JP2004023948A - Multi-channel power supply circuit arrangement, power supply control integrated circuit, and soft start circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スイッチング電源回路への突入電流を防ぐためのソフトスタート信号を生成するソフトスタート回路、スイッチング電源回路の起動タイミングを起動信号によって制御するようにした電源制御集積回路、及び複数チャネルのスイッチング電源回路の起動タイミングがそれぞれの起動信号によって決定される多チャネル電源回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は、PWM型のスイッチング電源回路の一例を示す回路図であって、1チャネル分の回路構成を示している。
【0003】
このスイッチング電源回路は、インダクタLとスイッチングトランジスタMの直列回路が直流入力電圧Vinと接地間に配置され、ダイオードDのアノードはインダクタLとスイッチングトランジスタMの接続点に接続されている。また、ダイオードDのカソードは、図示しない負荷が接続される出力端子に接続されるとともに、出力コンデンサCを介して接地され、負荷に出力電圧Voutを供給するDC/DCコンバータを構成している。
【0004】
図5は、従来のソフトスタート用のIC回路を示すブロック図である。
スイッチング電源回路を制御するためのIC回路は、電流源IによりコンデンサC1を充電する充電ブロック1、及びコンデンサC1の充電電圧Vaを基準三角波Striと比較する回路ブロック2とから構成される。回路ブロック2は、起動直後は徐々にスイッチングトランジスタMのオンデューティ(on duty)を広げていくソフトスタート回路を構成している。このソフトスタート回路は、コンパレータ3によって徐々に広がるスイッチングパルスを生成して、出力電圧を徐々に上昇(ソフトスタート)させている。
【0005】
スイッチング電源回路において、図5のソフトスタート回路は電源起動時に電源回路に発生する突入電流を防ぐために、スイッチングのためのパルス信号幅を徐々に広げてゆく回路である。ソフトスタート信号は、一般的には、コンデンサC1への充電電圧と基準三角波Striとをコンパレータ3で比較することによって生成される。
【0006】
なお、一般的には、充電ブロック1の電流源Iに代えて、抵抗により充電する回路構成とすることもある。
複数の出力チャネルがある場合に、それぞれの出力チャネルの起動タイミングを異ならせるために、図5の充電ブロック1及び回路ブロック2が出力チャネル数だけ必要となる。その場合に使用される外付けのコンデンサC1は、一般的に数nF〜数μFの大きさであり、IC回路に内蔵可能な数pF程度のコンデンサでは間に合わない。そのため、IC回路には外付け部品として複数のコンデンサが使用されることになる。そして、出力チャネル毎の電源起動のタイミングは、NchMOSFETQのスイッチを用いて制御され、コンデンサC1への充電開始時刻によって決定される。
【0007】
図6は、図5に示すソフトスタート回路の動作信号を示すタイミングチャートである。
図6において、コンパレータ3から方形波として出力されるソフトスタート信号SS1は、スイッチング電源回路におけるDC/DCコンバータのスイッチングトランジスタMに対して、制御信号CTとして供給される。充電ブロック1には、誤差増幅器等からDC/DCコンバータの出力電圧と、その基準値との差に基づくフィードバック信号が与えられ、それに応じてDC/DCコンバータに適した制御信号(デューティ信号)CTが出力される。このようなデューティ信号をスイッチングトランジスタMに与えてオンオフ制御することで、DC/DCコンバータの出力電圧Voutが所定の電圧値にレギュレートできる。
【0008】
ソフトスタート回路のない通常のPWM型のスイッチング電源回路のみでは、時刻t0で電源が起動した直後は出力電圧が不足しているため、スイッチング電源回路には最大デューティの信号が供給される。しかし、電源起動直後では出力コンデンサCが未充電であるため、見かけ上、出力電流は短絡状態とほぼ等価となり、インダクタLに流れる電流は際限なく大きくなる。したがって、出力電圧が規定の値に達するまで、インダクタLには大電流が流れ、インダクタLやスイッチングトランジスタMの破壊に至るおそれがある。そこで、ソフトスタート回路によってオン幅を徐々に広げていくことによって、インダクタLに流れる電流を徐々に増加させることによって、出力コンデンサCも徐々に充電され、規定の出力電圧に達することができる。なお、コンデンサ充電電圧Vaが基準三角波Striの電圧下限値VLに到達するまでの時間(時刻t0からt1まで)が、ソフトスタート信号の遅延期間となる。
【0009】
