JP2003088104A - Power supply control circuit - Google Patents

Power supply control circuit

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JP2003088104A
JP2003088104A JP2001272935A JP2001272935A JP2003088104A JP 2003088104 A JP2003088104 A JP 2003088104A JP 2001272935 A JP2001272935 A JP 2001272935A JP 2001272935 A JP2001272935 A JP 2001272935A JP 2003088104 A JP2003088104 A JP 2003088104A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply control circuit that changes over a controlling method in accordance with the switching of the operation modes of an electronic equipment, and that suppresses power consumption under a light load. SOLUTION: This power supply control circuit comprises: a voltage-boosting coil L1; a transistor TR5; diodes D1, D2 comprising a charge pump circuit, a capacitor C3, a boosting capacitor C2, a transistor TR1, a transistor TR2, a capacitor C1; a load mode switching circuit 11; and a PWM control circuit. With this structure, the induced voltage of the coil L1 is utilized to boost a secondary power source voltage VO under an ordinary load, and a control by a charge pump is performed to boost the secondary power source voltage VO under the light load. Also, current loss that occurs when switching the coil L1 can be suppressed effectively.

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、電源制御回路に係
り、特に電池電圧より高い出力電圧を得る昇圧型の電源
制御回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply control circuit, and more particularly to a step-up type power supply control circuit that obtains an output voltage higher than a battery voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電池を電源とするDCモータ内蔵
の携帯用電子機器において、少ない電池本数で動作し、
かつ電池寿命を延ばすためにチョッパ型スイッチング電
源が用いられている。以下図面を参照しながら上述の従
来のスイッチング電源について説明する。
2. Description of the Related Art In recent years, in portable electronic equipment with a DC motor which uses a battery as a power source, it operates with a small number of batteries,
Moreover, a chopper type switching power supply is used to extend the battery life. The above conventional switching power supply will be described below with reference to the drawings.

【0003】図12は、従来のスイッチング電源回路を
示す回路図である。同図に示すように、従来のスイッチ
ング電源回路は、入力電圧を出力する1次側電源E1
と、1次側電源E1に接続された昇圧用のコイルL1
と、コイルL1のエネルギーを蓄積または放出させる昇
圧トランジスタTR5と、アノード側がコイルL1及び
トランジスタTR5に接続された整流ダイオードD1
と、2次側電源電圧VOを平滑する容量C1と、2次側
電源電圧VOを一定に保つようにトランジスタTR5を
制御するPWM制御回路12とを有するスイッチング電
源回路である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a conventional switching power supply circuit. As shown in the figure, the conventional switching power supply circuit has a primary power supply E1 that outputs an input voltage.
And a coil for boosting L1 connected to the primary side power source E1
And a boosting transistor TR5 that stores or releases energy of the coil L1, and a rectifying diode D1 whose anode side is connected to the coil L1 and the transistor TR5.
A switching power supply circuit having a capacitor C1 for smoothing the secondary power supply voltage VO and a PWM control circuit 12 for controlling the transistor TR5 so as to keep the secondary power supply voltage VO constant.

【0004】そして、PWM制御回路12は、2次側電
源電圧VOが設定電圧より上昇したときにはトランジス
タTR5のデューティを絞りコイルL1のエネルギー蓄
積を抑えて2次側電源電圧VOが設定電圧になるように
制御する。また、2次側電源電圧VOが設定電圧より下
降したときにはトランジスタTR5のデューティを広げ
て上記コイルL1のエネルギー蓄積を拡大し、2次側電
源電圧VOが設定電圧になるように制御する。以上のよ
うに、2次側電源電圧VOが負荷変動などによって変動
したとしても、設定電圧から殆ど変わらずに一定になる
ように制御することができる。
When the secondary power supply voltage VO rises above the set voltage, the PWM control circuit 12 controls the duty of the transistor TR5 so as to suppress energy storage in the coil C1 and set the secondary power supply voltage VO to the set voltage. To control. Further, when the secondary power supply voltage VO drops below the set voltage, the duty of the transistor TR5 is expanded to expand the energy storage of the coil L1 and the secondary power supply voltage VO is controlled to become the set voltage. As described above, even if the secondary-side power supply voltage VO fluctuates due to load fluctuations or the like, it is possible to control the voltage to be constant with almost no change from the set voltage.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のスイッチング電
源回路が使用されるDCモータ内蔵の電子機器では、ス
リープモード時になると負荷が極端に軽くなる。する
と、従来例のチョッパ型スイッチング電源回路では、負
荷電流がゼロになる状態であっても、コイルL1にエネ
ルギーを蓄積するために、トランジスタTR5をスイッ
チング動作させる必要があり、そのスイッチング動作が
電力損失の原因になる。この電力損失が電子機器の消費
電力を抑える上で障害となっていた。
In a DC motor built-in electronic device in which the above switching power supply circuit is used, the load becomes extremely light in the sleep mode. Then, in the chopper type switching power supply circuit of the conventional example, it is necessary to perform the switching operation of the transistor TR5 in order to store energy in the coil L1 even when the load current is zero, and the switching operation causes power loss. Cause This power loss has been an obstacle to reducing the power consumption of electronic devices.

【0006】本発明の目的は、大きな負荷電流での動作
が可能で、小さな負荷電流での動作時には消費電力を抑
えた電源制御回路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a power supply control circuit capable of operating with a large load current and suppressing power consumption when operating with a small load current.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の電源制御回路
は、電源から負荷回路に通じる電源供給配線に介設され
たチョッパ型スイッチング電源回路及びチャージポンプ
回路の動作を切り替えて、2次側出力ノードに接続され
た上記負荷回路への電圧の供給を制御する電源制御回路
であって、上記電源供給配線に上流側から順に介設され
た昇圧用コイル、上流側から下流側に向かう方向を順方
向とする第1の整流手段、及び上記昇圧コイルと上記第
1の整流手段との接続点と低電圧供給部との間に接続さ
れた第1のトランジスタを有し、上記負荷回路に供給す
る電圧を昇圧する上記チョッパ型スイッチング電源回路
と、上記2次側出力ノードの電圧レベルを検出する誤差
増幅器と、発振器と、上記誤差増幅器の出力信号と上記
発振器の出力信号とを比較する比較器とを有しており、
上記チョッパ型スイッチング電源回路のデューティ比を
制御するPWM制御回路と、上記負荷回路に供給する電
圧を昇圧するチャージポンプ回路と、上記負荷回路の動
作モードに応じて上記チョッパ型スイッチング電源回路
の作動と、上記チャージポンプ回路の作動とを選択的に
切り替える負荷モード切替回路とを備えている。
The power supply control circuit of the present invention switches the operations of a chopper type switching power supply circuit and a charge pump circuit provided on a power supply wiring leading from a power supply to a load circuit, and outputs the secondary side output. A power supply control circuit for controlling the supply of voltage to the load circuit connected to a node, wherein the booster coil is provided in the power supply wiring in order from the upstream side, and the direction from the upstream side to the downstream side is in order. Direction rectifying means and a first transistor connected between a connection point between the boosting coil and the first rectifying means and a low voltage supply section, and supplies the load circuit to the load circuit. The chopper type switching power supply circuit for boosting the voltage, the error amplifier for detecting the voltage level of the secondary side output node, the oscillator, the output signal of the error amplifier and the output signal of the oscillator. It has a comparator to compare,
A PWM control circuit for controlling a duty ratio of the chopper type switching power supply circuit, a charge pump circuit for boosting a voltage supplied to the load circuit, and an operation of the chopper type switching power supply circuit according to an operation mode of the load circuit. , And a load mode switching circuit for selectively switching the operation of the charge pump circuit.

【0008】これにより、負荷回路の動作モードが通常
モードの場合は昇圧用コイルを備えたチョッパ型スイッ
チング電源回路が機能し、動作モードが軽負荷モードの
場合は負荷モード切替回路によりチャージポンプ回路が
機能するように切替えられるので、従来技術の課題であ
った昇圧用コイルをスイッチングする際の電力ロスをな
くすことができる。つまり、本発明の電源供給回路を用
いることにより、電気機器のスリープモードにおける電
力消費を抑えることが可能になる。
Thus, when the operation mode of the load circuit is the normal mode, the chopper type switching power supply circuit having the boosting coil functions, and when the operation mode is the light load mode, the load mode switching circuit causes the charge pump circuit to operate. Since the switching is performed so as to function, it is possible to eliminate the power loss when switching the boosting coil, which is a problem of the conventional technology. That is, by using the power supply circuit of the present invention, power consumption in the sleep mode of the electric device can be suppressed.

【0009】また、上記負荷モード切替回路には、上記
比較器からの出力信号と上記発振器からの出力信号と上
記負荷モード切替回路の動作モードに対応してハイレベ
ルとローレベルとに切り替わる外部信号とが入力され、
上記負荷モード切替回路は上記外部信号に応じて上記チ
ョッパ型スイッチング電源回路の作動と、上記チャージ
ポンプ回路の作動とに切り替える制御を行なうことによ
り、外部信号に対応した動作モードの切替えが可能にな
る。
Further, the load mode switching circuit has an output signal from the comparator, an output signal from the oscillator, and an external signal switching between a high level and a low level in accordance with an operation mode of the load mode switching circuit. And are entered,
The load mode switching circuit controls the switching between the operation of the chopper type switching power supply circuit and the operation of the charge pump circuit according to the external signal, whereby the operation mode corresponding to the external signal can be switched. .

【0010】また、上記比較器からの出力信号のデュー
ティを検出し、上記負荷回路の動作モードに対応してハ
イレベルとローレベルとに切り替わる負荷信号を上記負
荷モード切替回路に出力する負荷検出回路をさらに備
え、上記負荷モード切替回路は、上記負荷信号に応じて
上記チョッパ型スイッチング電源回路の作動と、上記チ
ャージポンプ回路の作動とに切り替える制御を行なうこ
とにより、外部からの信号によらず正確な動作モードの
切替えを行なうことができるので、例えば回路を集積化
した場合に、外部信号のためのピンを出す必要がなくな
る。
A load detection circuit that detects the duty of the output signal from the comparator and outputs a load signal that switches between a high level and a low level according to the operation mode of the load circuit to the load mode switching circuit. Further, the load mode switching circuit performs control to switch between the operation of the chopper type switching power supply circuit and the operation of the charge pump circuit according to the load signal, so that the load mode switching circuit can be operated accurately regardless of an external signal. Since various operation modes can be switched, it is not necessary to provide a pin for an external signal when the circuit is integrated.

【0011】また、上記誤差増幅器からの出力信号と上
記発振器からの出力信号とから上記負荷回路の負荷状態
を検出して上記負荷回路の動作モードに対応してハイレ
ベルとローレベルとに切り替わる負荷信号を上記負荷モ
ード切替回路に出力する負荷検出回路をさらに備え、上
記負荷モード切替回路は、上記負荷信号に応じて上記チ
ョッパ型スイッチング電源回路の作動と、上記チャージ
ポンプ回路の作動とに切り替える制御を行なうことによ
っても外部からの信号によらず動作モードの切替えを行
なうことができる。
Further, the load state of the load circuit is detected from the output signal from the error amplifier and the output signal from the oscillator, and the load is switched between a high level and a low level according to the operation mode of the load circuit. A load detection circuit that outputs a signal to the load mode switching circuit is further provided, and the load mode switching circuit switches between operation of the chopper type switching power supply circuit and operation of the charge pump circuit according to the load signal. The operation mode can also be switched by performing the operation regardless of the signal from the outside.

