JP2008141833A - ソフトスタート回路及びこれを用いた集積回路装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の出力電圧の立ち上がり勾配を一定とし、かつ充電回路のコンデンサの面積を小さくし、集積回路内に収容可能なソフトスタート起動回路及びこれを用いた集積回路装置を提供する。
【解決手段】複数の出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎを備え、出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎから異なる電圧を出力するソフトスタート回路５０であって、１つの容量素子Ｃ１に１つの電流源Ｉ１から電流を供給して充電電圧を得る充電回路１０と、基準電圧を生成する基準電圧生成回路８０と、基準電圧生成回路８０で生成された電圧を、複数の電圧に分圧して複数電圧を供給する分圧回路２０と、充電電圧と複数電圧の１つを比較電圧として入力し、充電電圧と比較電圧のいずれか一方を選択的に出力端子に出力する複数の比較切替手段３１、３２、３３、３４とを有し、充電電圧が比較電圧よりも低いときには出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎから充電電圧を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ソフトスタート起動を行うソフトスタート回路、及びこれを用いた集積回路装置に関する。

従来から、ＤＣ／ＤＣコンバータやスイッチングレギュレータの駆動回路には、起動時のラッシュカレントによるスイッチングトランジスタの破壊、及び、出力電圧の立ち上がりのオーバーシュートを防ぐ等の目的で、ソフトスタート回路が利用されている。

図７は、従来のソフトスタート回路５０ａを示す回路図である。図７において、基準電圧生成回路８０から基準電圧が発生している。ｎ個（ｎは自然数）のコンデンサＣ１〜Ｃｎが並列に設けられ、各々の一方が接地されている。各々のコンデンサＣ１〜Ｃｎに対応して各々電流源Ｉ１〜Ｉｎが設けられて電流が供給されるようになっており、ｎ個の充電回路を構成している。また、開閉接点ＣＬ１〜ＣＬｎが充電回路に並列に接地されて接続されており、接点ＣＬ１〜ＣＬｎのいずれかの接点にオンのコントロール信号が来たときに、対応する接点ＣＬ１〜ＣＬｎが開になり、対応するコンデンサＣ１〜Ｃｎの充電が開始されるように構成されている。ｎ個の充電回路は、各々対応するオペアンプ９１〜９４の非反転入力端子に接続され、電流源Ｉ１〜ＩｎとコンデンサＣ１〜Ｃｎの時定数により、コンデンサＣ１〜Ｃｎが充電するにつれて、オペアンプの出力端子が接続されているＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｍ１〜Ｍｎを緩やかにオンさせる。そして、ＦＥＴＭ１〜Ｍｎが完全にオンすると、抵抗Ｒ１〜Ｒｎで分圧された基準電圧が各出力系の出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎへ出力されるようになっている。

図８は、図７に示した従来技術の各出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎの出力電圧の時間変化特性を示す図である。図８の構成では、出力系毎に電流源Ｉ１〜Ｉｎ及びコンデンサＣ１〜Ｃｎが設けられているため、目標電圧に達するまでのソフトスタート時間を電流源Ｉ１〜Ｉｎ及びコンデンサＣ１〜Ｃｎにより設定することが可能である。従って、図８のように、同時にソフトスタートを起動した場合には、同じ時間で目標電圧を出力するように設定することができる。

なお、複数のスイッチング電源を有し、スイッチング電源毎にソフトスタート回路が設けられたスイッチング電源の従来技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１８０３８５号公報

しかしながら、図７に示した従来の技術では、出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎと同じ数の電流源Ｉ１〜Ｉｎ及びコンデンサＣ１〜Ｃｎが必要であるため、ソフトスタート時間を長く設定する程、大容量のコンデンサＣ１〜Ｃｎを必要としてコンデンサＣ１〜Ｃｎのサイズが大きくなり、ソフトスタート回路５０ａを搭載するチップ面積が増大するという問題があった。

また、図８に示したように、従来技術では、目標電圧に達するまでのソフトスタート時間は電流源Ｉ１〜Ｉｎ及びコンデンサＣ１〜Ｃｎにより容易に設定できるが、目標電圧に達するまでの電圧勾配を同じにして各出力系を立ち上げたい場合には、電流源Ｉ１〜Ｉｎ及びコンデンサＣ１〜Ｃｎのばらつきを考慮して微調整する必要があり、設定が困難であるという問題があった。