さて、複数の出力チャネルを持つスイッチング電源回路において、出力チャネルの起動タイミングが異なりソフトスタート回路を共用できない場合は、それぞれの出力チャネルに対応したソフトスタート回路が必要となる。したがって、IC回路の充電ブロック1と回路ブロック2の外部にコンデンサC1を設けるために、出力チャネル数だけコンデンサC1を接続するためのソフトスタート設定端子4が必要になる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
このように大規模な電源回路装置になると出力チャネルが増加して、図5に示すIC回路のソフトスタート設定端子数が増加するだけでなく、コンデンサ等の部品点数も増大する。したがって、従来の多チャネル電源回路装置では、電源用IC回路、及び電源回路装置自体の小型化、低コスト化に限界があった。
【0011】
また、ソフトスタート回路において、コンデンサ充電電圧Vaと基準三角波Striとをコンパレータ3に通すことによってソフトスタート信号を生成する場合に、コンデンサ充電電圧Vaが基準三角波Striの電圧下限値VLに到達するまでソフトスタート信号は発生しない。したがって、特定の電源チャネルに起動をかけてから所定の遅延期間が発生して、その遅延期間が実際のソフトスタート信号発生期間に比べて同程度、若しくは長くなってしまうという問題もあった。
【0012】
この発明の目的は、出力チャネル毎の起動タイミング設定が可能であることを確保しつつ、ソフトスタート設定端子を一端子にまとめることによって、小型で低コストの電源制御集積回路、及び多チャネル電源回路装置を提供することにある。
【0013】
また、電源起動をかけてからソフトスタート信号が発生するまでの遅延時間を削減可能なソフトスタート回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、チャネル毎の起動信号によって電源起動のタイミングがそれぞれ決定される複数チャネルのスイッチング電源回路を備えた多チャネル電源回路装置が提供される。この多チャネル電源回路装置は、前記スイッチング電源回路の各チャネルに対して設けられ、前記スイッチング電源回路への突入電流を防ぐようにソフトスタート信号を生成するソフトスタート回路と、前記ソフトスタート回路のすべてに共通に設けられ、その発振周期の大きさに応じて前記ソフトスタート信号の生成期間を規定する基本パルスを発生する発振器とから構成される。
【0015】
このような多チャネル電源回路装置によれば、チャネルごとにスイッチング電源回路の起動タイミングの設定が可能であって、しかもソフトスタート設定端子を一端子にまとめることができるから、多チャネル電源回路装置の小型化、低コスト化が可能である。
【0016】
また、この発明では、起動信号によってスイッチング電源回路の起動タイミングを決定するための電源制御集積回路が提供される。この電源制御集積回路は、ソフトスタート設定端子と、前記ソフトスタート設定端子に接続された抵抗器の抵抗値に応じた発振周期で基本パルスを生成する発振器と、前記発振器から出力される基本パルスのパルス数を計数して複数ビットのディジタル信号を生成するカウンタ回路と、前記カウンタ回路でカウントアップされたディジタル信号に基づいて逐次に増加するアナログ信号を出力するDAコンバータと、前記DAコンバータのアナログ信号が基準三角波に対する比較信号として供給され、出力電圧が徐々に上昇するソフトスタート信号を生成する比較回路とを備えて構成されている。
【0017】
このような電源制御集積回路によれば、起動信号によりカウンタ回路における計数動作を開始する場合に、電源制御集積回路の小型化、低コスト化が可能になる。
【0018】
さらに、この発明では、スイッチング電源回路の電源起動の際にソフトスタート信号を生成するソフトスタート回路が提供される。このソフトスタート回路は、前記スイッチング電源回路の電源起動のタイミングを規定するソフトスタート設定端子と、前記ソフトスタート設定端子に接続された抵抗器の抵抗値に応じた発振周期で基本パルスを生成する発振器と、前記発振器から出力される基本パルスのパルス数を計数して複数ビットのディジタル信号を生成するカウンタ回路と、前記カウンタ回路でカウントアップされたディジタル信号に基づいて逐次に増加するアナログ信号を出力するDAコンバータと、前記DAコンバータのアナログ信号が基準三角波に対する比較信号として供給され、前記スイッチング電源回路に指令された出力電圧の大きさによらないで出力電圧を徐々に上昇させるソフトスタート信号を生成する比較回路とを備えて構成されている。
【0019】
このようなソフトスタート回路によれば、電源起動をかけてからソフトスタート信号が発生するまでの遅延時間が削減可能になる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、この発明の電源制御集積回路の構成を示す回路図である。
【0021】
図において、10は基本パルスPbpを生成する発振器である。この発振器10は、4チャネルのソフトスタート信号生成ブロック20に対して、共通に使用されるソフトスタート機能専用の発振器として設けられている。
【0022】
この発振器10は、ソフトスタート設定端子30に接続した抵抗Rdの抵抗値に応じた発振周期で基本パルスPbpを生成する。この基本パルスPbpは、後に説明するように発振周期Tbpの矩形パルスである。
