elements.
DC converter.
【請求項30】 前記切替制御手段は、前記制御信号に
基づいて前記入出力間を導通状態にするときに、前記第
1スイッチング半導体素子と1個以上の第2スイッチン
グ半導体素子の中で他のスイッチング半導体素子よりも
オフ状態からオン状態へのスイッチング速度が速いスイ
ッチング半導体素子を最初にオン状態に設定する手段を
有していることを特徴とする請求項25に記載のDC/
DCコンバータ。
30. The switching control means, when the input and output are brought into a conductive state based on the control signal, another switching among the first switching semiconductor element and one or more second switching semiconductor elements. 26. The DC / DC converter according to claim 25, further comprising: means for first setting a switching semiconductor element having an on-state switching speed higher than that of the switching semiconductor element to an on-state.
DC converter.
【請求項31】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第1及び第2スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて導通状態にするときに、
該第1及び第2スイッチング半導体素子の中の1つのス
イッチング半導体素子をオン状態に設定した後に、該ス
イッチング半導体素子の端子間電圧がほぼ飽和した時点
に他のスイッチング半導体素子をオン状態に設定する手
段を備えていることを特徴とする請求項25に記載のD
C/DCコンバータ。
31. The switching control means according to claim 27, wherein said switching control means sets a conduction state between said active terminals of said first and second switching semiconductor elements connected in parallel based on said control signal.
After one of the first and second switching semiconductor elements is set to the ON state, the other switching semiconductor element is set to the ON state when the voltage between the terminals of the switching semiconductor element is substantially saturated. 26. The method of claim 25, further comprising the step of:
C / DC converter.
【請求項32】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第1及び第2スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて導通状態にするときに、
該第1及び第2スイッチング半導体素子の中の1つのス
イッチング半導体素子をオン状態に設定した後、2つ目
以降のスイッチング半導体素子のオフ状態からオン状態
への切り替え設定を、この直前にオン状態に設定したス
イッチング半導体素子の端子間電圧が該スイッチング半
導体素子をオン状態に設定した時点の端子間電圧の所定
割合まで低下したときに行う手段を備えていることを特
徴とする請求項25に記載のDC/DCコンバータ。
32. The switching control means, when the conduction between the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel based on the control signal,
After setting one of the first and second switching semiconductor elements to the ON state, the switching setting of the second and subsequent switching semiconductor elements from the OFF state to the ON state is performed immediately before the ON state. 26. The apparatus according to claim 25, further comprising means for performing when the voltage between the terminals of the switching semiconductor element set in the step (c) decreases to a predetermined ratio of the voltage between the terminals when the switching semiconductor element is set to the ON state. DC / DC converter.
【請求項33】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第1及び第2スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて非導通状態にするとき
に、該第1及び第2スイッチング半導体素子の中で他の
スイッチング半導体素子よりもオン状態からオフ状態へ
のスイッチング速度が速いスイッチング半導体素子を最
後にオフ状態に設定する手段を有していることを特徴と
する請求項27記載のDC/DCコンバータ。
33. The switching control means, wherein when the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel are turned off based on the control signal, the first and second switching semiconductor elements are turned off. 28. The semiconductor device according to claim 27, further comprising: a switching semiconductor element having a higher switching speed from an on-state to an off-state than other switching semiconductor elements among the switching semiconductor elements. DC / DC converter.
【請求項34】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第1及び第2スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて非導通状態にするとき
に、該第1及び第2スイッチング半導体素子の中で1つ
を除いた他の全てのスイッチング半導体素子をオフ状態
に設定した後に最後の1つのスイッチング半導体素子を
オフ状態に設定する手段を備えていることを特徴とする
請求項25に記載のDC/DCコンバータ。
34. The switching control means, when the non-conductive state is established between the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel based on the control signal, the first and second switching semiconductor elements. Means for setting the last one switching semiconductor element to an off state after setting all the other switching semiconductor elements except one of the switching semiconductor elements to an off state. 26. The DC / DC converter according to 25.
【請求項35】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第1及び第2スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて導通状態にするときに、
該第1及び第2スイッチング半導体素子の中で端子間飽
和電圧が他の素子よりも低い値を示すスイッチング半導
体素子を2つ目以降にオン状態に設定する手段と、前記
第1及び第2スイッチング半導体素子の前記能動端子間
を非導通状態にするときに前記端子間飽和電圧が他の素
子よりも低い値を示すスイッチング半導体素子を前記最
後の1つのスイッチング半導体素子よりも前にオフ状態
に設定する手段とを備えていることを特徴とする請求項
28に記載のDC/DCコンバータ。
35. The switching control means according to claim 27, wherein said switching control means sets a conduction state between said active terminals of said first and second switching semiconductor elements connected in parallel based on said control signal.