そこで、本発明は、複数の出力電圧の立ち上がり勾配を一定とし、かつ充電回路のコンデンサの面積を小さくし、集積回路内に収容可能なソフトスタート起動回路及びこれを用いた集積回路装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明に係るソフトスタート回路（５０）は、複数の出力端子（Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎ）を備え、該出力端子（Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎ）から異なる電圧を出力するソフトスタート回路（５０）であって、
１つの容量素子（Ｃ１）に１つの電流源（Ｉ１）から電流を供給して充電電圧を得る充電回路（１０）と、
基準電圧を生成する基準電圧生成回路（８０）と、
該基準電圧生成回路（８０）で生成された電圧を、複数の電圧に分圧して複数電圧を供給する分圧回路（２０）と、
前記充電電圧と前記複数電圧の１つを比較電圧として入力し、前記充電電圧と前記比較電圧のいずれか一方を選択的に前記出力端子に出力する複数の比較切替手段（３１、３２、３３、３４）とを有し、
前記比較切替手段（３１、３２、３３、３４）は、前記充電電圧が前記比較電圧よりも低いときには前記出力端子（Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎ）から前記充電電圧を出力し、前記充電電圧が前記比較電圧よりも高いときには前記出力端子（Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎ）から前記比較電圧を出力することを特徴とするソフトスタート回路（５０）。これにより、複数の出力電圧の立ち上がり勾配を一定とし、かつ充電回路のコンデンサ及び電流源を１系統に削減でき、ソフトスタート時間を長く設定する場合でも、チップ面積を縮小することができる。

第２の発明は、第１の発明に係るソフトスタート回路（５０）において、
前記容量素子（Ｃ１）は、集積回路内に設けられたことを特徴する。これにより、集積回路外に外付けコンデンサを設けることが不要となり、集積回路内にソフトスタート回路を総て収容することができるので、ソフトスタート回路の種々の集積回路装置への適用の便が高まる。

第３の発明に係る集積回路装置は、第１又は第２の発明に係る前記ソフトスタート回路（５０）の出力電圧を、多出力電源回路に供給し、該多出力電源回路の出力電圧を制御することを特徴とする。これにより、多出力電源集積回路装置の出力電圧の立ち上がり勾配を一定とし、かつ集積回路内のコンデンサの占める面積の小さい集積回路装置とすることができる。

第４の発明は、第３の発明に係る集積回路装置において、
前記多出力電源回路は、多出力ＤＣ／ＤＣコンバータ回路（７０）であることを特徴とする。これにより、多出力ＤＣ／ＤＣコンバータ集積回路装置の出力電圧の立ち上がり勾配を一定とし、かつコンデンサの外付けが不要な多出力ＤＣ／ＤＣコンバータ集積回路装置とすることができる。

なお、括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。

本発明によれば、複数の出力系を有するソフトスタート回路において、複数の出力電圧の時間変化の立ち上がり勾配を一定とし、かつ充電回路での容量素子の占める面積を縮小することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明を適用したソフトスタート回路５０の一例を示す回路図である。なお、図７と同様の機能を有する構成要素は、図７と同一の参照符号を付している。

図１において、本実施例に係るソフトスタート回路５０の主要構成要素は、充電回路１０と、基準電圧生成回路８０と、分圧回路２０と、比較切替部３０と、出力系を構成する出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎとから構成される。出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎは複数設けられ、図１においてはｎ個設けられている（ｎは自然数）。出力端子の各々に対応して、比較切替部３０は比較切替手段３１、３２、３３、３４を備えている。従って、出力端子と同数の比較切替手段３１、３２、３３、３４が設けられてよい。また、比較切替手段３１、３２、３３、３４は、コンパレータＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３、〜ＣＭｎと切替手段ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、〜ＳＷｎとから構成されてよい。