【0023】
ソフトスタート信号生成ブロック20は、それぞれカウンタ回路21、ラッチ回路22、DAコンバータ23、比較回路24、及びオアゲート25から構成される4チャネルのソフトスタート回路CH.1〜CH.4を含んでいる。これらソフトスタート回路CH.1〜CH.4には、いずれも発振器10により生成される基本パルスPbpが共通に供給されている。なお、図1では、ソフトスタート回路CH.1のみについて全体構成を図示し、残りのソフトスタート回路CH.2〜CH.4はカウンタ回路21以外を省略している。
【0024】
ソフトスタート回路CH.1は、図4に示すようなPWM型のスイッチング電源回路に接続され、突入電流を防ぐためのソフトスタート信号SS1が生成される。同様に、ソフトスタート回路CH.2〜CH.4では、それぞれに接続されたスイッチング電源回路への突入電流を防ぐためのソフトスタート信号SS2〜SS4が生成される。
【0025】
この場合に、4チャネルのスイッチング電源回路を起動するタイミングは、それぞれのコントロール信号CNT1〜CNT4(起動信号)によって決定され、ソフトスタート信号生成ブロック20と共通に接続された発振器10が、その基本パルスPbpの発振周期によってソフトスタート信号SS1〜SS4の生成期間を規定することになる。すなわち、この電源制御集積回路は、ソフトスタート信号生成ブロック20の各ソフトスタート回路CH.1〜CH.4に入力されるそれぞれのコントロール信号CNT1〜CNT4によって、複数チャネル(ここでは、チャネルCH.1〜CH.4)のスイッチング電源回路の起動タイミングを決定できる多チャネル電源回路装置を構成するものである。
【0026】
つぎに、ソフトスタート回路CH.1を例に、電源制御集積回路の単一チャネルの構成について説明する。
カウンタ回路21は、発振器10から基本パルスPbpが入力され、そのパルス数を計数することによって、4ビットのディジタル信号S1〜S4をカウントアップするものである。コントロール信号CNT1はカウンタ回路21のリセット信号として供給され、コントロール信号CNT1が入力されてソフトスタート回路CH.1の起動がかかると、カウンタ回路21のリセットが解除されて、基本パルスPbpの計数動作が始まるように構成されている。図1に示すカウンタ回路21は、4ビット出力(S1〜S4)としているが、任意の複数ビット出力のカウンタ回路が使用できる。
【0027】
ラッチ回路22は、コントロール信号CNT1とカウンタ回路21のディジタル信号S1〜S4のうち最上位ビット信号S4がそれぞれリセット信号、データラッチ用クロックとして供給される。コントロール信号CNTが入力されてソフトスタート回路CH.1の起動がかかると、ラッチ回路22のリセットが解除される。また、最上位ビット信号S4の立ち下がりエッジ(1から0に変わるタイミング)に同期して入力“H”(論理値1)をラッチし、ソフトスタート完了信号SF1を“H”とするものである。
【0028】
図1では、最上位ビットは4ビット目のディジタル信号S4であるが、5ビット出力のカウンタ回路を使用した場合には、ディジタル信号S5に同期したソフトスタート完了信号を出力する必要がある。
【0029】
DAコンバータ23は、カウンタ回路21からディジタル信号S1〜S4が入力され、16段階に抵抗分圧されたアナログ信号Vsに変換して出力するものである。このアナログ信号Vsを16段階に抵抗分圧するために、16の抵抗R1〜R16の直列抵抗回路が用いられる。DAコンバータ23から出力されるアナログ信号Vsは、4ビットのディジタル信号S1〜S4に応じて順次1段階ずつ切り替えられ、直列抵抗回路から抵抗分圧された16(=24)段階の電圧値に対応して、逐次に上昇する電圧信号として出力される。なお、このDAコンバータ23では、ディジタル信号S1〜S4の最小値に対応するアナログ信号Vsの大きさが、電源制御集積回路の外部から各チャネルのソフトスタート回路CH.1〜CH.4に共通に供給される基準三角波Striの電圧下限値VLと等しく設定されている。
【0030】
比較回路24は、DAコンバータ23のアナログ信号Vsが基準三角波Striに対する比較信号として供給され、その比較出力Soutはオアゲート25を介してソフトスタート信号SS1として出力され、図4に示すスイッチング電源回路への指令電圧となる。
【0031】
オアゲート25は、カウンタ回路21の最上位ビットS4の立ち下がりエッジに同期したソフトスタート完了信号SF1と、比較回路24の比較出力Soutとが入力され、論理和演算するものである。このオアゲート25では、一度ソフトスタート信号SS1によりスイッチング電源回路の起動が完了した時点で、ソフトスタート信号SS1として比較回路24の比較出力Soutを禁止して、ソフトスタート回路CH.1からソフトスタート完了信号SF1を出力するようにしている。
【0032】
図2、図3は、いずれも図1の電源制御集積回路の動作を示すタイミングチャートである。図2(a)と図3(a)には、時刻t0でHレベルに切り替わるコントロール信号CNT1を示す。
【0033】
