JP2009071951A - 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ - Google Patents

定電流出力制御型スイッチングレギュレータ Download PDF

Info

Publication number
JP2009071951A
JP2009071951A JP2007236578A JP2007236578A JP2009071951A JP 2009071951 A JP2009071951 A JP 2009071951A JP 2007236578 A JP2007236578 A JP 2007236578A JP 2007236578 A JP2007236578 A JP 2007236578A JP 2009071951 A JP2009071951 A JP 2009071951A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
reference voltage
current
switching element
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007236578A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5217319B2 (ja
Inventor
Junji Nishida
淳二 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2007236578A priority Critical patent/JP5217319B2/ja
Priority to US12/666,533 priority patent/US8294434B2/en
Priority to PCT/JP2008/064569 priority patent/WO2009034810A1/en
Publication of JP2009071951A publication Critical patent/JP2009071951A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5217319B2 publication Critical patent/JP5217319B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

【課題】部品点数の削減を図ることができる共に該抵抗に流れる電流による損失をなくすことができ、インダクタ値変更による積分器の時定数の変更を不要にすることができる定電流出力制御型スイッチングレギュレータを得る。
【解決手段】基準電圧VREF1にVout/Vin比を乗算して補正基準電圧VCALを生成し、クロック信号CLKがハイレベルのときに、スイッチングトランジスタM1に初期電流値i0の電流が流れたときの電流センス電圧VSNSをサンプリングし、クロック信号CLKがローレベルのときに、補正基準電圧VCALとサンプリングした電流センス電圧VSNSとの電圧差ΔVSを補正基準電圧VCALに加算して生成した基準電圧VPREFと、電流センス回路2の電流センス電圧VSNSとの電圧比較結果を示す信号CPOUTによって、PWM制御時における各トランジスタM1及びM2の動作を制御するようにした。
【選択図】図1