充電回路１０は、ソフトスタートを行うためのソフトスタートの電圧の時間変化の立ち上がり勾配を定める回路であり、容量素子であるコンデンサＣ１と、電流源Ｉ１とから構成される。電流源Ｉ１は、上流側は電源電圧供給ラインＶＤＤに接続されており、下流側はコンデンサＣ１に接続されている。容量素子であるコンデンサＣ１は、上流側は電流源Ｉ１に接続されて電流の供給を受けるようになっており、下流側は接地されている。充電回路１０は、比較切替部３０の各々の比較切替手段３１、３２、３３、３４のコンパレータＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３、〜ＣＭｎの非反転入力端子に、その充電電圧を供給するように、各々接続されている。図１において、充電回路１０の、コンパレータ３１の非反転入力端子との接続点はＶ１で表されているが、接続点Ｖ１の電位は、他のコンパレータ３２、３３、３４の非反転入力端子との接続点Ｘ、Ｙ、Ｚと同電位である。また、充電回路１０には、コンデンサＣ１の上流側のＺ点を接続点として、充電回路１０に並列に開閉接点ＣＬ１が接続されている。開閉接点ＣＬ１のもう一方は、接地されている。

この構成において、開閉接点ＣＬ１にコントロール信号のオン信号が入力されると、開閉接点ＣＬ１は開となり、電流源Ｉ１から電流がコンデンサＣ１に供給され、コンデンサＣ１が充電されるとともに、接続点Ｖ１の電位が上昇し、充電電圧が各比較切替手段３１、３２、３３、３４の各コンパレータＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３、〜ＣＭｎに供給されるようになっている。従って、複数存在する各比較切替手段３１、３２、３３、３４に供給する充電電圧は、総て１つのコンデンサＣＬ１及び１つの電流源Ｉ１の充電動作に基づいて供給されるので、同じ立ち上がり勾配の電圧が各比較切替手段３１、３２、３３、３４に供給されることになる。

基準電圧生成回路８０は、各出力系を構成する出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎから出力する電圧の基準となる電圧を生成する電圧生成源である。基準電圧生成回路８０は、電圧供給源８１、オペアンプ８２、抵抗ＲＡ１、ＲＡ２とから構成される。図１においては、基準電圧生成回路８０は、電圧供給源８１から供給された電圧を、オペアンプ８２の非反転入力端子に入力し、{（ＲＡ１＋ＲＡ２）／ＲＡ２}倍して出力するようになっている。このように、基準電圧生成回路８０は、オペアンプ８２を用いて抵抗ＲＡ１、ＲＡ２を調整することにより、所望の基準電圧を得ることができるが、所望の基準電圧を得ることができれば、その手段は問わないので、他の回路構成でもよい。例えば、所望の基準電圧を直接得られる電圧供給源８１があれば、それを利用してもよい。基準電圧生成回路８０で生成されて出力された基準電圧は、分圧回路２０に供給する。

分圧回路２０は、基準電圧生成回路８０から供給された基準電圧を、各々の比較切替手段３１、３２、３３、３４に対応させて複数に分圧し、複数電圧を各々のコンパレータＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３、〜ＣＭｎの反転入力端子に供給するための回路である。従って、供給された基準電圧を、所望の比率に分割して各比較切替手段３１、３２，３３、３４に供給するように、所定の抵抗比の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、…Ｒｎが直列接続された回路で構成される。

各コンパレータＣＭ１〜ＣＭｎの反転入力端子に供給される複数の分圧電圧は、各コンパレータＣＭ１〜ＣＭｎの出力信号切替の閾値となる比較電圧となっている。また、分圧回路２０の各比較切替部３１、３２、３３、３４との接続点の電位は、Ｒｎの電位が一番低く、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１と段々高くなり、Ｒ１の上流の接続点の電位が最高電位である。従って、各々の比較切替部３１、３２、３３、３４の各コンパレータＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３、〜ＣＭｎの反転入力端子には、分圧回路２０の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、…Ｒｎの抵抗値で設定された閾値電圧となる比較電圧が、Ｒｎ…、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１の順で次第に高くなるように設定入力されることになる。

比較切替部３０の各コンパレータＣＭ１〜ＣＭｎは、反転入力端子に入力された閾値電圧となる比較電圧と、非反転入力端子に入力された充電回路１０の出力電圧との比較を行う。また、コンパレータＣＭ１〜ＣＭｎは、その非反転入力端子又は反転入力端子と、出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎとが切り替え接続可能なように、切替手段ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、…ＳＷｎに接続されている。そして、各比較切替部３１、３２、３３、３４は、各コンパレータＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３、〜ＣＭｎによる分圧電圧と充電電圧との比較結果に基づき、切替手段ＳＷ１，ＳＷ２、ＳＷ３、〜ＳＷｎを制御し、出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎが、コンパレータＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３、〜ＣＭｎの非反転入力端子に接続されるか、又は反転入力端子に接続されるように、切替手段ＳＷ１，ＳＷ２、ＳＷ３、〜ＳＷｎを切り替える。