図2(b)には、カウンタ回路21の入出力信号である基本パルスSbp、及びディジタル信号S1〜S4を示す。同図(c)には、比較回路24の入出力信号であるアナログ信号Vsと基準三角波Striとを示す。
【0034】
図3(b)には、ラッチ回路22の入力信号であるディジタル信号S4を示す。同図(c)では同じアナログ信号Vsと基準三角波Striとが、ソフトスタート起動終了後にも入力している状態を示している。同図(d)には、ソフトスタート完了信号SF1を示し、同図(e)には、ソフトスタート信号SS1を示す。
【0035】
図2(b)に示す基本パルスSbpは、4チャネルのソフトスタート回路CH.1〜CH.4それぞれのカウンタ回路21に入力される。コントロール信号CNT1はカウンタ回路21のリセット信号になっているので、起動がかかるとカウンタ回路21のリセット状態が解除される。したがって、計数動作が始まって、DAコンバータ23にディジタル信号S1〜S4が出力される。カウンタ回路21では、基本パルスSbpの入力にともなって二進数で力ウントを続けてゆく。この4ビット出力がDAコンバータ23に入力することによって、図2(c)に示すように、4ビットの二進数に応じて順次1段階ずつ抵抗分圧の電圧を切り替えたアナログ信号Vsの電圧が、DAコンバータ23から比較回路24に次第に上昇しながら出力される。ここでは、アナログ信号Vsの初期状態電圧が基準三角波Striの電圧下限値VLに等しく設定されているので、コントロール信号CNT1による起動後ソフトスタート信号SS1が発生するまでの遅延時間は、従来の図6に示したものと比べて、大幅に削減されている。
【0036】
図3(e)には、アナログ信号Vsが比較回路24に入力され、基準三角波Striと比較されたときに出力されるソフトスタート信号SS1を示す。このソフトスタート信号SS1は、時間とともに徐々にスイッチング幅が広がって、時刻t2以降ではハイレベルH側へ固定される。
【0037】
なお、カウンタ回路21が最上位ビットまでカウントを終えても基本パルスSbpは供給されつづけるために、カウンタ回路21では計数値が最初に戻って計数を繰り返すことになる。ここでは、DAコンバータ23のアナログ信号Vsを基準三角波Striと比較回路24で繰り返し比較している。そこで、カウンタ回路21の最上位ビット信号S4の立ち下がりエッジをラッチ回路22でラッチすることにより、図3(d)に示すようなソフトスタート起動完了信号SF1を生成して、一度ソフトスタートの起動が完了した時点でソフトスタート信号SS1をH側へ固定している。
【0038】
以上の電源制御集積回路では、4チャネルでソフトスタートが必要な場合について説明したが、外付け部品としてはチャネル数にかかわらずソフトスタート設定端子30に接続する抵抗Rdのみで、ソフトスタート信号生成ブロック20にソフトスタート回路を必要なチャネル数だけ配置することが可能である。
【0039】
また、カウンタ回路21ではビット数を任意に選ぶことができ、一般にnビットとした場合に設定可能な抵抗分圧は2n段階である。
さらに、ソフトスタート回路へコントロール信号を投入する時刻t0から、ソフトスター卜起動完了t2までの時間は、Tbp×2nのように計算できる。DAコンバータ23では、1段階あたりの移行時間はTbpであって、1段階あたりのスイッチングパルスのオンデューティは、VDA/(2n×ΔVosc)のように計
算される。なお、ΔVDAはDAコンバータ23の抵抗分圧点の最大値と最小値の差電圧、ΔVoscは基準三角波Striの振幅電圧である。
【0040】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の多チャネル電源回路装置によれば、出力チャネルごとの起動タイミングの設定が可能であって、かつソフトスタート設定端子を一端子にまとめることができる。その結果、出力チャネルが増加すればするほど、電源回路の小型化、低コストの効果があらわれるという利点がある。
【0041】
また、この発明のソフトスタート回路によれば、電源起動をかけてからソフトスタート信号が発生するまでの遅延時間をほぼ零にできるなど、大幅に遅延時間の削減が可能になるから、ソフトスタート回路におけるタイミング設定が容易になり、起動時間の短縮が実現できる。
【0042】
また、この発明の電源制御集積回路によれば、ソフトスタートの起動時間を設定するための電子部品として、従来のコンデンサを止めて抵抗を使用することにしたから、部品単価が安くなり、製品コストが低減できるメリットがある。さらに、抵抗を使用することによってコンデンサに比べ細かい刻みで時定数の設定ができるから、定数調整も容易になり、設計の自由度が高まる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の電源制御集積回路の構成を示す回路図である。
【図2】図1の電源制御集積回路の動作を示すタイミング図である。
【図3】図1の電源制御集積回路の動作を示すタイミング図である。
【図4】PWM型のスイッチング電源回路の一例を示す回路構成図である。
【図5】従来のソフトスタート用のIC回路を示すブロック図である。
【図6】図5のソフトスタート用のIC回路の動作信号を示すタイミング図である。