Means for setting a switching semiconductor element having a lower inter-terminal saturation voltage than the other switching elements in the first and second switching semiconductor elements to a second and subsequent ON states; and the first and second switching semiconductor elements. A switching semiconductor element whose terminal saturation voltage shows a lower value than other elements when the active terminals of the semiconductor element are brought into a non-conductive state is set to an off state before the last one switching semiconductor element. 29. The DC / DC converter according to claim 28, further comprising:
【請求項36】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第1及び第2スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて非導通状態から導通状態
に切り替えるときに、該第1及び第2スイッチング半導
体素子の中で最初にオン状態に設定するスイッチング半
導体素子として、異なる素子を順番に用いる手段を備え
ていることを特徴とする請求項25に記載のDC/DC
コンバータ。
36. The switching control means, when switching from the non-conductive state to the conductive state between the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel based on the control signal, performs the first control. 26. The DC / DC according to claim 25, further comprising: means for sequentially using different elements as the switching semiconductor element that is first turned on among the second switching semiconductor elements.
converter.
【請求項37】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第1及び第2スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて導通状態にするときに、
該第1及び第2スイッチング半導体素子の中で他のスイ
ッチング半導体素子よりもオフ状態からオン状態へのス
イッチング速度が速いスイッチング半導体素子から順に
オン状態に設定する手段を備えていることを特徴とする
請求項25に記載のDC/DCコンバータ。
37. The switching control means, when the conduction between the active terminals of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel based on the control signal,
The semiconductor device further comprises means for setting the switching semiconductor element, which has a higher switching speed from the OFF state to the ON state than the other switching semiconductor elements among the first and second switching semiconductor elements, to the ON state in order. A DC / DC converter according to claim 25.
【請求項38】 前記並列接続された第1及び第2スイ
ッチング半導体素子のそれぞれは、制御電流或いは制御
電圧のレベルとしきい値レベルとの比較によってオン状
態とオフ状態が切り替わり且つ前記オフ状態とオン状態
の切り替え順序に対応して異なるしきい値レベルが設定
されており、 前記切替制御手段は、複数のしきい値レベルをもつ第1
及び第2スイッチング半導体素子を該しきい値レベルの
違いを利用して個別にオン状態とオフ状態を切り替えら
れる波形の前記制御電流或いは制御電圧を前記第1及び
第2スイッチング半導体素子に対して出力することを特
徴とする請求項25に記載のDC/DCコンバータ。
38. Each of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel switches between an on state and an off state by comparing a control current or control voltage level with a threshold level, and switches between the off state and the on state. Different threshold levels are set in accordance with the switching order of the states, and the switching control means includes a first threshold having a plurality of threshold levels.
And outputting, to the first and second switching semiconductor elements, the control current or control voltage having a waveform capable of individually switching the on / off state of the second switching semiconductor element by using the difference in the threshold level. 26. The DC / DC converter according to claim 25, wherein:
【請求項39】 前記並列接続された第1及び第2スイ
ッチング半導体素子のそれぞれが電界効果トランジスタ
であり、 前記切替制御手段は、前記電界効果トランジスタのゲー
ト端子に複数のしきい値をもつ第1及び第2スイッチン
グ半導体素子を該しきい値の違いを利用して個別にオン
状態とオフ状態を切り替えられる波形の制御電圧を入力
して前記入出力間の導通状態と非導通状態を切り替える
ことを特徴とする請求項38記載のDC/DCコンバー
タ。
39. Each of the first and second switching semiconductor elements connected in parallel is a field effect transistor, and the switching control means has a first threshold having a plurality of thresholds at a gate terminal of the field effect transistor. And switching the conductive state and the non-conductive state between the input and output by inputting a control voltage having a waveform capable of individually switching the ON state and the OFF state to the second switching semiconductor element by utilizing the difference in the threshold value. 39. The DC / DC converter according to claim 38.
【請求項40】 前記第3スイッチング半導体素子の能
動端子に対して能動素子が並列接続された1個以上の第
4スイッチング半導体素子を備え、 前記制御回路は、これらの第3及び第4スイッチング半
導体素子を併用して前記スイッチング動作の導通状態と
非導通状態を切り替える手段を有することを特徴とする
請求項26に記載のDC/DCコンバータ。
40. One or more fourth switching semiconductor elements having an active element connected in parallel to an active terminal of the third switching semiconductor element, and the control circuit is configured to control the third and fourth switching semiconductor elements. 27. The DC / DC converter according to claim 26, further comprising means for switching between a conducting state and a non-conducting state of the switching operation by using an element.