図１においては、充電回路１０の充電電圧、即ち、コンパレータＣＭ１〜ＣＭｎの非反転入力端子に供給される電圧が、分圧回路２０から反転入力端子に供給される比較電圧よりも低いときには、非反転入力端子が、出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎに接続されるように切替手段ＳＷ１〜ＳＷｎは切替制御され、充電電圧を出力する。

一方、コンパレータＣＭ１〜ＣＭｎの非反転入力端子に供給される充電電圧が、反転入力端子に供給される比較電圧を超えたときには、反転入力端子が出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎに接続されるように、切替手段ＳＷ１〜ＳＷｎは切替制御され、比較電圧を出力する。

このように、ソフトスタートによる充電電圧の上昇につれて、最初は各出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎから充電電圧が出力されていたのが、最初にコンパレータＣＭｎにおいて、比較電圧を充電電圧が上回ると、切替手段ＳＷ４が下側に切り替わり、基準電圧が抵抗Ｒｎで分圧される比較電圧を出力するようになる。次にまた充電電圧が上昇するにつれ、切替手段ＳＷ３が下側に切り替わり、基準電圧が（Ｒ３＋…Ｒｎ）で分圧される比較電圧が出力されるように切り替わる。そして最後には、基準電圧がＶｏｕｔ１から出力されることになる。

なお、図１において、切替手段ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、〜ＳＷｎは、スイッチ手段のように表示されているが、コンパレータＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３、〜ＣＭｎの比較結果に応じた制御により、接続を切り替えることができる手段であればよく、その種類や形式は問わず、種々の手段により実現されてよい。

図２は、本実施例に係るソフトスタート回路５０の各出力系の出力電圧の時間変化を示した図である。横軸は時間ｔ（ｓｅｃ）、縦軸は出力電圧（Ｖ）を示している。

図２において、時間ｔが経過するにつれて、出力電圧が一定の勾配で増加してゆく。図１において説明したように、最初は充電回路１０の充電電圧が出力される。やがて、出力ｎ系の閾値電圧である比較電圧に達すると、コンパレータＣＭｎの比較結果に基づいて切替手段ＳＷｎが切替制御され、出力端子Ｖｏｕｔｎからは、出力電圧が一定の比較電圧Ｖｔｈｎを出力するようになる。次いで、そのまま充電電圧が上昇しても、出力ｎ系の出力端子Ｖｏｕｔｎからは一定の比較電圧Ｖｔｈｎが出力される。一方、他の出力系については、それぞれの出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔ（ｎ−１）から、一定の立ち上がり勾配の充電電圧が出力される。そして充電電圧は上昇し続け、出力（ｎ−１）系（図示せず）の比較電圧に達したら、出力端子Ｖｏｕｔｎと同様に、Ｖｏｕｔ（ｎ−１）は比較電圧を出力するように切り替わる。

以下、同様に、一定の勾配で充電電圧及び閾値となる比較電圧に達していない出力系からは充電電圧が出力され、充電電圧が閾値となる比較電圧に達した出力系は、一定の比較電圧を出力するように切り替わってゆく。図２の例では、出力電圧が一定の勾配の時間変化率で出力されてゆき、出力３系の分圧電圧たる比較電圧に達したら、分圧抵抗値（Ｒ３＋…＋Ｒｎ）に対応する基準電圧の分圧電圧Ｖｔｈ３を、比較電圧としてＶｏｕｔ３から出力する。出力２系も同様に、閾値電圧となる比較電圧に供給される充電電圧が達した段階で、Ｖｏｕｔ２から所定の分圧電圧Ｖｔｈ２を出力する。そして最後に、出力１系において目標電圧に達したら、Ｖｏｕｔ１から基準電圧と同電位の電圧Ｖｔｈ１を出力するように切り替わり、ソフトスタート用の傾斜した出力電圧の出力が終了する。