【0012】上記チャージポンプ回路は、上記電源供給
配線のうち上記昇圧用コイルより上流側の部分に介設さ
れ、上流側から下流側に向かう方向を順方向とする第2
の整流手段と、上記2次側出力ノードから分岐して低電
圧供給部に接続される第2の分岐配線と、上記第2の分
岐配線に高電位側から順に介設された昇圧用キャパシ
タ,pチャネル型の第2のトランジスタ及びnチャネル
型の第3のトランジスタと、上記第2のトランジスタと
上記第3のトランジスタとの中間接続部と、上記第1の
整流手段の上流側の部位との間に接続された第2のキャ
パシタとを有することにより、軽負荷モードにおいて、
昇圧用コイルで電力を消費することなく負荷回路側の電
圧を昇圧することができる。
The charge pump circuit is provided in a portion of the power supply wiring upstream of the boosting coil and has a forward direction from the upstream side to the downstream side.
Rectifying means, a second branch wiring branched from the secondary side output node and connected to the low voltage supply section, and a boosting capacitor provided on the second branch wiring in order from the high potential side, a p-channel type second transistor and an n-channel type third transistor; an intermediate connection between the second transistor and the third transistor; and a portion on the upstream side of the first rectifying means. By having a second capacitor connected between, in the light load mode,
The booster coil can boost the voltage on the load circuit side without consuming electric power.

【0013】上記昇圧用コイルの端子間に第4のトラン
ジスタをさらに設けて、上記外部信号または上記負荷信
号により上記第4のトランジスタを上記負荷回路の動作
モードに対応させてオン・オフすることにより、昇圧用
コイルの誘起電圧による電力ロスを低減することができ
る。
A fourth transistor is further provided between the terminals of the boosting coil, and the fourth transistor is turned on / off in accordance with the operation mode of the load circuit by the external signal or the load signal. It is possible to reduce power loss due to the induced voltage in the boost coil.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
の第1の実施形態に係る電源制御回路について、図面を
参照しながら詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) A power supply control circuit according to a first embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は、第1の実施形態における電源制御
回路の構成を示すブロック回路図であり、図2は、負荷
モード切替回路11の構成を示すブロック回路図、図3
は、PWM制御回路12の構成を示すブロック回路図で
ある。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing the configuration of the power supply control circuit in the first embodiment, and FIG. 2 is a block circuit diagram showing the configuration of the load mode switching circuit 11, FIG.
FIG. 4 is a block circuit diagram showing the configuration of the PWM control circuit 12.

【0016】図1に示すように、本実施形態の電源制御
回路は、アノードが1次側電源E1の正電圧側に接続さ
れている整流ダイオードD2と、その整流ダイオードD
2のカソードに一端を接続した昇圧用のコイルL1と、
コイルL1の他端にドレインを接続し、ソースを接地
(低電圧供給部)に接続したnチャネル型のトランジス
タTR5と、コイルL1の他端にアノードが接続され、
コイルL1からの放出エネルギーを整流する整流ダイオ
ードD1と、負荷回路16と互いに並列に接続され2次
側電源電圧を平滑する容量(キャパシタ)C1と、整流
ダイオードD1のカソードと1次側電源E1にソースを
接続したpチャネル型のトランジスタTR2と、接地に
ソースを接続したnチャネル型のトランジスタTR3
と、トランジスタTR2及びトランジスタTR3のドレ
インを共通接続した点と整流ダイオードD2のアノード
との間に接続された容量C3と、トランジスタTR5の
ゲートに出力信号SG1を、トランジスタTR2のゲー
トに出力信号SG2を、トランジスタTR1のゲートに
出力信号SG3をそれぞれ供給して制御する負荷モード
切り替え回路11と、比較器29,発振器14,誤差増
幅器15及び基準電圧源26を含むPWM制御回路12
とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the power supply control circuit of this embodiment has a rectifier diode D2 having an anode connected to the positive voltage side of the primary power supply E1 and a rectifier diode D2.
Coil L1 for boosting, one end of which is connected to the cathode of 2,
An n-channel transistor TR5 having a drain connected to the other end of the coil L1 and a source connected to ground (low voltage supply unit), and an anode connected to the other end of the coil L1
A rectifier diode D1 for rectifying the energy emitted from the coil L1, a capacitor (capacitor) C1 connected in parallel with the load circuit 16 for smoothing the secondary power supply voltage, a cathode of the rectifier diode D1 and a primary power supply E1. A p-channel transistor TR2 connected to the source and an n-channel transistor TR3 connected to the ground
And a capacitor C3 connected between the point where the drains of the transistors TR2 and TR3 are commonly connected and the anode of the rectifier diode D2, the output signal SG1 at the gate of the transistor TR5, and the output signal SG2 at the gate of the transistor TR2. , A load mode switching circuit 11 for supplying and controlling the output signal SG3 to the gate of the transistor TR1, and a PWM control circuit 12 including a comparator 29, an oscillator 14, an error amplifier 15 and a reference voltage source 26.
It consists of and.

【0017】また、外部信号EXT及びPWM制御回路
12から出力された出力信号SG4,SG5は後述のよ
うに負荷切り替え回路に入力されてトランジスタTR
5,トランジスタTR2,トランジスタTR1を制御す
る。外部信号EXTは通常負荷の場合はロー(LO
W)、軽負荷の場合はハイ(HIGH)となる。
Further, the external signal EXT and the output signals SG4 and SG5 output from the PWM control circuit 12 are input to the load switching circuit as will be described later and the transistor TR is input.
5. Control the transistor TR2 and the transistor TR1. The external signal EXT is low (LO when the load is normal).
W), and high (HIGH) when the load is light.

【0018】また、昇圧用容量C2,ダイオードD1及
び容量C1はそれぞれ軽負荷信号時に電子機器を動作さ
せる負荷回路16に接続されている。
The boosting capacitor C2, the diode D1 and the capacitor C1 are connected to a load circuit 16 for operating the electronic equipment when a light load signal is applied.

【0019】本回路において、トランジスタTR1,T
R2,昇圧用容量C2,C3,ダイオードD1及びD2
はチャージポンプ回路CPを構成し、コイルL1,トラ
ンジスタTR5,ダイオードD1及び容量C1はチョッ
パ型スイッチング電源回路UCを構成している。
In this circuit, the transistors TR1 and T
R2, boosting capacitors C2, C3, diodes D1 and D2
Constitutes a charge pump circuit CP, and the coil L1, the transistor TR5, the diode D1 and the capacitor C1 constitute a chopper type switching power supply circuit UC.

【0020】後で説明するように、トランジスタTR5
が常時オフの時は、トランジスタTR1、トランジスタ
TR2を交互にスイッチさせる出力信号SG2(図5
(B)参照)、出力信号SG3(図5(C)参照)が送
られ、チャージポンプ回路CPが駆動される。チャージ
ポンプ回路CPは、トランジスタTR1がオンでトラン
ジスタTR2がオフの時、1次側電源E1からダイオー
ドD1とコイルL1を通って容量C3に電荷を蓄積させ
る動作をする。次に、トランジスタTR1がオフでトラ
ンジスタTR2がオンの時、容量C3の低電位側の電極
(トランジスタTR1とトランジスタTR2の中間接続
点)の電位が0Vから1次側電源E1の電圧まで振幅す
ることによって、容量C3に蓄積された電荷は、ダイオ
ードD1を通って昇圧用容量C2に汲み上げられる。こ
の動作がPWM信号を作成する発振器14で設定した周
波数で繰り返され、負荷回路16に供給される。このチ
ャージポンプ回路CPが駆動されるのは、軽負荷信号が
外部信号EXTとして与えられるときである。
As will be described later, the transistor TR5
Is always off, the output signal SG2 (see FIG. 5) that alternately switches the transistors TR1 and TR2.
(See (B)) and the output signal SG3 (see FIG. 5C) are sent to drive the charge pump circuit CP. When the transistor TR1 is on and the transistor TR2 is off, the charge pump circuit CP operates to accumulate charges from the primary side power source E1 through the diode D1 and the coil L1 in the capacitor C3. Next, when the transistor TR1 is off and the transistor TR2 is on, the potential of the electrode on the low potential side of the capacitor C3 (the intermediate connection point between the transistor TR1 and the transistor TR2) should swing from 0 V to the voltage of the primary side power source E1. Thus, the charge accumulated in the capacitor C3 is pumped to the boosting capacitor C2 through the diode D1. This operation is repeated at the frequency set by the oscillator 14 that creates the PWM signal, and is supplied to the load circuit 16. The charge pump circuit CP is driven when the light load signal is applied as the external signal EXT.

【0021】また、トランジスタTR1、トランジスタ
TR2がともに常時オフの時は、トランジスタTR5に
出力信号SG1(図4(B1)参照)が送られ、チョッ
パ型スイッチング電源回路UCが駆動される。チョッパ
型スイッチング電源回路UCでは、トランジスタTR5
がオンしている期間中には1次側電源E1からの電流が
ダイオードD2を通ってコイルL1に供給され、コイル
L1にエネルギーが蓄積される。トランジスタTR5が
オフしている期間中はコイルL1からエネルギーが放出
され、ダイオードD1を通って容量C1で平滑化され
る。この電流が、負荷回路16に伝えられる。このチョ
ッパ型スイッチング電源回路UCが駆動されるのは、ハ
イのレベルで通常負荷信号が外部信号EXTとして与え
られるときである。
When both the transistors TR1 and TR2 are normally off, the output signal SG1 (see FIG. 4B1) is sent to the transistor TR5 to drive the chopper type switching power supply circuit UC. In the chopper type switching power supply circuit UC, the transistor TR5 is used.
The current from the primary side power supply E1 is supplied to the coil L1 through the diode D2 during the period when is on, and energy is accumulated in the coil L1. While the transistor TR5 is off, energy is emitted from the coil L1 and is smoothed by the capacitance C1 through the diode D1. This current is transmitted to the load circuit 16. The chopper type switching power supply circuit UC is driven when the normal load signal is applied as the external signal EXT at the high level.

【0022】PWM制御回路12は、後述するように回
路内部にある誤差増幅器15の出力信号SG6と発振器
14の出力信号SG5とを比較して、2次側電源電圧V
Oが基準電源26の設定電圧になるように、トランジス
タTR5をPWM制御するための出力信号SG4を出力
する。また、PWM制御回路12内の発振器14からの
出力信号SG5によりトランジスタTR1、TR2を交
互に駆動する。
As will be described later, the PWM control circuit 12 compares the output signal SG6 of the error amplifier 15 and the output signal SG5 of the oscillator 14 inside the circuit and compares them with the secondary power supply voltage V.
The output signal SG4 for PWM-controlling the transistor TR5 is output so that O becomes the set voltage of the reference power supply 26. Further, the transistors TR1 and TR2 are alternately driven by the output signal SG5 from the oscillator 14 in the PWM control circuit 12.