Description

本発明は、定電流出力制御を行うスイッチングレギュレータである定電流出力制御型スイッチングレギュレータに関する。
図10は、従来のスイッチングレギュレータの回路例を示した回路図である(例えば、特許文献1参照)。
図10では、電圧制御用及び電流制御用の各オペアンプを使用し、出力電流の検出は、電流検出用抵抗に流れる電流によって生じる電圧差Vdを使用して行い、定電流制御を行っている。
図11は、定電流出力制御を行う従来のスイッチングレギュレータの回路例を示した図である(例えば、特許文献2参照。)。
特開2007−4995号公報 特表2006−517379号公報
しかし、図10の場合では、出力電流の検出に抵抗器を使用しているため、該抵抗器に流れる電流によって損失が生じるという問題があった。更に、このような損失を軽減するために前記抵抗器の抵抗値を小さくすると、高精度なオペアンプを使用する必要が生じるという問題があった。また、図11の場合では、電流検出に積分値を使用しているため、インダクタ値及び固定周波数(PWM周波数)が異なる場合では、積分定数を変更する必要が生じるという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、電流検出用の抵抗器や電流検出用の積分器が不要になり、部品点数の削減を図ることができる共に該抵抗器に流れる電流による損失をなくすことができ、インダクタ値に依存せずインダクタ値変更による積分器の時定数の変更を不要にすることができる、入力電圧を所望の出力電流に変換して出力する定電流出力制御型スイッチングレギュレータを得ることを目的とする。
この発明に係るは、定電流出力制御型スイッチングレギュレータは、入力端子に入力された入力電圧から所定の定電流を生成して出力端子から出力電流として出力する定電流出力制御型スイッチングレギュレータにおいて、
入力された制御信号に応じてスイッチングを行うスイッチング素子と、
該スイッチング素子のスイッチングによって前記入力電圧による充電が行われるインダクタと、
前記スイッチング素子がオフして遮断状態になると、前記インダクタの放電を行う整流素子と、
前記スイッチング素子に流れる電流に比例した比例電流を生成し、該比例電流に応じた電流センス電圧を生成して出力する電流検出回路部と、
該電流検出回路部からの電流センス電圧が第2基準電圧になるように、前記スイッチング素子に対して、定電流出力制御を行うためのPWM制御を行う制御回路部と、
を備え、
前記制御回路部は、前記入力電圧と前記出力端子の電圧である出力電圧との比に応じて所定の第1基準電圧を補正して補正基準電圧を生成し、該補正基準電圧と前記電流センス電圧との差電圧を該補正基準電圧に加算して前記第2基準電圧を生成し、前記電流センス電圧と該第2基準電圧との電圧比較を行い、該比較結果を示すパルス信号を使用して前記定電流出力制御を行うためのPWM制御を行うものである。
この場合、前記制御回路部は、前記出力電圧を前記入力電圧で除算して得られた比を前記第1基準電圧に乗算して前記補正基準電圧を生成するようにした。
具体的には、前記制御回路部は、
前記出力電圧を前記入力電圧で除算して得られた比を前記第1基準電圧に乗算して前記補正基準電圧を生成し出力する基準電圧補正回路と、
前記補正基準電圧と前記電流センス電圧との差電圧を該補正基準電圧に加算して前記第2基準電圧を生成し出力する基準変換回路と、
該基準変換回路からの第2基準電圧と、前記電流センス電圧との電圧比較を行い、該比較結果を示すパルス信号を生成して出力する電圧比較回路と、
該電圧比較回路から出力されたパルス信号を、所定のクロック信号を用いてPWM変調し、該PWM変調して得られたPWMパルス信号を使用して前記スイッチング素子のスイッチング制御を行う制御回路と、
を備えるようにした。
また、前記基準変換回路は、スイッチドキャパシタ回路で構成されるようにした。
また、この発明に係る定電流出力制御型スイッチングレギュレータは、入力端子に入力された入力電圧から所定の定電流を生成して出力端子から出力電流として出力する定電流出力制御型スイッチングレギュレータにおいて、
入力された制御信号に応じてスイッチングを行うスイッチング素子と、
該スイッチング素子のスイッチングによって前記入力電圧による充電が行われるインダクタと、
前記スイッチング素子がオフして遮断状態になると、前記インダクタの放電を行う整流素子と、
前記スイッチング素子に流れる電流に比例した比例電流を生成し、該比例電流に応じた電流センス電圧を生成して出力する電流検出回路部と、
前記入力電圧と前記出力端子の電圧である出力電圧との比に応じて所定の第1基準電圧を補正して補正基準電圧を生成し、前記電流センス電圧と該補正基準電圧との電圧比較を行い、該比較結果に応じて前記スイッチング素子をオフさせ、前記インダクタに流れるインダクタ電流がゼロになったか否かの検出を行い、該検出結果に応じて前記スイッチング素子をオンさせて、前記スイッチング素子に対して、定電流出力制御を行うためのVFM制御を行う制御回路部と、
を備えるものである。
この場合、前記制御回路部は、前記電流センス電圧が前記補正基準電圧以上になると前記スイッチング素子をオフさせ、前記スイッチング素子と前記インダクタとの接続部の電圧から前記インダクタ電流がゼロになったことを検出すると前記スイッチング素子をオンさせるようにした。
また、前記制御回路部は、前記出力電圧を前記入力電圧で除算して得られた比の2倍を前記第1基準電圧に乗算して前記補正基準電圧を生成するようにした。
また、この発明に係る定電流出力制御型スイッチングレギュレータは、入力端子に入力された入力電圧から所定の定電流を生成して出力端子から出力電流として出力する定電流出力制御型スイッチングレギュレータにおいて、