このように、図２に示したように、本実施例によれば、各出力系の出力電圧は一定の立ち上がり勾配の時間変化で増加してゆき、閾値電圧となる比較電圧の低い順に、出力電圧が一定の比較電圧を出力するように切り替わってゆく。そして最後には、基準電圧が出力１系から出力されて、ソフトスタート起動を終了し、総ての出力系が通常の一定電圧出力状態となる。従って、本実施例によれば、出力系毎に目標電圧への到達時間は異なるが、ソフトスタートの出力電圧の立ち上がり勾配は総て同じにして出力電圧を出力することができる。

図３は、本実施例に係るソフトスタート回路５０の出力電圧波形と従来のソフトスタート回路５０ａの出力電圧波形を示した図である。横軸は時間ｔ、縦軸は出力電圧Ｖを示している。

図３（ｂ）は、従来のソフトスタート回路５０ａの出力電圧波形を示した図である。従来のソフトスタート回路５０ａは、図７の従来技術の回路図に示したように、オペアンプ９１、９２、９３、９４は単なるバッファとして機能しているに過ぎないため、各出力系において、充電電圧が徐々に上昇するにつれて、徐々にＦＥＴＭ１〜Ｍｎも切り替わってゆく。従って、出力電圧が一定になるときの切り替わりが、目標電圧に達したときにすぐ切り替わるのではなく、徐々に切り替わる特性を示している。

一方、図３（ａ）は、本実施例に係るソフトスタート回路５０の出力電圧波形を示した図である。本実施例においては、ソフトスタート回路５０の総ての出力系において、同一の立ち上がり勾配の出力電圧変化特性を示す。各出力系の比較切替部３１、３２、３３、３４において、コンパレータＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３、〜ＣＭｎにより比較を行い、充電電圧が閾値となる分圧電圧に達したらすぐに切替手段ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、〜ＳＷｎを切り替える制御を行っているので、一定の分圧電圧に切り替わるのも、徐々に切り替わるのではなく、すぐに切り替わる出力電圧特性となっている。

従って、ソフトスタート起動の出力電圧時間変化特性を、図３（ａ）に示すように、鈍りが無くすぐに切り替わる変化特性としたい場合には、本実施例に係るソフトスタート回路５０を適用することにより、所望のソフトスタート起動電圧切り替わり特性を得ることができる。

図４は、従来技術のソフトスタート回路５０ａにおいて、ソフトスタートを個別させた場合の例を示す図である。図４においては、出力電圧の大きい出力系から、ソフトスタートが起動している場合を表している。このような場合には、例えば図４では、最初に起動した出力系が目標電圧の９０％まで立ち上がったら、次に起動すべき出力系を起動させるようにしている。このように、目標電圧の大きい出力系から順に出力電圧を出力するような場合には、図７に示すように、出力系毎に個別にコンデンサを備える必要がある。また、出力電圧とは関係無く、任意の設定順序でソフトスタートの起動順を設定したい場合も同様である。しかしながら、このような場合でも、図４に示すように、目標電圧の勾配を同一にするのは困難である。

一方、図５は、ある駆動対象となるセット内で接続された、電圧供給対象となる複数の回路を、所定の順序でソフトスタート起動により立ち上げる場合を説明するための図である。図５において、セット４０内に、起動すべき回路４１、４２が互いに接続されて設けられ、回路４１には電源電圧Ｖｃｃ１が供給され、回路４２にはＶｃｃ２が供給されることになっている。そして、回路４１の電源電圧Ｖｃｃ１よりも、回路４２の電源電圧Ｖｃｃ２が高く、電源電圧の低い回路４１が先に立ち上がる必要がある場合を考える。

このような場合においては、本実施例に係るソフトスタート回路５０を適用するのが極めて有効である。即ち、本実施例に係るソフトスタート回路５０により、回路４１の電源電圧Ｖｃｃ１を先に供給し、次に回路４２の電源電圧Ｖｃｃ２を供給することができる。このような状況下で、従来技術の図７に示した個別設定のソフトスタート回路５０ａを適用し、回路４１が先に電圧供給され、回路４２が次に電圧供給するように設定しておいた場合には、何らかの誤動作があって、回路４１の方に高い電圧が先に供給され、回路４２の方に低い電圧が供給されるような事態が有り得る。このような場合に、セット４０の回路４１、４２が、起動順が守られなかったために故障を起こすおそれがあるが、ソフトスタート回路５０ａの各電圧出力回路は別系統であるため、例えば片方の系統のみに異常が発生したような場合には、そのようなトラブルが起こり得るのである。