【符号の説明】
10 発振器
20 ソフトスタート信号生成ブロック
CH.1〜CH.4 ソフトスタート回路
21 カウンタ回路
22 ラッチ回路
23 DAコンバータ
24 比較回路
25 オアゲート
30 ソフトスタート設定端子
Rd 抵抗
CNT1〜CNT4 コントロール信号
S1〜S4 ディジタル信号
Sout 比較出力
SS1〜SS4 ソフトスタート信号
Pbp 基本パルス
Vs アナログ信号
Stri 基準三角波[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a soft start circuit for generating a soft start signal for preventing a rush current to a switching power supply circuit, a power supply control integrated circuit for controlling a start timing of the switching power supply circuit by a start signal, and switching of a plurality of channels. The present invention relates to a multi-channel power supply circuit device in which the start timing of a power supply circuit is determined by each start signal.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a PWM type switching power supply circuit, and shows a circuit configuration for one channel.
[0003]
In this switching power supply circuit, a series circuit of an inductor L and a switching transistor M is arranged between the DC input voltage Vin and the ground, and an anode of the diode D is connected to a connection point between the inductor L and the switching transistor M. The cathode of the diode D is connected to an output terminal to which a load (not shown) is connected, and is grounded via an output capacitor C, thereby constituting a DC / DC converter for supplying an output voltage Vout to the load.
[0004]
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional soft start IC circuit.
The IC circuit for controlling the switching power supply circuit includes a
[0005]
In the switching power supply circuit, the soft start circuit in FIG. 5 is a circuit that gradually widens the pulse signal width for switching in order to prevent an inrush current generated in the power supply circuit when the power supply is started. The soft start signal is generally generated by comparing the charging voltage to the capacitor C1 with the reference triangular wave Str by the
[0006]
Note that, in general, a circuit configuration in which charging is performed by a resistor instead of the current source I of the
When there are a plurality of output channels, the
[0007]
FIG. 6 is a timing chart showing operation signals of the soft start circuit shown in FIG.