【0023】次に、図2に示すように、負荷モード切替
回路11は、PWM制御回路12から出力された出力信
号SG4と外部信号EXTとが入力されて出力信号SG
1を出力するNORゲート17と、PWM制御回路12
から出力された出力信号SG5を反転するインバータ1
8と、インバータ18からの出力信号を再度反転するイ
ンバータ19と、外部信号EXTを反転するインバータ
22と、インバータ22からの出力信号とインバータ1
9からの出力信号とが入力されて出力信号SG2を出力
するORゲート20と、インバータ18からの出力信号
とインバータ22からの出力信号とが入力されて出力信
号SG3を出力するNORゲート21とから構成されて
いる。
Next, as shown in FIG. 2, the load mode switching circuit 11 receives the output signal SG4 output from the PWM control circuit 12 and the external signal EXT and outputs the output signal SG.
NOR gate 17 for outputting 1 and PWM control circuit 12
Inverter 1 for inverting the output signal SG5 output from
8, an inverter 19 that inverts the output signal from the inverter 18 again, an inverter 22 that inverts the external signal EXT, an output signal from the inverter 22 and the inverter 1
From the OR gate 20 which receives the output signal from 9 and outputs the output signal SG2, and the NOR gate 21 which receives the output signal from the inverter 18 and the output signal from the inverter 22 and outputs the output signal SG3. It is configured.

【0024】この負荷モード切替回路11は、後述する
ように外部信号EXTの状態によりチャージポンプ回路
CPを駆動させるか、チョッパ型スイッチング電源回路
UCを駆動させるかの切替えを行ない、通常信号時に
は、図4に示す出力信号SG1(B),出力信号SG2
(C)及び出力信号SG3(D)を出力する。軽負荷信
号時には、図5に示すような波形の出力信号SG1
(D)、出力信号SG2(B)及び出力信号SG3
(C)を出力する。
As will be described later, the load mode switching circuit 11 switches between driving the charge pump circuit CP and the chopper type switching power supply circuit UC depending on the state of the external signal EXT. Output signal SG1 (B) and output signal SG2 shown in FIG.
(C) and the output signal SG3 (D) are output. At the time of a light load signal, the output signal SG1 having a waveform as shown in FIG.
(D), output signal SG2 (B) and output signal SG3
(C) is output.

【0025】負荷モード切替回路11において、外部信
号EXTがL(LOW)レベルの時を通常負荷信号とし
たとき、NORゲート17の入力の一方には外部信号E
XTのLレベルが入力されるため、他方のPWM制御回
路12からの出力信号SG4を反転した出力信号SG1
がNORゲート17より出力される。また、外部信号E
XTを反転するインバータ22からの出力信号がH(H
IGH)レベルとなるため、ORゲート20からの出力
信号はHレベル、NORゲート21からの出力信号はL
レベルに固定されるため、出力信号SG2はHレベル、
出力信号SG3はLレベルとなり、トランジスタTR
1、トランジスタTR2はともにオフとなる。
In the load mode switching circuit 11, when the external signal EXT is at the L (LOW) level as a normal load signal, the external signal E is input to one of the inputs of the NOR gate 17.
Since the L level of XT is input, the output signal SG1 obtained by inverting the output signal SG4 from the other PWM control circuit 12 is input.
Is output from the NOR gate 17. In addition, the external signal E
The output signal from the inverter 22 that inverts XT is H (H
IGH) level, the output signal from the OR gate 20 is at H level and the output signal from the NOR gate 21 is at L level.
Since it is fixed at the level, the output signal SG2 is at the H level,
The output signal SG3 becomes L level, and the transistor TR
1 and the transistor TR2 are both turned off.

【0026】次に、外部信号EXTがHレベルの時を軽
負荷信号としたとき、NORゲート17の入力に外部信
号EXTのHレベルが入力されるため、NORゲート1
7の出力信号がLレベルに固定されるので出力信号SG
1もLレベルとなり、トランジスタTR5はオフとな
る。また、外部信号EXTを反転するインバータ22の
出力信号がLレベルとなるため、ORゲート20は出力
信号SG5と同論理の出力信号SG2を出力するととも
に、NORゲート21も出力信号SG5と同論理の出力
信号SG3を出力し、トランジスタTR1、トランジス
タTR2を互いに逆のオン・オフ動作を行なうように駆
動させる。
When the external signal EXT is at the H level as a light load signal, the NOR gate 17 is supplied with the H level of the external signal EXT.
Since the output signal of 7 is fixed at the L level, the output signal SG
1 also becomes L level, and the transistor TR5 is turned off. Further, since the output signal of the inverter 22 that inverts the external signal EXT becomes L level, the OR gate 20 outputs the output signal SG2 having the same logic as the output signal SG5, and the NOR gate 21 also has the same logic as the output signal SG5. The output signal SG3 is output to drive the transistors TR1 and TR2 so as to perform on / off operations which are opposite to each other.

【0027】図3は、PWM制御回路の構成を示す回路
図である。同図に示すように、PWM制御回路中の発振
器14は、電流源34と、電流源34と接地との間に直
列に接続される抵抗35及び抵抗36と、抵抗36と並
列に接続され一端が接地に接続されたトランジスタ37
と、電流源31と、一端が電流源31に接続され、他端
が接地に接続された電流源32と、比較器33と、一端
が接地に接続された容量30とを有している。また、電
流源34と抵抗35との接続点は比較器33の(−)端
子に接続され、電流源31,32の接続点は比較器33
の(+)端子に接続される。そして、比較器33からの
出力信号は2分岐し、1つは直列に接続された電流源3
1、32のうち容量30と並列に接続された電流源32
のオン・オフを制御し、もう一方は、トランジスタ37
のゲートに入力されてトランジスタ37のオン・オフを
制御する。電流源31と32の接続点は、出力信号SG
5を発生するとともに、比較器29の(+)端子に接続
される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the PWM control circuit. As shown in the figure, the oscillator 14 in the PWM control circuit includes a current source 34, a resistor 35 and a resistor 36 connected in series between the current source 34 and the ground, and a resistor 35 connected in parallel with the resistor 36. Transistor 37 connected to ground
A current source 31, a current source 32 having one end connected to the current source 31 and the other end connected to ground, a comparator 33, and a capacitor 30 having one end connected to ground. The connection point between the current source 34 and the resistor 35 is connected to the (−) terminal of the comparator 33, and the connection point between the current sources 31 and 32 is the comparator 33.
Connected to the (+) terminal of. The output signal from the comparator 33 is branched into two, one of which is the current source 3 connected in series.
Current source 32 connected in parallel with capacitance 30
On / off of the transistor 37
Is input to the gate of the transistor 37 to control ON / OFF of the transistor 37. The connection point between the current sources 31 and 32 has an output signal SG
5 and is connected to the (+) terminal of the comparator 29.

【0028】また、誤差増幅器15は、互いに直列に接
続された抵抗27及び抵抗28と、基準電圧源26と、
基準電圧源26のプラス側が(+)端子に、抵抗27と
抵抗28との接続点が(−)端子にそれぞれ接続された
演算増幅器25と、演算増幅器25の(−)端子と出力
端子との間に接続された抵抗24と容量23との直列回
路とから構成されている。そして、比較器29は発振器
14からの三角波SG5と誤差増幅器15の出力信号S
G6とを比較する。比較器29からの出力信号はトラン
ジスタTR5を駆動するための出力信号SG4となって
いる。
The error amplifier 15 has a resistor 27 and a resistor 28 connected in series with each other, a reference voltage source 26,
The positive side of the reference voltage source 26 is connected to the (+) terminal, and the connection point of the resistors 27 and 28 is connected to the (−) terminal, and the (−) terminal and the output terminal of the operational amplifier 25 are connected. It is composed of a resistor 24 and a capacitor 23 connected in series. Then, the comparator 29 outputs the triangular wave SG5 from the oscillator 14 and the output signal S of the error amplifier 15.
Compare with G6. The output signal from the comparator 29 is the output signal SG4 for driving the transistor TR5.

【0029】次に、PWM制御回路12の詳細を説明す
る。
Next, details of the PWM control circuit 12 will be described.

【0030】まず、発振器14からは図4(A)及び図
5(A)に示す三角波SG5が出力される。SG5は容
量30への充電と放電を繰り返すことにより生成され
る。比較器33の出力信号がLレベルのときには、電流
源32がオフになっており、電流源31からの電流によ
り容量30は正充電され、容量30の端子電圧が徐々に
上昇する。このときトランジスタ37はオフになってお
り、比較器33の(−)端子には(電流源34の電流
値)×(抵抗35+抵抗36)の電圧V2が加わってい
る。容量30の端子電圧は、比較器33の(+)端子に
入力されており、(−)端子のレベルである(電流源3
4の電流値)×(抵抗35+抵抗36)の電圧V2を越
すと、比較器33のから出力信号がHレベルとなる。こ
のときトランジスタ37がオンになり、比較器33の
(−)端子には(電流源34の電流値)×(抵抗35)
の電圧V1が加わる。そして、比較器33からの出力信
号がHレベルになると、電流源34の電流値より大きな
電流値を発生する電流源32がオンになるため容量30
は逆に放電され、容量30の端子電圧は徐々に下がる。
比較器33の(−)端子のレベルである(電流源34の
電流値)×(抵抗35)の電圧V1より下がると、比較
器33からの出力信号がLレベルになり、電流源32が
オフとなるため、再び容量30は、電流源31からの電
流により充電される。以上の動作を繰り返すことによ
り、容量30の端子に三角波を発生させ、それと同じ波
形が発振器14の出力信号SG5として出力される。
First, the oscillator 14 outputs the triangular wave SG5 shown in FIGS. 4 (A) and 5 (A). SG5 is generated by repeating charging and discharging of the capacity 30. When the output signal of the comparator 33 is at the L level, the current source 32 is off, the capacity 30 is positively charged by the current from the current source 31, and the terminal voltage of the capacity 30 gradually rises. At this time, the transistor 37 is turned off, and the voltage V2 of (current value of current source 34) × (resistor 35 + resistor 36) is applied to the (−) terminal of the comparator 33. The terminal voltage of the capacitor 30 is input to the (+) terminal of the comparator 33 and is the level of the (−) terminal (the current source 3
When the voltage V2 of (current value of 4) × (resistor 35 + resistor 36) is exceeded, the output signal from the comparator 33 becomes H level. At this time, the transistor 37 is turned on, and the (−) terminal of the comparator 33 has (current value of the current source 34) × (resistor 35).
Voltage V1 is applied. Then, when the output signal from the comparator 33 becomes the H level, the current source 32 that generates a current value larger than the current value of the current source 34 is turned on, so that the capacitance 30
On the contrary, the terminal voltage of the capacitor 30 gradually decreases.
When the voltage of the (−) terminal of the comparator 33 is lower than the voltage V1 of (current value of the current source 34) × (resistor 35), the output signal from the comparator 33 becomes L level and the current source 32 is turned off. Therefore, the capacitance 30 is charged again by the current from the current source 31. By repeating the above operation, a triangular wave is generated at the terminal of the capacitor 30, and the same waveform is output as the output signal SG5 of the oscillator 14.

