JP2008187789A - Dc/dcコンバータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 出力のフィードバック電圧(VFB)と基準となる電圧(VREF)との電位差を検出し電位差に応じた電圧を出力する誤差アンプ(33)と、該誤差アンプの出力に基づいてインダクタンス素子(コイルL0)に電流を流すスイッチング素子(SW0)をオン、オフさせる制御パルス信号を生成する制御パルス生成回路(PWMコンパレータ:34)とを備え、正の入力電圧を受けて負電圧を生成して出力するDC/DCコンバータにおいて、生成された負の出力電圧を回路の低電位側の電源端子(VSS)に供給し、入力電圧と出力電圧とを電源電圧として回路を動作させるようにした。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明を適用したスイッチング・レギュレータ方式の反転型DC/DCコンバータの一実施の形態を示す構成図である。
この実施の形態の反転型DC/DCコンバータ10は、MOSFETなどのトランジスタからなるスイッチング素子SW0をオンすることでインダクタンス素子としてのコイルL0に直流入力電圧Vinを印加して電流を流し、次にスイッチング素子SW0をオフしてコイルL0に流れている電流を整流用ダイオードD0から引き抜くことで出力端子OUTに負の出力電圧Voutを出力するものである。
図1の電源制御用IC40の入力端子INに入力電圧Vinが印加されると、基準電圧発生回路31が動作を開始して、図2に示すように、その時点t1から基準電圧VREFが徐々に下がり始める。このとき出力電圧Voutは0Vであるため、基準電圧VREFの変化はゆっくりとしたものである。
この変形例は、−0.9〜1.5Vのような入力電圧Vinを受けて−15Vのような非常に深い負電圧を生成して出力するDC/DCコンバータにおいて、出力される負電圧Voutが、例えば絶対最大定格が7Vであるような電源制御用IC40の低電位側の電源端子VSSにそのまま印加されると、故障の原因となるので、出力端子OUTと電源端子VSSとの間に−15Vのような出力電圧Voutを例えば−5V程度に変換するLDO(Low Drop Out)と呼ばれる負電圧電源用のレギュレータ50を設けたものである。
30 制御回路
40 制御用IC
31 基準電圧発生回路
32 発振回路
33 誤差増幅回路(誤差アンプ)
34 制御パルス生成回路(PWMコンパレータ)
35 駆動回路(ドライバ)
36 固定デューティパルス生成回路(フリップフロップ)
37 切替えスイッチ
38 信号生成回路(ソフトスタート回路)
L0 インダクタンス素子(コイル)
SW0 スイッチング素子(トランジスタ)
D0 整流用ダイオード
C0 平滑容量
R1,R2 出力検出用分割抵抗
Vin 入力電圧
Vout 出力電圧
OUT 出力端子
CMP PWMコンパレータ
AMP 誤差増幅回路
Claims (8)
- 出力のフィードバック制御を行なう制御回路を備え、正の入力電圧を受けて負の電圧を出力するDC/DCコンバータであって、
生成された負の出力電圧が前記制御回路の低電位側の電源端子に供給され、前記入力電圧と出力電圧とを電源電圧として前記制御回路が動作されるように構成されていることを特徴とするDC/DCコンバータ。 - 入力電圧が印加されて電流を流すインダクタンス素子と、前記インダクタンス素子に入力電圧を印加させるスイッチング素子と、出力のフィードバック電圧と基準となる電圧との電位差を検出し電位差に応じた電圧を出力する誤差増幅回路と、前記誤差増幅回路の出力に基づいて前記スイッチング素子をオン、オフさせる制御パルス信号を生成する制御パルス生成回路とを備え、正の入力電圧を受けて負電圧を生成して出力するDC/DCコンバータであって、生成された負の出力電圧が回路の低電位側の電源端子に供給され、前記入力電圧と出力電圧とを電源電圧として回路が動作するように構成されていることを特徴とするDC/DCコンバータ。
- 前記誤差増幅回路に供給される基準となる電圧を生成する基準電圧発生回路と、周波数およびデューティ比が一定の固定デューティパルス信号を生成する固定デューティパルス生成回路と、前記基準となる電圧が所定のレベル以下になったか否かを検出して制御信号を生成する信号生成回路とをさらに備え、
入力電圧印加開始後、前記基準となる電圧が所定のレベルになるまでは前記制御信号に基づいて前記固定デューティパルス信号が選択され該固定デューティパルス信号によって前記スイッチング素子がオン、オフ動作され、前記基準となる電圧が所定のレベル以下になった後は前記制御パルス信号が選択され該制御パルス信号によって前記スイッチング素子がオン、オフ動作されることを特徴とする請求項2に記載のDC/DCコンバータ。 - 前記基準電圧発生回路と前記誤差増幅回路と前記制御パルス生成回路と前記固定デューティパルス生成回路と前記信号生成回路は一つの半導体チップ上に半導体集積回路として形成され、前記入力電圧と出力電圧との電位差は前記半導体集積回路の最大定格電圧以上であり、出力端子と前記半導体集積回路の低電位側の電源端子との間には出力電圧のレベルを小さくして前記低電位側の電源端子に供給するレギュレータが設けられていることを特徴とする請求項3に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記基準電圧発生回路は、接地電位を基準として前記基準となる電圧を生成するように構成されていることを特徴とする請求項3または4に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記固定デューティパルス生成回路は、所定の周波数の信号を入力とするトグル型フリップフロップ回路であることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載のDC/DCコンバータ。
- 所定の周波数の信号を生成する発振回路を備え、前記制御パルス生成回路は前記誤差増幅回路の出力と前記発振回路から出力される信号とを比較して前記誤差増幅回路の出力電圧に応じたパルス幅を有するパルス信号を出力するコンパレータであることを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載のDC/DCコンバータ。
- 前記制御パルス信号または前記固定デューティパルス信号に基づいて前記スイッチング素子をオン、オフ駆動する信号を出力する駆動回路を有することを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載のDC/DCコンバータ。
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2007
- 2007-01-29 JP JP2007017513A patent/JP4983275B2/ja active Active
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