6, a soft start signal SS1 output as a square wave from a
[0008]
With only a normal PWM type switching power supply circuit without a soft start circuit, since the output voltage is insufficient immediately after the power supply is started at time t0, a signal of the maximum duty is supplied to the switching power supply circuit. However, since the output capacitor C is not charged immediately after the power is turned on, the output current is apparently substantially equivalent to the short-circuit state, and the current flowing through the inductor L is infinitely large. Therefore, a large current flows through the inductor L until the output voltage reaches a specified value, which may lead to destruction of the inductor L and the switching transistor M. Therefore, by gradually increasing the ON width by the soft start circuit, and gradually increasing the current flowing through the inductor L, the output capacitor C is also gradually charged, and can reach a specified output voltage. The time (from time t0 to t1) until the capacitor charging voltage Va reaches the voltage lower limit VL of the reference triangular wave Str is the delay period of the soft start signal.
[0009]
Now, in a switching power supply circuit having a plurality of output channels, when the startup timings of the output channels are different and a soft start circuit cannot be shared, a soft start circuit corresponding to each output channel is required. Therefore, in order to provide the capacitor C1 outside the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a large-scale power supply circuit device, the number of output channels increases, and not only the number of soft start setting terminals of the IC circuit shown in FIG. 5 increases, but also the number of components such as capacitors increases. Therefore, in the conventional multi-channel power supply circuit device, there is a limit in reducing the size and cost of the power supply IC circuit and the power supply circuit device itself.
[0011]
Further, in the case where the soft start circuit generates a soft start signal by passing the capacitor charging voltage Va and the reference triangular wave Str through the
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a small-sized and low-cost power supply control integrated circuit and a multi-channel power supply circuit by integrating a soft start setting terminal into one terminal while ensuring that start timing can be set for each output channel. It is to provide a device.
[0013]
Another object of the present invention is to provide a soft start circuit capable of reducing a delay time from the start of power supply to the generation of a soft start signal.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, there is provided a multi-channel power supply circuit device provided with a switching power supply circuit of a plurality of channels whose power-on timing is determined by a start signal for each channel. This multi-channel power supply circuit device is provided for each channel of the switching power supply circuit, and generates a soft start signal so as to prevent an inrush current to the switching power supply circuit. And an oscillator that generates a basic pulse that defines a period for generating the soft start signal in accordance with the size of the oscillation cycle.
[0015]
According to such a multi-channel power supply circuit device, the start timing of the switching power supply circuit can be set for each channel, and the soft start setting terminal can be integrated into one terminal. It is possible to reduce the size and cost.
[0016]
Further, according to the present invention, there is provided a power supply control integrated circuit for determining a start timing of a switching power supply circuit by a start signal. The power supply control integrated circuit includes a soft start setting terminal, an oscillator that generates a basic pulse at an oscillation cycle corresponding to a resistance value of a resistor connected to the soft start setting terminal, and a basic pulse output from the oscillator. A counter circuit that counts the number of pulses to generate a digital signal of a plurality of bits, a DA converter that outputs a sequentially increasing analog signal based on the digital signal counted up by the counter circuit, and an analog signal of the DA converter Is supplied as a comparison signal for the reference triangular wave, and a comparison circuit that generates a soft start signal whose output voltage gradually increases.
[0017]
According to such a power supply control integrated circuit, when the counting operation in the counter circuit is started by the start signal, the power supply control integrated circuit can be reduced in size and cost.
[0018]
Further, according to the present invention, there is provided a soft start circuit for generating a soft start signal when a power supply of a switching power supply circuit is started. The soft start circuit includes a soft start setting terminal that defines a power-on timing of the switching power supply circuit, and an oscillator that generates a basic pulse with an oscillation cycle according to a resistance value of a resistor connected to the soft start setting terminal. A counter circuit that counts the number of basic pulses output from the oscillator to generate a digital signal of a plurality of bits, and outputs an analog signal that sequentially increases based on the digital signal counted up by the counter circuit. And a soft start signal for gradually increasing the output voltage regardless of the magnitude of the output voltage commanded to the switching power supply circuit. And a comparing circuit to be used.
[0019]
According to such a soft start circuit, it is possible to reduce the delay time from when the power is turned on to when the soft start signal is generated.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply control integrated circuit of the present invention.
[0021]
In the figure,
[0022]
The
[0023]
The soft start
[0024]
The soft start circuit CH. 1 is connected to a PWM type switching power supply circuit as shown in FIG. 4, and generates a soft start signal SS1 for preventing an inrush current. Similarly, the soft start circuit CH. 2-CH. In
[0025]
In this case, the timing for starting the four-channel switching power supply circuit is determined by the respective control signals CNT1 to CNT4 (starting signal), and the
[0026]
Next, the soft start circuit CH. The configuration of a single channel of the power supply control integrated circuit will be described by taking 1 as an example.