【0031】次に誤差増幅器15を説明する。2次側電
源電圧VOは抵抗27と抵抗28で分圧され、分圧され
た電圧と基準電圧26との差電圧が演算増幅器25で増
幅される。容量23と抵抗器27との直列回路で帰還ル
ープを構成する目的は、低域ゲインを大きくして定常偏
差を小さくし、高域ゲインは抵抗24の値で制限するこ
とにより回路動作の安定化を図って、発振しないように
するためのものである。次に、演算増幅器25からの出
力信号SG6は、比較器29によって発振器14からの
出力信号である三角波の出力信号SG5と比較され、比
較器29からパルス状の出力信号SG4が出力される。
この出力信号SG4は、通常負荷信号時には、負荷モー
ド切替回路11を通ってトランジスタTR5をPWM駆
動する。
Next, the error amplifier 15 will be described. The secondary power supply voltage VO is divided by the resistors 27 and 28, and the differential voltage between the divided voltage and the reference voltage 26 is amplified by the operational amplifier 25. The purpose of forming a feedback loop with a series circuit of the capacitor 23 and the resistor 27 is to stabilize the circuit operation by increasing the low-frequency gain to reduce the steady-state deviation and limiting the high-frequency gain with the value of the resistor 24. To prevent oscillation. Next, the output signal SG6 from the operational amplifier 25 is compared by the comparator 29 with the triangular wave output signal SG5 which is the output signal from the oscillator 14, and the comparator 29 outputs the pulsed output signal SG4.
When the output signal SG4 is a normal load signal, the output signal SG4 passes through the load mode switching circuit 11 and PWM-drives the transistor TR5.

【0032】図4(A)〜(D)は、通常負荷信号時の
スイッチング電源各部の波形図である。
FIGS. 4A to 4D are waveform diagrams of the respective parts of the switching power supply at the time of the normal load signal.

【0033】同図(A)において、出力信号SG5は発
振器14の出力波形である。また、出力信号SG6は、
誤差増幅器15の出力波形、図4(B)に示す出力信号
SG1は通常負荷信号時の比較器29の出力波形をNO
Rゲート17で反転した出力波形である。図4(C)に
示す出力信号SG2は通常負荷時の負荷モード切替回路
11(ORゲート20)の出力波形であり、図4(D)
に示す出力信号SG3は通常負荷時の負荷モード切替回
路11(NORゲート21)の出力波形である。
In FIG. 3A, the output signal SG5 is the output waveform of the oscillator 14. The output signal SG6 is
The output waveform of the error amplifier 15, that is, the output signal SG1 shown in FIG.
The output waveform is inverted by the R gate 17. The output signal SG2 shown in FIG. 4C is an output waveform of the load mode switching circuit 11 (OR gate 20) at the time of normal load, and FIG.
The output signal SG3 shown in is the output waveform of the load mode switching circuit 11 (NOR gate 21) under normal load.

【0034】図4(C),(D)に示すように、通常負
荷信号時においては負荷モード切替回路11からの出力
信号SG2は常にHレベル、出力信号SG3は常にLレ
ベルとなる。また、三角波である出力信号SG5が出力
信号SG6よりレベルが高い時に比較器29からの出力
信号SG4がHレベルとなるので、出力信号SG4を反
転した出力信号SG1はLレベルとなり、図4(B)に
示すようなパルス波形となる。
As shown in FIGS. 4C and 4D, during the normal load signal, the output signal SG2 from the load mode switching circuit 11 is always at H level and the output signal SG3 is always at L level. Further, when the level of the output signal SG5 which is a triangular wave is higher than that of the output signal SG6, the output signal SG4 from the comparator 29 becomes the H level, so the output signal SG1 which is the inverted output signal SG4 becomes the L level, and the output signal SG1 in FIG. The pulse waveform is as shown in).

【0035】なお、図4(A)〜(D)に示された各信
号の波形は、以後の実施形態の電源制御回路の通常負荷
信号時においても同じである。
The waveforms of the signals shown in FIGS. 4 (A) to 4 (D) are the same when the power supply control circuit of the following embodiments has a normal load signal.

【0036】また、図5(A)〜(D)は、軽負荷信号
時のスイッチング電源各部の波形図である。
Further, FIGS. 5A to 5D are waveform diagrams of the respective parts of the switching power supply when a light load signal is applied.

【0037】同図(A)において、出力信号SG5は発
振器14の出力波形である。また、出力信号SG6は、
誤差増幅器15の出力波形であり、VTはインバータ1
8のしきい値レベルである。図5(B)の出力信号SG
2は、軽負荷時の負荷モード切替回路11(ORゲート
20)の出力波形であり、図5(C)の出力信号SG3
は軽負荷信号時の負荷モード切替回路11(NORゲー
ト21)の出力波形である。図5(D)の出力信号SG
1は軽負荷信号時の負荷モード切替回路11(NORゲ
ート17)の出力波形である。軽負荷信号時には、負荷
モード切替回路11の出力信号SG2は三角波である出
力信号SG5がVTより高い時にHレベルとなり、図5
(B)に示すようなパルス波形となる。出力信号SG3
は、出力信号SG5がVTより高い時にHレベルとな
り、図5(C)に示すパルス波形となる。このように、
出力信号SG2と出力信号SG3とは同じ波形となる。
負荷モード切替回路11からの出力信号SG1は、図5
(Dに示すように常にLレベルとなる。
In FIG. 7A, the output signal SG5 is the output waveform of the oscillator 14. The output signal SG6 is
The output waveform of the error amplifier 15, VT is the inverter 1
8 threshold levels. Output signal SG of FIG. 5 (B)
2 is an output waveform of the load mode switching circuit 11 (OR gate 20) at the time of a light load, and the output signal SG3 of FIG.
Is an output waveform of the load mode switching circuit 11 (NOR gate 21) at the time of a light load signal. Output signal SG of FIG. 5 (D)
1 is an output waveform of the load mode switching circuit 11 (NOR gate 17) at the time of a light load signal. At the time of the light load signal, the output signal SG2 of the load mode switching circuit 11 becomes the H level when the output signal SG5 which is a triangular wave is higher than VT, and FIG.
The pulse waveform is as shown in FIG. Output signal SG3
Becomes H level when the output signal SG5 is higher than VT, and has a pulse waveform shown in FIG. 5 (C). in this way,
The output signal SG2 and the output signal SG3 have the same waveform.
The output signal SG1 from the load mode switching circuit 11 is shown in FIG.
(As shown in D, it is always at L level.

【0038】なお、図5(A)〜(D)に示された各信
号の波形は、以後の実施形態の電源制御回路の軽負荷信
号時においても同じである。
The waveforms of the signals shown in FIGS. 5 (A) to 5 (D) are the same even when a light load signal is applied to the power supply control circuit of the following embodiments.

【0039】以上のように、本実施形態の電源制御回路
によれば、通常負荷信号時の1次側電源E1の電圧から
2次側電源電圧VOを昇圧するスイッチング電源の動作
に加え、軽負荷信号時の負荷が極端に軽い(負荷電流が
小さい)ときには、昇圧用の回路をコイルL1を含むチ
ョッパ型スイッチング回路UCの作動からチャージポン
プ回路の作動へと切り替えるため、コイルL1をスイッ
チングしてコイルL1にエネルギーを蓄積する必要がな
くなり、動作電流のロスを抑えた電源制御回路を構成で
きることとなる。よって、本実施形態の電源制御回路を
用いることにより、電子機器の消費電力を抑えることが
できる。
As described above, according to the power supply control circuit of this embodiment, in addition to the operation of the switching power supply for boosting the secondary power supply voltage VO from the voltage of the primary power supply E1 at the time of the normal load signal, the light load is also added. When the signal load is extremely light (the load current is small), the step-up circuit is switched from the operation of the chopper type switching circuit UC including the coil L1 to the operation of the charge pump circuit. It is not necessary to store energy in L1, and a power supply control circuit that suppresses the loss of operating current can be configured. Therefore, by using the power supply control circuit of this embodiment, the power consumption of the electronic device can be suppressed.

【0040】なお、本実施形態では、軽負荷信号時にト
ランジスタTR1とトランジスタTR2には互いに逆の
動作をする信号が与えられているが、トランジスタTR
1とトランジスタTR2とが一瞬同時にオンして貫通電
流が流れるのを防止するために、同時にオフさせるタイ
ミング回路を設けてもよい。
In the present embodiment, the signals that operate in the opposite directions are given to the transistor TR1 and the transistor TR2 at the time of the light load signal.
In order to prevent the through current from flowing through the transistor 1 and the transistor TR2 for a moment at the same time, a timing circuit for simultaneously turning off may be provided.

【0041】(第2の実施形態)図6は、本発明の第2
の実施形態における電源制御回路のブロック回路図であ
る。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
3 is a block circuit diagram of a power supply control circuit in the embodiment of FIG.

【0042】同図に示すように、本実施形態において
は、図1に示した電源制御回路に含まれるダイオードD
2及びダイオードD1での順方向ダイオード電圧による
ロスを低減するため、ダイオードD2の代わりにnチャ
ネル型のトランジスタTR6を用い、ダイオードD1の
代わりにpチャネル型のトランジスタTR7を用いる。
また、本実施形態の電源制御回路は、トランジスタTR
6、トランジスタTR7を駆動する出力信号SG7及び
出力信号SG8を出力する制御モード切替回路38をさ
らに備えている。ここで、制御モード切替回路38は、
1次側電源E1の電圧よりも高く昇圧された電圧(例え
ば2次側電源電圧など)で駆動されており、Hレベルの
時はトランジスタTR6、トランジスタTR7をオン又
はオフさせるのに十分な高さの電圧を供給する。
As shown in the figure, in this embodiment, the diode D included in the power supply control circuit shown in FIG.
2 and the diode D1 to reduce the loss due to the forward diode voltage, an n-channel type transistor TR6 is used instead of the diode D2 and a p-channel type transistor TR7 is used instead of the diode D1.
In addition, the power supply control circuit of the present embodiment uses the transistor TR
6, a control mode switching circuit 38 for outputting the output signal SG7 and the output signal SG8 for driving the transistor TR7 is further provided. Here, the control mode switching circuit 38
It is driven by a voltage boosted higher than the voltage of the primary side power source E1 (for example, secondary side power source voltage), and when it is at H level, it is high enough to turn on or off the transistors TR6 and TR7. Supply the voltage of.