しかしながら、本実施例に係るソフトスタート回路５０を適用した場合には、ソフトスタートの充電電圧の供給は１系統で行われるため、回路自体に何かトラブルが発生しても、その場合には順序や電圧の高低が逆になって供給されることは起こり得ず、全体が同じ影響を受けるので、回路４１と回路４２の安全性は確保されることになる。即ち、例えば、電圧出力の目標電圧までの到達時間が変化すれば、全体も同じように変化するし、出力電圧が設定電圧よりも小さく出力されたら、出力系全体が同じように変化するので、回路４１と回路４２に対する順序や電圧の大きさの関係は、何らかの変化が起きても、保たれることになる。このように、電圧の低い順序で順番に回路を起動させるような装置の場合においては、本実施例に係るソフトスタート回路５０は、１系統のコンデンサＣ１と電流源Ｉ１に基づいて、多出力のソフトスタート起動順番と供給電圧の大きさとの関係は常に一定となり、駆動対象のセットや装置の回路保護にも極めて有効である。

次に、本実施例に係るソフトスタート回路５０を、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に適用した場合について説明する。

図６は、本実施例に係るソフトスタート回路５０を、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に適用した回路図である。図６において、本実施例に係るＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ駆動ブロック６０が、図１において説明したソフトスタート回路５０を適用したソフトスタートブロック５１、エラーアンプ６１、発振器６２、ＰＷＭコンパレータ６３、ドライブブロック６４及びＦＥＴ６５とから構成される。そして更に、本実施例に係るＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、コイルＬ１、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ４、Ｒ５及びコンデンサＣ４を含んでいる。なお、図６に示すＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、１出力系分を示している。本実施例に係るＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、多出力ＤＣ／ＤＣコンバータ７０であるので、図６に示す回路が出力系分存在し、ソフトスタートブロック５１は、各々に対応する出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎが割り当てられることになる。

本実施例に係るＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、ソフトスタートブロック５１で基準電圧を出力し、フィードバック端子の電圧を基準電圧に合わせるように帰還がかかり、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力電圧を制御する。そして、ソフトスタートブロック５１から出力される基準電圧を、図１及び図２において説明したように、勾配を持たせて立ち上げ、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力電圧を、緩やかに立ち上げている。

以下、本実施例に係るＤＣ／ＤＣコンバータ回路７０を、詳説する。

ソフトスタートブロック５１は、今まで説明したように、一定勾配で、出力系毎に割り当てられ、出力系に対応して、基準信号となる出力電圧を出力し、エラーアンプ６１の反転入力端子に供給される。

エラーアンプ６１は、フィードバック端子から非反転入力端子に供給されるフィードバック電圧と、ソフトスタートブロック５１で生成された基準電圧との誤差電圧を増幅して、誤差電圧をＰＷＭコンパレータ６３の非反転端子に供給する。

発振器６２は、スイッチング周期を定める所定周波数の三角波を発振して出力し、ＰＷＭコンパレータ６３の反転入力端子に供給する。

ＰＷＭコンパレータ６３は、エラーアンプ６１から供給された誤差電圧と、発振器６２から供給された三角波の電圧を比較し、誤差電圧の方が三角波の電圧より高いときはＨレベル、誤差電圧が三角波の電圧よりも低いときはＬレベルのパルス幅変調されたＰＷＭ信号を出力する。

ドライブブロック６４は、ＰＷＭコンパレータ６３から供給されたＰＷＭ信号に基づいてオン・オフ信号を出力し、ＦＥＴ６５のゲートに供給する。

ＦＥＴ６５は、ドライブブロック６４から供給されるオン・オフ信号のデューティ比に従ってオン・オフし、スイッチング駆動する。

コイルＬ１は、電源ＶＤＤから供給される電圧により、ＦＥＴ６５がオンしたときにはエネルギーを蓄え、オフしたときにはダイオードＤ１を介してコンデンサＣ４に電荷を供給する。

コンデンサＣ４には、コイルＬ１から流れる電流により電荷が蓄えられ、所望の一定変換電圧となるように、ＦＥＴ６５によりスイッチング制御される。コンデンサＣ４で一定となるように制御されている変換出力電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７０の出力端子から出力される。