The
[0027]
The
[0028]
In FIG. 1, the most significant bit is the fourth digital signal S4. However, when a 5-bit output counter circuit is used, it is necessary to output a soft start completion signal synchronized with the digital signal S5.
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
2 and 3 are timing charts showing the operation of the power supply control integrated circuit of FIG. FIGS. 2A and 3A show the control signal CNT1 that switches to the H level at time t0.
[0033]
FIG. 2B shows a basic pulse Sbp, which is an input / output signal of the
[0034]
FIG. 3B shows a digital signal S4 which is an input signal of the
[0035]
The basic pulse Sbp shown in FIG. 2B is a soft start circuit CH. 1 to CH. 4 are input to the
[0036]
FIG. 3E shows a soft start signal SS1 output when the analog signal Vs is input to the
[0037]
Note that, even if the
[0038]
In the above-described power supply control integrated circuit, the case where soft start is required for four channels has been described. However, as external components, only the resistor Rd connected to the soft
[0039]
Further, the number of bits can be arbitrarily selected in the
Further, the time from the time t0 when the control signal is applied to the soft start circuit to the completion t2 of the soft start activation can be calculated as Tbp × 2n . In the
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the multi-channel power supply circuit device of the present invention, the start timing can be set for each output channel, and the soft start setting terminals can be integrated into one terminal. As a result, there is an advantage that as the number of output channels increases, the effects of reducing the size and cost of the power supply circuit appear.
[0041]
Further, according to the soft start circuit of the present invention, the delay time from when the power is turned on to when the soft start signal is generated can be reduced to substantially zero. , The timing can be easily set, and the start-up time can be reduced.
[0042]
Further, according to the power supply control integrated circuit of the present invention, the conventional capacitor is stopped and a resistor is used as an electronic component for setting the start time of the soft start. There is an advantage that can be reduced. Furthermore, since the time constant can be set in finer increments than the capacitor by using the resistor, there is an advantage that the adjustment of the constant becomes easy and the degree of freedom in design is increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply control integrated circuit of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing an operation of the power supply control integrated circuit of FIG. 1;
FIG. 3 is a timing chart showing an operation of the power supply control integrated circuit of FIG. 1;
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of a PWM switching power supply circuit.
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional soft start IC circuit.
FIG. 6 is a timing chart showing operation signals of the IC circuit for soft start of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
10
Claims (7)
前記スイッチング電源回路の各チャネルに対して設けられ、前記スイッチング電源回路への突入電流を防ぐためのソフトスタート信号を生成するソフトスタート回路と、
前記ソフトスタート回路のすべてに共通に設けられ、その発振周期の大きさに応じて前記ソフトスタート信号の生成期間を規定する基本パルスを発生する発振器と、
を備えたことを特徴とする多チャネル電源回路装置。In a multi-channel power supply circuit device in which the start timings of the switching power supply circuits of a plurality of channels are determined by respective start signals,
A soft start circuit that is provided for each channel of the switching power supply circuit and generates a soft start signal for preventing an inrush current to the switching power supply circuit;
An oscillator that is provided in common to all of the soft start circuits and generates a basic pulse that defines a generation period of the soft start signal according to the size of the oscillation cycle;
A multi-channel power supply circuit device comprising:
前記発振器から出力される基本パルスを計数し、複数ビットのディジタル信号をカウントアップするカウンタ回路と、
前記カウンタ回路でカウントアップされたディジタル信号に基づいて、逐次に増加するアナログ信号を出力するDAコンバータと、
前記DAコンバータのアナログ信号が基準三角波に対する比較信号として供給され、徐々に上昇する比較出力によってソフトスタート信号を生成する比較回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の多チャネル電源回路装置。The soft start circuit,
A counter circuit that counts basic pulses output from the oscillator and counts up a digital signal of a plurality of bits,