【0043】この制御モード切替回路38は、負荷モー
ド切替回路11からの出力信号SG1を反転するインバ
ータ46と、出力信号SG2を反転するインバータ48
と、、出力信号SG3を反転するインバータ47と、外
部信号EXTとインバータ47からの出力信号とが入力
されてトランジスタTR6を制御する出力信号SG7を
出力するNANDゲート41と、外部信号EXTを反転
するインバータ42と、インバータ42からの出力信号
とインバータ46からの出力信号とが入力されるNAN
Dゲート44と、外部信号EXTとインバータ48から
の出力信号とが入力されるNANDゲート43と、NA
NDゲート43からの出力信号とNANDゲート44か
らの出力信号とが入力されてトランジスタTR7を制御
する出力信号SG8を出力するANDゲート45とから
構成されている。
The control mode switching circuit 38 includes an inverter 46 that inverts the output signal SG1 from the load mode switching circuit 11 and an inverter 48 that inverts the output signal SG2.
An inverter 47 that inverts the output signal SG3, a NAND gate 41 that outputs the output signal SG7 that controls the transistor TR6 by receiving the external signal EXT and the output signal from the inverter 47, and the inverter 47 that inverts the external signal EXT. The inverter 42 and the NAN to which the output signal from the inverter 42 and the output signal from the inverter 46 are input
D gate 44, NAND gate 43 to which external signal EXT and the output signal from inverter 48 are input, and NA
The output signal from the ND gate 43 and the output signal from the NAND gate 44 are input and the AND gate 45 outputs the output signal SG8 for controlling the transistor TR7.

【0044】通常負荷信号時には外部信号EXTがLレ
ベルとなり、2入力のうちの一方にはトランジスタTR
1を駆動する出力信号SG3の論理を反転するインバー
タ47からの出力信号が入力され、もう一方には外部信
号EXTが入力されるNANDゲート41は出力信号が
常にHレベルに固定される。そのため、トランジスタT
R6の駆動信号SG7も常にHレベルとなり、トランジ
スタTR6は導通する。
At the time of a normal load signal, the external signal EXT becomes L level and one of the two inputs has a transistor TR.
The output signal from the inverter 47 that inverts the logic of the output signal SG3 that drives 1 is input, and the output signal of the NAND gate 41 to which the external signal EXT is input is fixed to the H level. Therefore, the transistor T
The drive signal SG7 of R6 is also always at H level, and the transistor TR6 becomes conductive.

【0045】次に、軽負荷信号時には外部信号EXTが
Hレベルとなり、チャージポンプ回路を構成するトラン
ジスタTR1を駆動する出力信号SG3と同じ波形の信
号がNANDゲート41の出力信号SG7として出力さ
れ、トランジスタTR1とトランジスタTR6とは互い
に同期してオン・オフを繰返す。
Next, at the time of a light load signal, the external signal EXT becomes H level, and a signal having the same waveform as the output signal SG3 for driving the transistor TR1 forming the charge pump circuit is output as the output signal SG7 of the NAND gate 41, and the transistor The TR1 and the transistor TR6 are repeatedly turned on and off in synchronization with each other.

【0046】トランジスタTR1及びトランジスタTR
6がオンしたとき、2次側電源電圧VOを昇圧するため
の容量C3には充電電流が流し込まれ、1次側電源E1
とほぼ同じ電圧になる電荷が蓄えられる。
Transistor TR1 and transistor TR
When 6 is turned on, the charging current flows into the capacitor C3 for boosting the secondary power supply voltage VO, and the primary power supply E1
The electric charge which becomes almost the same voltage as is stored.

【0047】また、外部信号EXTの論理を反転するイ
ンバータ42からの出力によりNANDゲート44の出
力は常にHレベルとなるため、トランジスタTR2を駆
動する信号SG2と同論理でANDゲート45の出力信
号SG8が出力され、トランジスタTR2とトランジス
タTR7はお互いに同期してオン・オフを繰返す。トラ
ンジスタTR1,トランジスタTR6がオフのときにト
ランジスタTR2,トランジスタTR7がオンとなり、
このとき容量C3に蓄えられた電荷が容量C2に向けて
放電され、容量C2には容量C3の両端の電圧とほぼ同
じ電圧になる電荷が蓄えられる。
Since the output of the NAND gate 44 is always at the H level due to the output from the inverter 42 which inverts the logic of the external signal EXT, the output signal SG8 of the AND gate 45 has the same logic as the signal SG2 driving the transistor TR2. Is output, and the transistors TR2 and TR7 are repeatedly turned on / off in synchronization with each other. When the transistors TR1 and TR6 are off, the transistors TR2 and TR7 are turned on,
At this time, the electric charge accumulated in the capacitor C3 is discharged toward the capacitor C2, and the electric charge having the same voltage as the voltage across the capacitor C3 is accumulated in the capacitor C2.

【0048】一方、外部信号EXTがLレベルの時を通
常負荷信号時とすると、NANDゲート43からの出力
信号は常にHレベルとなるため、トランジスタTR5を
駆動する出力信号SG1と同論理でANDゲート45か
らの出力信号SG8が出力され、トランジスタTR5と
トランジスタTR7は互いに逆にオン・オフを繰返して
ダイオードD1を用いたときに存在した順方向ダイオー
ド電圧によるロスを低減する。
On the other hand, if the external signal EXT is at the L level when it is the normal load signal, the output signal from the NAND gate 43 is always at the H level, and therefore the AND gate has the same logic as the output signal SG1 for driving the transistor TR5. The output signal SG8 from 45 is output, and the transistors TR5 and TR7 are turned on and off in reverse to each other to reduce the loss due to the forward diode voltage that was present when the diode D1 was used.

【0049】以上のように、本実施形態では第1の実施
形態においてダイオードD1及びダイオードD2が果た
した整流手段としての機能をトランジスタTR6,TR
7がそれぞれ果たしている。但し、トランジスタTR6
とトランジスタTR7とが同時に導通すると1次側と2
次側の配線が直結してしまいショートするので、トラン
ジスタTR6とトランジスタTR7とが同時に導通しな
いように制御する必要がある。
As described above, in the present embodiment, the transistors TR6 and TR function as the rectifying means performed by the diode D1 and the diode D2 in the first embodiment.
7 are playing respectively. However, the transistor TR6
When the transistor TR7 and the transistor TR7 become conductive at the same time,
Since the wiring on the next side is directly connected and short-circuited, it is necessary to control so that the transistors TR6 and TR7 do not conduct at the same time.

【0050】なお、トランジスタTR6、TR7のオン
電圧がダイオードD1、ダイオードD2の順方向ダイオ
ード電圧よりも小さいため、本実施形態の電源制御回路
によればスイッチング動作時の消費電力を小さくするこ
とができる。このため、本実施形態の電源制御回路を用
いることにより、電子機器の省電力化を図ることができ
る。
Since the on-voltages of the transistors TR6 and TR7 are smaller than the forward diode voltage of the diodes D1 and D2, the power supply control circuit of this embodiment can reduce the power consumption during the switching operation. . Therefore, by using the power supply control circuit of this embodiment, it is possible to save the power of the electronic device.

【0051】なお、本実施形態では、通常負荷信号時に
トランジスタTR5とトランジスタTR7とには互いに
逆動作させる信号が与えられているが、トランジスタT
R5とトランジスタTR7とが一瞬同時にオンして貫通
電流が流れるのを防止するために、2つのトランジスタ
を同時にオフさせるタイミング回路を設けてもよい。
In the present embodiment, the signals for causing the transistors TR5 and TR7 to operate in reverse are given to the transistor TR5 and the transistor TR7 at the time of the normal load signal.
A timing circuit may be provided to turn off the two transistors at the same time in order to prevent the through current from flowing by turning on the R5 and the transistor TR7 for a moment.

【0052】なお、本実施形態の電源制御回路では、外
部信号を用いて負荷モードの切り替えが行われるが、外
部信号の代えて、以後に説明する実施形態のように、P
WM制御回路からの信号により負荷モードを切り替える
構成にすることもできる。
In the power supply control circuit of this embodiment, the load mode is switched by using the external signal. Instead of the external signal, as in the embodiments described below, P
It is also possible to adopt a configuration in which the load mode is switched by a signal from the WM control circuit.

【0053】(第3の実施形態)図7は、本発明の第3
の実施形態における電源制御回路のブロック回路図であ
る。
(Third Embodiment) FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
3 is a block circuit diagram of a power supply control circuit in the embodiment of FIG.

【0054】本実施形態の電源制御回路においては、図
5に示すように、コイルL1の誘起電圧によるロスを低
減するために、nチャネル型のトランジスタTR8がさ
らに付加されている。その他の回路については、第2の
実施形態の電源制御回路と同じである。
In the power supply control circuit of this embodiment, as shown in FIG. 5, an n-channel type transistor TR8 is further added in order to reduce the loss due to the induced voltage in the coil L1. The other circuits are the same as those of the power supply control circuit of the second embodiment.

【0055】本実施形態の電源制御回路では、コイルL
1とトランジスタTR8とは並列に接続されている。ま
た、トランジスタTR8は、外部信号EXTの論理を反
転した制御モード切替回路38からの出力信号SG11
(インバータ42の出力信号)にて駆動される。
In the power supply control circuit of this embodiment, the coil L
1 and the transistor TR8 are connected in parallel. Further, the transistor TR8 outputs the output signal SG11 from the control mode switching circuit 38 which is the inverted logic of the external signal EXT.
It is driven by (the output signal of the inverter 42).

【0056】ここで、制御モード切替回路38は、1次
側電源E1の電圧よりも高く昇圧された電圧(例えば2
次側電源電圧など)で駆動されており、Hレベルの時は
トランジスタTR6、トランジスタTR7又はトランジ
スタTR8をオン・オフさせるのに十分な高さの電圧を
供給する。
Here, the control mode switching circuit 38 has a voltage boosted higher than the voltage of the primary power source E1 (for example, 2).
It is driven by the secondary power supply voltage, etc.), and when it is at the H level, it supplies a voltage high enough to turn on / off the transistor TR6, the transistor TR7 or the transistor TR8.

【0057】外部信号EXTがLレベルの時を通常負荷
信号時とすると、このときトランジスタTR8は常時オ
フして、コイルL1のエネルギー蓄積、放出による昇圧
動作を許可する。そして、軽負荷信号時には外部信号E
XTがHレベルとなり、トランジスタTR8は常時オン
して、コイルL1の両端をトランジスタTR8のオン電
圧でショートさせるため、チャージポンプ回路を構成す
る容量C3への充電電圧の効率がよくなる。
When the external signal EXT is at the L level when it is a normal load signal, the transistor TR8 is always turned off at this time to permit the boosting operation by the energy storage and discharge of the coil L1. When the signal is light, the external signal E
XT becomes H level, the transistor TR8 is always turned on, and both ends of the coil L1 are short-circuited by the ON voltage of the transistor TR8, so that the efficiency of the charging voltage to the capacitor C3 forming the charge pump circuit is improved.

【0058】これにより、本実施形態の電源制御回路を
用いることにより、より一層の電気機器の省電力化を図
ることができる。
Thus, by using the power supply control circuit of this embodiment, it is possible to further reduce the power consumption of electric equipment.

【0059】(第4の実施形態)図8は、本発明の第4
の実施形態における電源制御回路のブロック回路図、図
9は、負荷検出回路49を示すブロック回路図である。
(Fourth Embodiment) FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block circuit diagram of the power supply control circuit in the embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a block circuit diagram showing the load detection circuit 49.