【請求項41】 前記第3スイッチング半導体素子と1
個以上の第4スイッチング半導体素子のうちの少なくと
も1個のスイッチング半導体素子は、他のスイッチング
半導体素子よりもスイッチング速度が速い値を示すスイ
ッチング半導体素子であることを特徴とする請求項40
に記載のDC/DCコンバータ。
41. The third switching semiconductor device and the third switching semiconductor device
41. The switching semiconductor device according to claim 40, wherein at least one of the four or more fourth switching semiconductor devices is a switching semiconductor device exhibiting a value whose switching speed is faster than the other switching semiconductor devices.
4. The DC / DC converter according to 1.
【請求項42】 前記第3スイッチング半導体素子と1
個以上の第4スイッチング半導体素子のうちの少なくと
も1個のスイッチング半導体素子は、他のスイッチング
半導体素子よりも端子間飽和電圧が低い値を示すスイッ
チング半導体素子であることを特徴とする請求項40に
記載のDC/DCコンバータ。
42. The third switching semiconductor device and the third switching semiconductor device
41. The switching semiconductor device according to claim 40, wherein at least one of the four or more fourth switching semiconductor devices is a switching semiconductor device having a lower terminal saturation voltage than other switching semiconductor devices. A DC / DC converter as described.
【請求項43】 前記第3スイッチング半導体素子と1
個以上の第4スイッチング半導体素子のうちの少なくと
も1個のスイッチング半導体素子は、他のスイッチング
半導体素子よりも通電容量の大きいスイッチング半導体
素子であることを特徴とする請求項40に記載のDC/
DCコンバータ。
43. The third switching semiconductor element and the third switching semiconductor element
41. The DC / DC converter according to claim 40, wherein at least one switching semiconductor element of the four or more fourth switching semiconductor elements is a switching semiconductor element having a larger conduction capacity than the other switching semiconductor elements.
DC converter.
【請求項44】 前記切替制御手段は、前記制御信号に
基づいて前記入出力間を導通状態にするときに、前記第
3スイッチング半導体素子と1個以上の第4スイッチン
グ半導体素子の中で他のスイッチング半導体素子よりも
オフ状態からオン状態へのスイッチング速度が速いスイ
ッチング半導体素子を最初にオン状態に設定する手段を
有していることを特徴とする請求項40に記載のDC/
DCコンバータ。
44. The switching control means, when making the input and output conductive based on the control signal, switches between the third switching semiconductor element and one or more fourth switching semiconductor elements. 41. The DC / DC converter according to claim 40, further comprising means for first setting a switching semiconductor element having an on-state switching speed higher than that of the switching semiconductor element to an on-state.
DC converter.
【請求項45】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第3及び第4スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて導通状態にするときに、
該第3及び第4スイッチング半導体素子の中の1つのス
イッチング半導体素子をオン状態に設定した後に、該ス
イッチング半導体素子の端子間電圧がほぼ飽和した時点
に他のスイッチング半導体素子をオン状態に設定する手
段を備えていることを特徴とする請求項40に記載のD
C/DCコンバータ。
45. The switching control unit according to claim 37, wherein the switching control unit sets a conduction state between the active terminals of the third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel based on the control signal.
After one of the third and fourth switching semiconductor elements is set to the ON state, the other switching semiconductor element is set to the ON state when the voltage between the terminals of the switching semiconductor element is substantially saturated. 41. The method of claim 40, further comprising the step of:
C / DC converter.
【請求項46】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第3及び第4スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて導通状態にするときに、
該第3及び第4スイッチング半導体素子の中の1つのス
イッチング半導体素子をオン状態に設定した後、2つ目
以降のスイッチング半導体素子のオフ状態からオン状態
への切り替え設定を、この直前にオン状態に設定したス
イッチング半導体素子の端子間電圧が該スイッチング半
導体素子をオン状態に設定した時点の端子間電圧の所定
割合まで低下したときに行う手段を備えていることを特
徴とする請求項40に記載のDC/DCコンバータ。
46. The switching control means according to claim 27, wherein said switching control means is configured to establish a conduction state between said active terminals of said third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel based on said control signal.