A DA converter that outputs a sequentially increasing analog signal based on the digital signal counted up by the counter circuit;
A comparison circuit that supplies an analog signal of the DA converter as a comparison signal with respect to a reference triangular wave and generates a soft start signal by a gradually increasing comparison output;
The multi-channel power supply circuit device according to claim 1, further comprising:
抵抗器を接続するためのソフトスタート設定端子と、
前記ソフトスタート設定端子に接続された抵抗器の抵抗値に応じて、所定の発振周期で基本パルスを生成する発振器と、
前記発振器から出力される基本パルスを計数し、複数ビットのディジタル信号を生成するカウンタ回路と、
前記カウンタ回路でカウントアップされたディジタル信号に基づいて、逐次に増加するアナログ信号を出力するDAコンバータと、
前記DAコンバータのアナログ信号が基準三角波に対する比較信号として供給され、徐々に上昇する比較出力によってソフトスタート信号を生成する比較回路と、
を備え、前記起動信号により前記カウンタ回路の計数動作を開始するようにしたことを特徴とする電源制御集積回路。In a power supply control integrated circuit configured to control a start-up timing of a switching power supply circuit by a start signal,
A soft start setting terminal for connecting a resistor,
An oscillator that generates a basic pulse at a predetermined oscillation cycle according to a resistance value of a resistor connected to the soft start setting terminal;
A counter circuit that counts basic pulses output from the oscillator and generates a digital signal of a plurality of bits,
A DA converter that outputs a sequentially increasing analog signal based on the digital signal counted up by the counter circuit;
A comparison circuit that supplies an analog signal of the DA converter as a comparison signal with respect to a reference triangular wave and generates a soft start signal by a gradually increasing comparison output;
Wherein the counting operation of the counter circuit is started by the start signal.
前記発振器により生成される共通の基本パルスに対して、前記カウンタ回路、前記DAコンバータ、及び前記比較回路からなる複数のソフトスタート信号生成ブロックを構成し、
前記ソフトスタート信号生成ブロックから出力されるソフトスタート信号により、複数チャネルのスイッチング電源回路の起動タイミングをそれぞれ決定するようにしたことを特徴とする請求項3記載の電源制御集積回路。A power supply control integrated circuit for controlling a switching power supply circuit of a plurality of channels,
For a common basic pulse generated by the oscillator, the counter circuit, the DA converter, and a plurality of soft start signal generation block composed of the comparison circuit,
4. The power supply control integrated circuit according to claim 3, wherein the activation timings of the switching power supply circuits of a plurality of channels are respectively determined by a soft start signal output from the soft start signal generation block.
前記ラッチ回路の出力と前記比較回路の比較出力との間で論理和演算することによって前記ソフトスタート信号を出力するゲート回路と、
を備えたことを特徴とする請求項3記載の電源制御集積回路。A latch circuit for latching data 1 at a timing when the most significant bit of the digital signal of the counter circuit changes from 1 to 0 by the start signal;
A gate circuit that outputs the soft start signal by performing a logical sum operation between an output of the latch circuit and a comparison output of the comparison circuit;
The power supply control integrated circuit according to claim 3, further comprising:
前記スイッチング電源回路の起動タイミングを規定する抵抗器が接続されるソフトスタート設定端子と、
前記ソフトスタート設定端子に接続された抵抗器の抵抗値に応じた発振周期で基本パルスを生成する発振器と、
前記発振器から出力される基本パルスを計数し、複数ビットのディジタル信号を生成するカウンタ回路と、
前記カウンタ回路でカウントアップされたディジタル信号に基づいて、逐次に増加するアナログ信号を出力するDAコンバータと、
前記DAコンバータのアナログ信号が基準三角波に対する比較信号として供給され、前記スイッチング電源回路への指令電圧の大きさにかかわらず徐々に上昇する比較出力によってソフトスタート信号を生成する比較回路と、
を備えたことを特徴とするソフトスタート回路。In a soft start circuit that generates a soft start signal to prevent inrush current to the switching power supply circuit,
A soft start setting terminal to which a resistor that defines a start timing of the switching power supply circuit is connected;
An oscillator that generates a basic pulse with an oscillation cycle according to a resistance value of a resistor connected to the soft start setting terminal;
A counter circuit that counts basic pulses output from the oscillator and generates a digital signal of a plurality of bits,
A DA converter that outputs a sequentially increasing analog signal based on the digital signal counted up by the counter circuit;
A comparison circuit that supplies the analog signal of the DA converter as a comparison signal with respect to a reference triangular wave, and generates a soft start signal by a comparison output that gradually increases regardless of the magnitude of a command voltage to the switching power supply circuit;
A soft start circuit comprising:
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