【0060】第1の実施形態の電源制御回路では、外部
信号EXTにより回路の負荷状態が伝えられたが、本実
施形態の電源制御回路では、図8に示すように、PWM
制御回路12に含まれる比較器29からの出力信号SG
4のデューティを検出して軽負荷信号か通常負荷信号か
を判別する。このため、本実施形態の電源制御回路に
は、負荷検出回路49が設けられている。
In the power supply control circuit of the first embodiment, the load state of the circuit is transmitted by the external signal EXT. However, in the power supply control circuit of the present embodiment, as shown in FIG.
Output signal SG from the comparator 29 included in the control circuit 12
The duty of 4 is detected to determine whether it is a light load signal or a normal load signal. Therefore, the power supply control circuit of this embodiment is provided with the load detection circuit 49.

【0061】負荷検出回路49は、PWM制御回路12
の出力信号SG4のデューティがほとんど100%にな
ったとき(トランジスタTR5のオフ期間が長く、オン
期間が短くなった動作状態のとき)を軽負荷と判断して
Lレベルの負荷信号LDTを負荷モード切替回路11へ
出力し、出力信号SG4のデューティが所定比率(例え
ば70%)を下回ったときを通常負荷信号と判断して、
Hレベルの負荷信号LDTを負荷モード切替回路11へ
出力する。これにより、外部信号EXTを必要としない
構成が実現できる。
The load detection circuit 49 includes a PWM control circuit 12
When the duty of the output signal SG4 becomes almost 100% (in the operating state in which the off period of the transistor TR5 is long and the on period of the transistor TR5 is short), it is determined as a light load, and the L level load signal LDT is set to the load mode. It is output to the switching circuit 11, and when the duty of the output signal SG4 falls below a predetermined ratio (for example, 70%), it is determined as a normal load signal,
The H-level load signal LDT is output to the load mode switching circuit 11. As a result, a configuration that does not require the external signal EXT can be realized.

【0062】図9に示すように、負荷検出回路49は、
電流源50と、電流源53と、電流源53と接地との間
に直列に接続された抵抗55及び抵抗56と、電流源5
0に接続された容量52と、電流源53と抵抗55との
接続点が(−)端子に接続され、電流源50と容量52
との接続点が(+)端子に接続された比較器54と、一
端が抵抗55と抵抗56との接続点に接続され、他端が
接地に接続されたnチャネル型のトランジスタ57と、
PWM制御回路12からの出力信号SG4の論理を反転
するインバータ59と、一端が電流源50と容量52と
の接続点に接続され、他端が接地に接続されたnチャネ
ル型のトランジスタ58とから構成されている。ここ
で、比較器54からの出力信号LTDは2分岐され、一
方は負荷信号LDTとして負荷モード切替回路11へ出
力され、もう一方はトランジスタ57のゲートに出力さ
れて、トランジスタ57のオン・オフを制御する。
As shown in FIG. 9, the load detection circuit 49
A current source 50, a current source 53, a resistor 55 and a resistor 56 connected in series between the current source 53 and the ground, and a current source 5
The connection point between the capacitor 52 connected to 0 and the current source 53 and the resistor 55 is connected to the (−) terminal, and the current source 50 and the capacitor 52 are connected.
A comparator 54 whose connection point to and is connected to the (+) terminal, and an n-channel type transistor 57 whose one end is connected to the connection point between the resistor 55 and the resistor 56 and whose other end is connected to ground,
From an inverter 59 that inverts the logic of the output signal SG4 from the PWM control circuit 12, and an n-channel transistor 58 whose one end is connected to the connection point between the current source 50 and the capacitor 52 and whose other end is connected to ground. It is configured. Here, the output signal LTD from the comparator 54 is branched into two, one is output to the load mode switching circuit 11 as the load signal LDT, and the other is output to the gate of the transistor 57 to turn on / off the transistor 57. Control.

【0063】通常負荷のとき、比較器29の出力信号S
G4は、NORゲート17(図2を参照)を介してトラ
ンジスタTR5を駆動する一方、インバータ59を通し
てトランジスタ58を駆動するため、トランジスタ58
とトランジスタTR5のデューティは対応して制御され
る。
Under normal load, the output signal S of the comparator 29
Since G4 drives the transistor TR5 via the NOR gate 17 (see FIG. 2), it drives the transistor 58 through the inverter 59, so that the transistor 58
And the duty of the transistor TR5 is controlled correspondingly.

【0064】通常負荷のとき、PWM制御回路12の出
力信号SG4のデューティは約50%であり、容量52
の端子電圧はLレベルとなるため、比較器54からの出
力信号はLレベルになり、トランジスタ57はオフにな
る。そして、比較器54の(−)端子には、(電流源5
3の電流値)×(抵抗55の抵抗値+抵抗56の抵抗
値)で決定される高い電圧V4が加わっている。また、
比較器54の(+)端子には容量52における電圧がか
かっている。軽負荷になるにつれ、トランジスタTR5
のデューティは100%に近づいてくるため、トランジ
スタ58のオフ期間が長くなる。すると、電流源50に
よる容量52が充電される期間が長くなり、徐々に容量
52の端子電圧が上昇する。この電圧が(−)端子にか
かる電圧V4を越すと、比較器54がHレベルの出力信
号(軽負荷信号LDT)を出力する。このときトランジ
スタ57がオンになり、比較器54の(−)端子には
(電流源53の電流値)×(抵抗55の抵抗値)の電圧
V3が加わる。軽負荷から通常負荷に変化するにつれ、
トランジスタTR5のデューティは100%から減少し
てくるため、トランジスタ58のオフ期間が短くなり、
電流源50による容量52への充電期間が短くなり徐々
に電圧が下降する。このとき、比較器54の(−)端子
に加わる電圧が(電流源53の電流値)×(抵抗55)
である電圧V4より下がると、比較器54の出力信号が
Lレベルとなり、通常負荷時の信号としてLレベルの負
荷信号LDTを出力する。このとき、比較器54の出力
信号はLレベルであるため、トランジスタ57はオフに
なっており、比較器54の(−)端子には再び(電流源
53の電流値)×(抵抗55の抵抗値+抵抗56の抵抗
値)である電圧V4が加わる。
Under normal load, the duty of the output signal SG4 of the PWM control circuit 12 is about 50%, and the capacity 52
Since the terminal voltage of is at L level, the output signal from the comparator 54 is at L level and the transistor 57 is turned off. The (−) terminal of the comparator 54 is connected to the (current source 5
A high voltage V4 determined by (current value of 3) × (resistance value of resistor 55 + resistance value of resistor 56) is applied. Also,
The voltage at the capacitor 52 is applied to the (+) terminal of the comparator 54. As the load becomes lighter, the transistor TR5
Duty approaches 100%, the OFF period of the transistor 58 becomes longer. Then, the period in which the capacitor 52 is charged by the current source 50 becomes longer, and the terminal voltage of the capacitor 52 gradually increases. When this voltage exceeds the voltage V4 applied to the (−) terminal, the comparator 54 outputs an H level output signal (light load signal LDT). At this time, the transistor 57 is turned on, and a voltage V3 of (current value of current source 53) × (resistance value of resistor 55) is applied to the (−) terminal of the comparator 54. As the load changes from light to normal,
Since the duty of the transistor TR5 decreases from 100%, the off period of the transistor 58 becomes short,
The charging period of the capacitor 52 by the current source 50 is shortened and the voltage gradually drops. At this time, the voltage applied to the (−) terminal of the comparator 54 is (current value of the current source 53) × (resistance 55)
When the voltage drops below the voltage V4, the output signal of the comparator 54 becomes L level, and the L level load signal LDT is output as a signal during normal load. At this time, since the output signal of the comparator 54 is at the L level, the transistor 57 is turned off, and the (−) terminal of the comparator 54 again has (current value of the current source 53) × (resistance of the resistor 55). A voltage V4 which is (value + resistance value of the resistor 56) is applied.

【0065】本実施形態の電源制御回路によれば、外部
信号EXTなしに負荷モードの切替えを行なうことがで
きるので、例えば回路を集積化した場合にピンを外部に
出す必要がなくなる。よって、回路の集積化に有利であ
る。
According to the power supply control circuit of the present embodiment, the load mode can be switched without the external signal EXT, so that it is not necessary to output the pin to the outside when the circuit is integrated, for example. Therefore, it is advantageous for circuit integration.

【0066】(第5の実施形態)図10は、本発明の第
5の実施形態における電源制御回路のブロック回路図で
あり、図11は、発振器61及び負荷検出回路60を示
すブロック図である。
(Fifth Embodiment) FIG. 10 is a block circuit diagram of a power supply control circuit according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a block diagram showing an oscillator 61 and a load detection circuit 60. .

【0067】図1に示す第1の実施形態の電源制御回路
では負荷状態を外部信号EXTに基づいて判定していた
が、図10に示す本実施形態の電源制御回路において
は、負荷検出回路60を付加することにより、PWM制
御回路12中の誤差増幅器15の出力信号SG6のレベ
ルを検出して、軽負荷時の動作状態か通常負荷時の動作
状態かを判定する。
In the power supply control circuit of the first embodiment shown in FIG. 1, the load state is judged based on the external signal EXT, but in the power supply control circuit of the present embodiment shown in FIG. 10, the load detection circuit 60 is used. Is added to detect the level of the output signal SG6 of the error amplifier 15 in the PWM control circuit 12 to determine whether the operating state is a light load or a normal load.

【0068】つまり、誤差増幅器15の出力信号SG6
のレベルが発振器61の振幅の下限をきめる出力信号S
G9を下まわった時には、負荷検出回路60が軽負荷と
判断して、Hレベルの負荷信号LDTを負荷モード切替
回路11に入力し、出力信号SG6のレベルが発振器6
1の振幅の下限値より少し上回った出力信号SG10以
上になった時には通常負荷信号と判断して、Lレベルの
負荷信号LDTを負荷モード切替回路11に入力する。
これにより、外部信号EXTを必要としない構成が実現
できる。
That is, the output signal SG6 of the error amplifier 15
Of the output signal S whose level determines the lower limit of the amplitude of the oscillator 61.
When it goes below G9, the load detection circuit 60 judges that it is a light load, inputs the H-level load signal LDT to the load mode switching circuit 11, and the level of the output signal SG6 is the oscillator 6
When the output signal SG10 is slightly higher than the lower limit value of the amplitude of 1, the load signal LDT is determined to be a normal load signal and the L-level load signal LDT is input to the load mode switching circuit 11.
As a result, a configuration that does not require the external signal EXT can be realized.

【0069】次に、本実施形態の電源制御回路に用いる
発振器61及び負荷検出回路60の具体例について説明
する。
Next, specific examples of the oscillator 61 and the load detection circuit 60 used in the power supply control circuit of this embodiment will be described.