After setting one of the third and fourth switching semiconductor elements to the ON state, the switching setting of the second and subsequent switching semiconductor elements from the OFF state to the ON state is performed immediately before the ON state. 41. The apparatus according to claim 40, further comprising means for performing the operation when the voltage between the terminals of the switching semiconductor element set in the step (c) is reduced to a predetermined ratio of the terminal voltage when the switching semiconductor element is set to the ON state. DC / DC converter.
【請求項47】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第3及び第4スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて非導通状態にするとき
に、該第3及び第4スイッチング半導体素子の中で他の
スイッチング半導体素子よりもオン状態からオフ状態へ
のスイッチング速度が速いスイッチング半導体素子を最
後にオフ状態に設定する手段を有していることを特徴と
する請求項41に記載のDC/DCコンバータ。
47. The switching control means, wherein the third and fourth switching semiconductor elements are connected to each other in a non-conductive state based on the control signal between the active terminals of the third and fourth switching semiconductor elements. 43. The switching device according to claim 41, further comprising: a switching semiconductor element having a higher switching speed from an on state to an off state than other switching semiconductor elements among the switching semiconductor elements, and finally setting the switching semiconductor element to an off state. A DC / DC converter as described.
【請求項48】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第3及び第4スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて非導通状態にするとき
に、該第3及び第4スイッチング半導体素子の中で1つ
を除いた他の全てのスイッチング半導体素子をオフ状態
に設定した後に最後の1つのスイッチング半導体素子を
オフ状態に設定する手段を備えていることを特徴とする
請求項40に記載のDC/DCコンバータ。
48. The switching control means, when the non-conductive state is established between the active terminals of the third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel based on the control signal, the third and fourth switching semiconductor elements. Means for setting the last one switching semiconductor element to an off state after setting all the other switching semiconductor elements except one of the switching semiconductor elements to an off state. 40. The DC / DC converter according to 40.
【請求項49】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第3及び第4スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて導通状態にするときに、
該第3及び第4スイッチング半導体素子の中で端子間飽
和電圧が他の素子よりも低い値を示すスイッチング半導
体素子を2つ目以降にオン状態に設定する手段と、前記
第3及び第4スイッチング半導体素子の前記能動端子間
を非導通状態にするときに前記端子間飽和電圧が他の素
子よりも低い値を示すスイッチング半導体素子を前記最
後の1つのスイッチング半導体素子よりも前にオフ状態
に設定する手段とを備えていることを特徴とする請求項
42に記載のDC/DCコンバータ。
49. The switching control means, when the conduction between the active terminals of the third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel based on the control signal,
Means for setting the second and subsequent switching semiconductor elements having a lower inter-terminal saturation voltage than the other switching elements in the third and fourth switching semiconductor elements to the ON state, and the third and fourth switching elements A switching semiconductor element whose terminal saturation voltage shows a lower value than other elements when the active terminals of the semiconductor element are brought into a non-conductive state is set to an off state before the last one switching semiconductor element. 43. The DC / DC converter according to claim 42, further comprising:
【請求項50】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第3及び第4スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて非導通状態から導通状態
に切り替えるときに、該第3及び第4スイッチング半導
体素子の中で最初にオン状態に設定するスイッチング半
導体素子として、異なる素子を順番に用いる手段を備え
ていることを特徴とする請求項40に記載のDC/DC
コンバータ。
50. The switching control means, when switching from the non-conductive state to the conductive state based on the control signal, between the active terminals of the third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel, 41. The DC / DC according to claim 40, further comprising: means for sequentially using different elements as the switching semiconductor element that is set to the on state first among the fourth switching semiconductor elements.
converter.
【請求項51】 前記切替制御手段は、前記並列接続さ
れた第3及び第4スイッチング半導体素子の前記能動端
子間を前記制御信号に基づいて導通状態にするときに、
該第3及び第4スイッチング半導体素子の中で他のスイ
ッチング半導体素子よりもオフ状態からオン状態へのス
イッチング速度が速いスイッチング半導体素子から順に
オン状態に設定する手段を備えていることを特徴とする
請求項40に記載のDC/DCコンバータ。
51. The switching control means, when the conduction between the active terminals of the third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel based on the control signal,
The semiconductor device further comprises means for setting the switching semiconductor element, which has a higher switching speed from the off state to the on state than the other switching semiconductor elements in the third and fourth switching semiconductor elements, to the on state in order. The DC / DC converter according to claim 40.