抵抗Ｒ４、Ｒ５により、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７０の出力電圧を検出して監視し、フィードバック端子に帰還し、フィードバック制御を行い、出力電圧が一定に保たれるようにする。

上述のように、図６に示すＤＣ／ＤＣコンバータ回路７０は、出力系毎に複数設けられ、ソフトスタートブロック５１から、エラーアンプ６１の反転端子に供給される、一定勾配の立ち上がり特性を有するソフトスタート起動電圧に基づいて、一定勾配の立ち上がり電圧を出力する。

なお、本実施例に係るＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、集積回路装置として同一チップ内に構成されてもよい。上述のように、ソフトスタートブロック５１のコンデンサＣ１の占める面積が小さいため、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、同一集積回路装置内に収容可能である。従って、本実施例に係る集積回路装置を使用するときには、集積回路装置外に、コンデンサＣ１の役割を果たす外付けコンデンサを改めて取り付ける必要がない。これにより、本実施例に係る集積回路装置を含む装置全体をコンパクトにでき、利用の便が高いＤＣ／ＤＣコンバータ集積回路装置とすることができる。

また、本実施例では、ソフトスタート回路５０を、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に適用した例について説明したが、本実施例に係るソフトスタート回路５０は、ソフトスタート起動信号制御回路として、ソフトスタート起動を行う総ての多出力電圧装置等に適用可能である。従って、本実施例に係るソフトスタート回路５０は、レギュレータ回路や、それを用いた集積回路装置等、種々の多出力電源装置等に適用してよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

本発明を適用したソフトスタート回路５０の一例を示す回路図である。 本実施例に係るソフトスタート回路５０の各出力系の出力電圧の時間変化を示した図である。 本実施例に係るソフトスタート回路５０の出力電圧波形と従来のソフトスタート回路５０ａの出力電圧波形を示した図である。図３（ａ）は、本実施例に係るソフトスタート回路５０の出力電圧波形を示した図である。図３（ｂ）は、従来のソフトスタート回路５０ａの出力電圧波形を示した図である。 従来技術のソフトスタート回路５０ａにおいて、ソフトスタートを個別させた場合の例を示す図である。 あるセット内で接続された複数の回路を、所定の順序でソフトスタート起動により立ち上げる場合を説明するための図である。 本実施例に係るソフトスタート回路５０を、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に適用した回路図である。 従来のソフトスタート回路５０ａを示す回路図である。 従来技術の各出力端子Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎの出力電圧の時間変化特性を示す図である。

符号の説明

１０ 充電回路
２０ 分圧回路
３０ 比較切替部
３１、３２、３３、３４ 比較切替手段
４０ 駆動対象装置
４１、４２ 電圧供給対象回路
５０、５０ａ ソフトスタート回路
５１ ソフトスタートブロック
６０ ＤＣ／ＤＣコンバータ駆動ブロック
６１ エラーアンプ
６２ 発振器
６３ ＰＷＭコンパレータ
６４ ドライブブロック
６５ ＦＥＴ
７０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
８０ 基準電圧生成回路
８１ 電圧供給源
８２、９１、９２、９３、９４ オペアンプ

Claims (4)

1. 複数の出力端子を備え、該出力端子から異なる電圧を出力するソフトスタート回路であって、
   １つの容量素子に１つの電流源から電流を供給して充電電圧を得る充電回路と、
   基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
   該基準電圧生成回路で生成された電圧を、複数の電圧に分圧して複数電圧を供給する分圧回路と、
   前記充電電圧と前記複数電圧の１つを比較電圧として入力し、前記充電電圧と前記比較電圧のいずれか一方を選択的に前記出力端子に出力する複数の比較切替手段とを有し、
   前記比較切替手段は、前記充電電圧が前記比較電圧よりも低いときには前記出力端子から前記充電電圧を出力し、前記充電電圧が前記比較電圧よりも高いときには前記出力端子から前記比較電圧を出力することを特徴とするソフトスタート回路。
2. 前記容量素子は、集積回路内に設けられたことを特徴する請求項１に記載のソフトスタート回路。
3. 請求項１又は２に記載の前記ソフトスタート回路の出力電圧を、多出力電源回路に供給し、該多出力電源回路の出力電圧を制御することを特徴とする集積回路装置。
4. 前記多出力電源回路は、多出力ＤＣ／ＤＣコンバータ回路であることを特徴とする請求項３に記載の集積回路装置。

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