【0070】図11に示すように、発振器61は、電流
源65と、電流源65と接地との間に直列に接続された
抵抗66,抵抗67及び抵抗68と、電流源65と抵抗
66との接続点に一端が接続されたnチャネル型のトラ
ンジスタ63と、抵抗67と抵抗68との接続点に一端
が接続されたnチャネル型のトランジスタ64と、電流
源31と、一端が接地に接続された電流源32と、
(−)端子がトランジスタ63とトランジスタ64との
接続点に接続され、且つ(+)端子が電流源31と電流
源32との接続点に接続された比較器33と、インバー
タ62と、電流源32と並列に接続された容量30とか
ら構成されている。比較器33からの出力信号は3分岐
され、1つは電流源32のオン・オフを制御し、もう1
つはインバータ62を介して、トランジスタ63を駆動
する。比較器33からの出力信号のもう1つはトランジ
スタ64を駆動する。
As shown in FIG. 11, the oscillator 61 includes a current source 65, a resistor 66, a resistor 67 and a resistor 68 connected in series between the current source 65 and the ground, a current source 65 and a resistor 66. N-channel transistor 63 whose one end is connected to the connection point of, n-channel transistor 64 whose one end is connected to the connection point of resistors 67 and 68, current source 31, and one end of which is connected to the ground Current source 32,
A comparator 33 having a (−) terminal connected to a connection point between the transistors 63 and 64 and a (+) terminal connected to a connection point between the current sources 31 and 32, an inverter 62, and a current source. 32 and a capacitor 30 connected in parallel. The output signal from the comparator 33 is branched into three, one for controlling the on / off of the current source 32 and the other for
One drives a transistor 63 via an inverter 62. The other output signal from the comparator 33 drives the transistor 64.

【0071】また、抵抗67と抵抗68との接続点で
は、発振器61の振幅の下限を決める出力信号SG9が
負荷検出回路60に出力され、抵抗66と抵抗67との
接続点では、発振器61の振幅の下限からヒステリシス
幅分上回った出力信号SG10が負荷検出回路60に出
力される。また、発振器61からの出力信号SG5は、
容量30の充電と放電の繰り返しにより生成される。
At the connection point between the resistance 67 and the resistance 68, the output signal SG9 that determines the lower limit of the amplitude of the oscillator 61 is output to the load detection circuit 60, and at the connection point between the resistance 66 and the resistance 67. The output signal SG10 that exceeds the lower limit of the amplitude by the hysteresis width is output to the load detection circuit 60. The output signal SG5 from the oscillator 61 is
It is generated by repeating charging and discharging of the capacity 30.

【0072】また、負荷検出回路60は、一端に発振器
61からの出力信号SG9が入力されるnチャネル型の
トランジスタ70と、一端に出力信号SG10が入力さ
れるnチャネル型のトランジスタ72と、トランジスタ
70とトランジスタ72との接続点に(+)端子が接続
され、(−)端子には誤差増幅器15からの出力信号S
G6が入力される比較器69と、インバータ71とから
構成される。比較器69のからの出力は3分岐し、1つ
は負荷信号LDTとして負荷モード切替回路11に出力
され、もう1つはインバータ71に入力されてトランジ
スタ70を駆動する。比較器69の出力信号のもう1つ
は、トランジスタ72を駆動する。
Further, the load detection circuit 60 has an n-channel type transistor 70 whose one end receives the output signal SG9 from the oscillator 61, an n-channel type transistor 72 whose end receives the output signal SG10, and a transistor. The (+) terminal is connected to the connection point between the transistor 70 and the transistor 72, and the output signal S from the error amplifier 15 is connected to the (-) terminal.
It is composed of a comparator 69 to which G6 is input and an inverter 71. The output from the comparator 69 is branched into three, one is output to the load mode switching circuit 11 as a load signal LDT, and the other is input to the inverter 71 to drive the transistor 70. The other of the output signals of the comparator 69 drives the transistor 72.

【0073】発振器61において、比較器33の出力信
号がLレベルのときは、電流源32がオフになり、電流
源31からの電流により容量30は充電され、徐々に電
圧が上昇する。このときトランジスタ63はオンとな
り、トランジスタ64はオフとなっているため、比較器
33の(−)端子には(電流源65の電流値)×(抵抗
66の抵抗値+抵抗67の抵抗値+抵抗68の抵抗値)
で求められる電圧V2が加わっている。容量30は比較
器33の(+)端子に接続されているので、容量30の
端子電圧が充電によって上昇し、(−)端子レベルであ
る電圧V2の値を越すと、比較器33の出力信号がHレ
ベルとなる。このときトランジスタ63がオフになり、
トランジスタ64がオンになって、比較器33の(−)
端子には(電流源65の電流値)×(抵抗68の抵抗
値)で求められる電圧V1が加わる。更に、比較器33
の出力信号がHレベルになると、電流源31の電流値よ
り大きな電流値を発生する電流源32がオンになり、容
量30は放電され、容量30の電圧は徐々に下がる。容
量30の電圧が、比較器33の(−)端子のレベルであ
る電圧V1より下がると、比較器33の出力信号がLレ
ベルになり、電流源32がオフとなるため、再び容量3
0は、電流源31からの電流により充電される。以上の
動作を繰返すことにより、発振器61は三角波の出力信
号SG5を出力する。
In the oscillator 61, when the output signal of the comparator 33 is at L level, the current source 32 is turned off, the capacity 30 is charged by the current from the current source 31, and the voltage gradually rises. At this time, the transistor 63 is turned on and the transistor 64 is turned off. Therefore, the (−) terminal of the comparator 33 has (current value of the current source 65) × (resistance value of the resistor 66 + resistance value of the resistor 67+ Resistance value of the resistor 68)
The voltage V2 required by the above is applied. Since the capacitor 30 is connected to the (+) terminal of the comparator 33, when the terminal voltage of the capacitor 30 rises due to charging and exceeds the value of the voltage V2 which is the (-) terminal level, the output signal of the comparator 33. Becomes H level. At this time, the transistor 63 is turned off,
The transistor 64 is turned on, and the (-) of the comparator 33 is turned on.
A voltage V1 obtained by (current value of current source 65) × (resistance value of resistor 68) is applied to the terminal. Further, the comparator 33
When the output signal of is at H level, the current source 32 that generates a current value larger than the current value of the current source 31 is turned on, the capacitor 30 is discharged, and the voltage of the capacitor 30 gradually decreases. When the voltage of the capacitor 30 falls below the voltage V1 which is the level of the (−) terminal of the comparator 33, the output signal of the comparator 33 becomes L level and the current source 32 is turned off.
0 is charged by the current from the current source 31. By repeating the above operation, the oscillator 61 outputs the triangular wave output signal SG5.

【0074】負荷検出回路60において、通常負荷時に
は比較器69の出力信号がLレベルであり、このときト
ランジスタ70はオンとなりトランジスタ72はオフと
なっているため、比較器69の(+)端子には(電流源
65の電流値)×(抵抗68の抵抗値)の電圧V1が加
わっている。比較器69の(−)端子には誤差増幅器1
5からの出力信号SG6が入力されており、負荷が軽く
なるにつれ2次側電源電圧VOが次第に上昇してくるた
め、誤差増幅器15の出力信号SG6は徐々に電圧が下
降していく。そして、(−)端子に加わる出力信号SG
6の電圧が(−)端子に加わる電圧V1以下になると、
比較器69の出力信号がHレベルとなる。このときトラ
ンジスタ70がオフになり、トランジスタ72がオンに
なって、比較器69の(+)端子には(電流源65の電
流値)×(抵抗67の抵抗値+抵抗68の抵抗値)で求
められる電圧V5が加わる。このときの比較器69から
は軽負荷を示すHレベルの負荷信号LDTが出力され
る。
In the load detection circuit 60, the output signal of the comparator 69 is at the L level when the load is normal, and the transistor 70 is on and the transistor 72 is off at this time, so that the (+) terminal of the comparator 69 is connected. Is applied with a voltage V1 of (current value of current source 65) × (resistance value of resistor 68). The error amplifier 1 is connected to the (-) terminal of the comparator 69.
Since the output signal SG6 from 5 is input and the secondary side power supply voltage VO gradually increases as the load becomes lighter, the output signal SG6 of the error amplifier 15 gradually decreases in voltage. Then, the output signal SG applied to the (-) terminal
When the voltage of 6 becomes less than the voltage V1 applied to the (-) terminal,
The output signal of the comparator 69 becomes H level. At this time, the transistor 70 is turned off, the transistor 72 is turned on, and the (+) terminal of the comparator 69 is (current value of the current source 65) x (resistance value of the resistor 67 + resistance value of the resistor 68). The required voltage V5 is applied. At this time, the comparator 69 outputs an H level load signal LDT indicating a light load.

【0075】次に、負荷が重くなるにつれ2次側電源電
圧VOが低下し、誤差増幅器15の出力信号SG6は徐
々に上昇していき、比較器69の(−)端子に加わる出
力信号SG6が比較器69の(+)端子に加わる(電流
源65の電流値)×(抵抗67の抵抗値+抵抗68の抵
抗値)で求められる電圧V5以上になると、比較器69
から通常負荷を示すLレベルの負荷信号LDTが出力さ
れる。このとき、トランジスタ70はオンとなりトラン
ジスタ72はオフとなるため、比較器69の(+)端子
には再び(電流源65の電流値)×(抵抗68の抵抗
値)で求められる電圧V1が加わる。
Next, as the load becomes heavier, the secondary side power supply voltage VO decreases, the output signal SG6 of the error amplifier 15 gradually increases, and the output signal SG6 applied to the (-) terminal of the comparator 69 is increased. When the voltage becomes equal to or higher than the voltage V5 obtained by (current value of current source 65) × (resistance value of resistor 67 + resistance value of resistor 68) applied to the (+) terminal of the comparator 69, the comparator 69
Outputs an L level load signal LDT indicating a normal load. At this time, since the transistor 70 is turned on and the transistor 72 is turned off, the voltage V1 obtained by (current value of current source 65) × (resistance value of resistor 68) is applied to the (+) terminal of the comparator 69 again. .

【0076】本実施形態の電源制御回路によっても、外
部信号なしで回路の負荷を検出することができる。この
ため、回路を集積化する場合に外部に端子を出す必要が
なくなり、集積化に有利となる。
The power supply control circuit of this embodiment can also detect the load of the circuit without an external signal. Therefore, it is not necessary to provide a terminal to the outside when the circuit is integrated, which is advantageous for the integration.

【0077】なお、以上の実施形態の電源制御回路にお
いて用いられるnチャネル型トランジスタは、npn型
バイポーラトランジスタに置き換えて実施可能であり、
pチャネル型トランジスタはpnp型バイポーラトラン
ジスタに置き換えても実施可能である。また、電源電圧
のバイアス条件を逆転すれば、nチャネル型トランジス
タとpチャネル型トランジスタとを置き換えて実施する
こともできる。
The n-channel type transistor used in the power supply control circuit of the above embodiment can be replaced with an npn-type bipolar transistor.
The p-channel type transistor can be implemented by replacing it with a pnp type bipolar transistor. If the bias condition of the power supply voltage is reversed, the n-channel transistor and the p-channel transistor can be replaced with each other.

【0078】[0078]

【発明の効果】本発明の電源制御回路によれば、通常負
荷時にはチョッパ型電源回路部を機能させて、コイルに
エネルギーを蓄積させるスイッチング動作を行なうとと
もに、軽負荷時には、チャージポンプ回路を機能させ
て、コイルに蓄積するエネルギーを軽減することができ
るので、必要な電流のロスを少なくすることができる。
According to the power supply control circuit of the present invention, the chopper type power supply circuit section is made to function at the time of normal load to perform the switching operation for storing energy in the coil, and the charge pump circuit is made to function at the time of light load. Since the energy accumulated in the coil can be reduced, the required current loss can be reduced.