【請求項52】 前記並列接続された第3及び第4スイ
ッチング半導体素子のそれぞれは、制御電流或いは制御
電圧のレベルとしきい値レベルとの比較によってオン状
態とオフ状態が切り替わり且つ前記オフ状態とオン状態
の切り替え順序に対応して異なるしきい値レベルが設定
されており、 前記切替制御手段は、複数のしきい値レベルをもつ第3
及び第4スイッチング半導体素子を該しきい値レベルの
違いを利用して個別にオン状態とオフ状態を切り替えら
れる波形の前記制御電流或いは制御電圧を前記第1及び
第2スイッチング半導体素子に対して出力することを特
徴とする請求項40に記載のDC/DCコンバータ。
52. Each of the third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel switches between an on state and an off state by comparing a control current or control voltage level with a threshold level, and switches between the off state and the on state. Different threshold levels are set in accordance with the switching order of the states, and the switching control means includes a third threshold level having a plurality of threshold levels.
And outputting, to the first and second switching semiconductor elements, the control current or the control voltage having a waveform capable of individually switching an on state and an off state using the difference in the threshold level. 41. The DC / DC converter according to claim 40, wherein:
【請求項53】 前記並列接続された第3及び第4スイ
ッチング半導体素子のそれぞれが電界効果トランジスタ
であり、 前記切替制御手段は、前記電界効果トランジスタのゲー
ト端子に複数のしきい値をもつ第3及び第4スイッチン
グ半導体素子を該しきい値の違いを利用して個別にオン
状態とオフ状態を切り替えられる波形の制御電圧を入力
して前記入出力間の導通状態と非導通状態を切り替える
ことを特徴とする請求項52記載のDC/DCコンバー
タ。
53. Each of the third and fourth switching semiconductor elements connected in parallel is a field effect transistor, and the switching control means has a third terminal having a plurality of thresholds at a gate terminal of the field effect transistor. And switching a conductive state and a non-conductive state between the input and output by inputting a control voltage having a waveform capable of individually switching an ON state and an OFF state using the difference between the threshold values and the fourth switching semiconductor element. 53. The DC / DC converter according to claim 52.
【請求項54】 前記インダクタが積層インダクタであ
ることを特徴とする請求項25に記載のDC/DCコン
バータ。
54. The DC / DC converter according to claim 25, wherein the inductor is a multilayer inductor.
【請求項55】 前記制御回路はパッケージに収納され
た半導体集積回路からなることを特徴とする請求項25
に記載のDC/DCコンバータ。
55. The control circuit according to claim 25, wherein the control circuit comprises a semiconductor integrated circuit housed in a package.
4. The DC / DC converter according to 1.
【請求項56】 配線基板を備え、該配線基板の一方の
面に前記インダクタが実装され他方の面に前記制御回路
及びその他の回路と外部接続端子が形成されていること
を特徴とする請求項25に記載のDC/DCコンバー
タ。
56. A wiring board, wherein the inductor is mounted on one surface of the wiring board, and the control circuit and other circuits and external connection terminals are formed on the other surface. 26. The DC / DC converter according to 25.
【請求項57】 前記外部接続端子は前記制御回路及び
その他の回路を構成する電子部品よりも大きな高さ寸法
を有していることを特徴とする請求項56に記載のDC
/DCコンバータ。
57. The DC according to claim 56, wherein the external connection terminal has a height dimension larger than electronic components constituting the control circuit and other circuits.
/ DC converter.
【請求項58】 外部から出力可変制御信号を入力し、
該出力可変制御信号に基づいて前記出力電圧の設定値を
変更する設定値変更手段を備えたことを特徴とする請求
項25に記載のDC/DCコンバータ。
58. An output variable control signal input from outside,
26. The DC / DC converter according to claim 25, further comprising: a set value changing unit that changes a set value of the output voltage based on the output variable control signal.
【請求項59】 前記切替制御手段は、前記出力可変制
御信号に基づく設定値が所定のしきい値以上のときは前
記スイッチング半導体素子のオンオフ制御をパルス幅変
調を用いて行い、前記出力可変制御信号に基づく設定値
が所定のしきい値より小さいときは前記スイッチング半
導体素子のオンオフ制御をパルス周波数変調を用いて行
う手段を有することを特徴とする請求項58に記載のD
C/DCコンバータ。
59. The switching control means, wherein when the set value based on the output variable control signal is equal to or greater than a predetermined threshold, performs on / off control of the switching semiconductor element using pulse width modulation, and controls the output variable control. 59. The device according to claim 58, further comprising means for performing on / off control of the switching semiconductor element using pulse frequency modulation when a set value based on the signal is smaller than a predetermined threshold value.
C / DC converter.
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