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

【図1】本発明の第1の実施形態における電源制御回路
の構成を示すブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of a power supply control circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態における電源制御回路
のうち、負荷モード切替回路の構成を示すブロック回路
図である。
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a configuration of a load mode switching circuit in the power supply control circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態における電源制御回路
のうち、PWM制御回路の構成を示すブロック回路図で
ある。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a configuration of a PWM control circuit in the power supply control circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】(A)〜(D)は、本発明の第1〜第5の実施
形態における電源制御回路の通常負荷時での各出力信号
を示す波形図である。
4A to 4D are waveform charts showing respective output signals of the power supply control circuits according to the first to fifth embodiments of the present invention under normal load.

【図5】(A)〜(D)は、本発明の第1〜第5の実施
形態における電源制御回路の軽負荷時での各出力信号を
示す波形図である。
5A to 5D are waveform diagrams showing respective output signals of the power supply control circuits according to the first to fifth embodiments of the present invention when the load is light.

【図6】本発明の第2の実施形態における電源制御回路
の構成を示すブロック回路図である。
FIG. 6 is a block circuit diagram showing a configuration of a power supply control circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施形態における電源制御回路
の構成を示すブロック回路図である。
FIG. 7 is a block circuit diagram showing a configuration of a power supply control circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施形態における電源制御回路
の構成を示すブロック回路図である。
FIG. 8 is a block circuit diagram showing a configuration of a power supply control circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施形態における電源制御回路
のうち負荷検出回路の構成を示すブロック回路図であ
る。
FIG. 9 is a block circuit diagram showing a configuration of a load detection circuit in a power supply control circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施形態における電源制御回
路の構成を示すブロック回路図である。
FIG. 10 is a block circuit diagram showing a configuration of a power supply control circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第5の実施形態における電源制御回
路のうち負荷検出回路60及び発振器61の構成を示す
ブロック回路図である。
FIG. 11 is a block circuit diagram showing configurations of a load detection circuit 60 and an oscillator 61 in a power supply control circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】従来の電源制御回路の構成を示すブロック回
路図である。
FIG. 12 is a block circuit diagram showing a configuration of a conventional power supply control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 負荷モード切替回路 12 PWM制御回路 14,61 発振器 15 誤差増幅器 16 負荷回路 17,21 NORゲート 18,19,22 インバータ 20 ORゲート 23 容量 24,27,28,35,36 抵抗 25 演算増幅器 26 基準電圧 29,33 比較器 30 容量 31,32,34 電流源 38 制御モード切替回路 41,43,44 NANDゲート 42,46,47,48 インバータ 49,60 負荷検出回路 50,53 電流源 52 容量 54,69 比較器 57,58,63,64,70,72 トランジスタ 59,62,71 インバータ 66,67,68 抵抗 E1 1次側電源 VO 2次側電源電圧 D1,D2 ダイオード C1,C2,C3 容量 L1 コイル TR1,TR2,TR5,TR6,TR7,TR8 ト
ランジスタ LDT 負荷信号
11 load mode switching circuit 12 PWM control circuit 14, 61 oscillator 15 error amplifier 16 load circuit 17, 21 NOR gate 18, 19, 22 inverter 20 OR gate 23 capacitance 24, 27, 28, 35, 36 resistor 25 operational amplifier 26 reference Voltage 29,33 Comparator 30 Capacitance 31, 32,34 Current source 38 Control mode switching circuit 41,43,44 NAND gate 42,46,47,48 Inverter 49,60 Load detection circuit 50,53 Current source 52 Capacity 54, 69 comparators 57, 58, 63, 64, 70, 72 transistors 59, 62, 71 inverters 66, 67, 68 resistance E1 primary side power supply VO secondary side power supply voltage D1, D2 diodes C1, C2, C3 capacitance L1 coil TR1, TR2, TR5, TR6, TR7, TR8 Transistor LDT Load Issue

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源から負荷回路に通じる電源供給配線
に介設されたチョッパ型スイッチング電源回路及びチャ
ージポンプ回路の動作を切り替えて、2次側出力ノード
に接続された上記負荷回路への電圧の供給を制御する電
源制御回路であって、 上記電源供給配線に上流側から順に介設された昇圧用コ
イル、上流側から下流側に向かう方向を順方向とする第
1の整流手段、及び上記昇圧コイルと上記第1の整流手
段との接続点と低電圧供給部との間に接続された第1の
トランジスタを有し、上記負荷回路に供給する電圧を昇
圧する上記チョッパ型スイッチング電源回路と、 上記2次側出力ノードの電圧レベルを検出する誤差増幅
器と、発振器と、上記誤差増幅器の出力信号と上記発振
器の出力信号とを比較する比較器とを有しており、上記
チョッパ型スイッチング電源回路のデューティ比を制御
するPWM制御回路と、 上記負荷回路に供給する電圧を昇圧するチャージポンプ
回路と、 上記負荷回路の動作モードに応じて上記チョッパ型スイ
ッチング電源回路の作動と、上記チャージポンプ回路の
作動とを選択的に切り替える負荷モード切替回路とを備
えている電源制御回路。
1. The operation of a chopper type switching power supply circuit and a charge pump circuit provided on a power supply wiring leading from a power supply to a load circuit is switched to change the voltage to the load circuit connected to a secondary side output node. A power supply control circuit for controlling supply, comprising a boosting coil provided in the power supply wiring in order from the upstream side, a first rectifying unit having a forward direction from an upstream side to a downstream side, and the boosting circuit. A chopper type switching power supply circuit having a first transistor connected between a connection point of a coil and the first rectifying means and a low voltage supply section, and boosting a voltage supplied to the load circuit; The error amplifier for detecting the voltage level of the secondary side output node, an oscillator, and a comparator for comparing the output signal of the error amplifier and the output signal of the oscillator are included. A PWM control circuit for controlling the duty ratio of the chopper type switching power supply circuit, a charge pump circuit for boosting the voltage supplied to the load circuit, and an operation of the chopper type switching power supply circuit according to the operation mode of the load circuit. And a load mode switching circuit for selectively switching the operation of the charge pump circuit.
【請求項2】 請求項1に記載の電源制御回路におい
て、 上記負荷モード切替回路には、上記比較器からの出力信
号と上記発振器からの出力信号と上記負荷モード切替回
路の動作モードに対応してハイレベルとローレベルとに
切り替わる外部信号とが入力され、上記負荷モード切替
回路は上記外部信号に応じて上記チョッパ型スイッチン
グ電源回路の作動と、上記チャージポンプ回路の作動と
に切り替える制御を行なうことを特徴とする電源制御回
路。
2. The power supply control circuit according to claim 1, wherein the load mode switching circuit corresponds to an output signal from the comparator, an output signal from the oscillator, and an operation mode of the load mode switching circuit. An external signal for switching between a high level and a low level is input, and the load mode switching circuit controls to switch between the operation of the chopper type switching power supply circuit and the operation of the charge pump circuit according to the external signal. A power supply control circuit characterized by the above.
【請求項3】 請求項1に記載の電源制御回路におい
て、 上記比較器からの出力信号のデューティを検出し、上記
負荷回路の動作モードに対応してハイレベルとローレベ
ルとに切り替わる負荷信号を上記負荷モード切替回路に
出力する負荷検出回路をさらに備え、 上記負荷モード切替回路は、上記負荷信号に応じて上記
チョッパ型スイッチング電源回路の作動と、上記チャー
ジポンプ回路の作動とに切り替える制御を行なうことを
特徴とする電源制御回路。
3. The power supply control circuit according to claim 1, wherein the duty of the output signal from the comparator is detected, and a load signal that switches between a high level and a low level in accordance with an operation mode of the load circuit is detected. A load detection circuit for outputting to the load mode switching circuit is further provided, and the load mode switching circuit performs control for switching between operation of the chopper type switching power supply circuit and operation of the charge pump circuit according to the load signal. A power supply control circuit characterized by the above.
【請求項4】 請求項1に記載の電源制御回路におい
て、 上記誤差増幅器からの出力信号と上記発振器からの出力
信号とから上記負荷回路の負荷状態を検出して上記負荷
回路の動作モードに対応してハイレベルとローレベルと
に切り替わる負荷信号を上記負荷モード切替回路に出力
する負荷検出回路をさらに備え、 上記負荷モード切替回路は、上記負荷信号に応じて上記
チョッパ型スイッチング電源回路の作動と、上記チャー
ジポンプ回路の作動とに切り替える制御を行なうことを
特徴とする電源制御回路。
4. The power supply control circuit according to claim 1, wherein a load state of the load circuit is detected from an output signal from the error amplifier and an output signal from the oscillator to correspond to an operation mode of the load circuit. And a load detection circuit for outputting a load signal that switches between a high level and a low level to the load mode switching circuit, wherein the load mode switching circuit operates the chopper type switching power supply circuit according to the load signal. , A power supply control circuit for controlling the operation of the charge pump circuit.
【請求項5】 請求項1〜4のうちいずれか1つに記載
の電源制御回路において、 上記チャージポンプ回路は、上記電源供給配線のうち上
記昇圧用コイルより上流側の部分に介設され、上流側か
ら下流側に向かう方向を順方向とする第2の整流手段
と、 上記2次側出力ノードから分岐して低電圧供給部に接続
される第2の分岐配線と、 上記第2の分岐配線に高電位側から順に介設された昇圧
用キャパシタ,pチャネル型の第2のトランジスタ及び
nチャネル型の第3のトランジスタと、 上記第2のトランジスタと上記第3のトランジスタとの
中間接続部と、上記第1の整流手段の上流側の部位との
間に接続された第2のキャパシタとを有することを特徴
とする電源制御回路。
5. The power supply control circuit according to claim 1, wherein the charge pump circuit is provided in a portion of the power supply wiring upstream of the boosting coil. Second rectifying means having a forward direction from the upstream side to the downstream side; second branch wiring branched from the secondary side output node and connected to the low voltage supply section; and the second branch. A step-up capacitor, a p-channel type second transistor and an n-channel type third transistor, which are provided on the wiring in order from the high potential side, and an intermediate connection portion between the second transistor and the third transistor. And a second capacitor connected between the upstream side portion of the first rectifying means and the second capacitor.
【請求項6】 請求項1〜5のうちいずれか1つに記載
の電源制御回路において、 上記昇圧用コイルの端子間に第4のトランジスタをさら
に設けて、上記外部信号または上記負荷信号により上記
第4のトランジスタを上記負荷回路の動作モードに対応
させてオン・オフすることを特徴とする電源制御回路。
6. The power supply control circuit according to claim 1, further comprising a fourth transistor provided between terminals of the boosting coil, the fourth transistor being provided by the external signal or the load signal. A power supply control circuit, wherein a fourth transistor is turned on / off according to an operation mode of the load circuit.
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