入力された制御信号に応じてスイッチングを行うスイッチング素子と、
該スイッチング素子のスイッチングによって前記入力電圧による充電が行われるインダクタと、
前記スイッチング素子がオフして遮断状態になると、前記インダクタの放電を行う整流素子と、
前記スイッチング素子に流れる電流に比例した比例電流を生成し、該比例電流に応じた電流センス電圧を生成して出力する電流検出回路部と、
前記入力電圧と前記出力端子の電圧である出力電圧との比に応じて所定の第1基準電圧を補正して補正基準電圧を生成し、該補正基準電圧の電圧に応じて、前記スイッチング素子に対して、定電流出力制御を行うためのPWM制御又は定電流出力制御を行うためのVFM制御を行う制御回路部と、
を備え、
前記制御回路部は、
前記補正基準電圧が所定の第3基準電圧未満である場合、前記補正基準電圧と前記電流センス電圧との差電圧を該補正基準電圧に加算して第2基準電圧を生成し、前記電流センス電圧と該第2基準電圧との電圧比較を行い、該比較結果を示すパルス信号を使用して、前記スイッチング素子に対して、前記定電流出力制御を行うためのPWM制御を行い、
前記補正基準電圧が前記第3基準電圧以上である場合は、前記電流センス電圧と前記補正基準電圧との電圧比較を行い、該比較結果に応じて前記スイッチング素子をオフさせ、前記インダクタに流れるインダクタ電流がゼロになったか否かの検出を行い、該検出結果に応じて前記スイッチング素子をオンさせて、前記スイッチング素子に対して、定電流出力制御を行うためのVFM制御を行うものである。
この場合、前記制御回路部は、定電流出力制御を行うためのVFM制御を行う場合、前記電流センス電圧が前記補正基準電圧以上になると前記スイッチング素子をオフさせ、前記スイッチング素子と前記インダクタとの接続部の電圧から前記インダクタ電流がゼロになったことを検出すると前記スイッチング素子をオンさせるようにした。
また、前記制御回路部は、前記出力電圧を前記入力電圧で除算して得られた比を前記第1基準電圧に乗算して前記補正基準電圧を生成するようにした。
本発明の定電流出力制御型スイッチングレギュレータによれば、電流検出用の抵抗や電流検出用の積分器が不要になり、部品点数の削減を図ることができる共に該抵抗に流れる電流による損失をなくすことができ、インダクタ値に依存せずインダクタ値変更による積分器の時定数の変更を不要にすることができる。
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
第1の実施の形態.
図1は、本発明の第1の実施の形態における定電流出力制御型スイッチングレギュレータの回路例を示した図である。
図1において、定電流出力制御型スイッチングレギュレータ(以下、スイッチングレギュレータと呼ぶ)1は、入力端子INに入力された入力電圧Vinから所定の定電流ioutを生成して出力端子OUTから出力する、インダクタを使用した非絶縁型のスイッチングレギュレータである。
スイッチングレギュレータ1は、インダクタL1と、入力された制御信号に応じてスイッチングを行い、入力電圧VinによるインダクタL1への充電を行うNMOSトランジスタからなるスイッチングトランジスタM1と、スイッチングトランジスタM1がオフしたときにインダクタL1の放電を行うPMOSトランジスタからなる同期整流用トランジスタM2とを備えている。更に、スイッチングレギュレータ1は、出力電流ioutの検出を行う電流センス回路2と、基準変換回路3と、所定の第1基準電圧VREF1を生成して出力する基準電圧発生回路4と、コンパレータ5と、所定のクロック信号CLKを生成して出力する発振回路6と、スイッチングトランジスタM1及び同期整流用トランジスタM2のスイッチング制御を行う制御回路7と、所定の方法で第1基準電圧VREF1を補正して補正基準電圧VCALを生成し出力する基準電圧補正回路8と、コンデンサC1とを備えている。
なお、スイッチングトランジスタM1はスイッチング素子を、同期整流用トランジスタM2は整流素子をそれぞれなし、電流センス回路2は電流検出回路部を、基準変換回路3、基準電圧発生回路4、コンパレータ5、発振回路6、制御回路7及び基準電圧補正回路8は制御回路部をなす。また、図1のスイッチングレギュレータ1において、インダクタL1及びコンデンサC1を除く各回路は、1つのICに集積されるようにしてもよく、スイッチングトランジスタM1及び/又は同期整流用トランジスタM2、インダクタL1並びにコンデンサC1を除く各回路は、1つのICに集積されるようにしてもよい。
入力端子INと接地電圧との間には、インダクタL1とスイッチングトランジスタM1が直列に接続され、インダクタL1とスイッチングトランジスタM1との接続部をLxとする。接続部Lxと出力端子OUTとの間には同期整流用トランジスタM2が接続され、出力端子OUTと接地電圧との間にはコンデンサC1が接続されている。電流センス回路2には、接続部Lxの電圧VLxが入力されており、電流センス回路2の出力信号VSNSは、コンパレータ5の非反転入力端と基準変換回路3にそれぞれ入力されている。基準電圧補正回路8には、第1基準電圧VREF1、入力電圧Vin及び出力電圧Voutがそれぞれ入力され、生成した補正基準電圧VCALを基準変換回路3に出力する。
更に、基準変換回路3にはクロック信号CLKが入力され、基準変換回路3で生成された第2基準電圧VPREFは、コンパレータ5の反転入力端に入力されている。制御回路7には、コンパレータ5の出力信号CPOUTとクロック信号CLKがそれぞれ入力されており、制御回路7は、入力された該各信号から、スイッチングトランジスタM1の動作を制御するための制御信号NLSを生成してスイッチングトランジスタM1のゲートに出力すると共に、同期整流用トランジスタM2の動作を制御するための制御信号PHSを生成して同期整流用トランジスタM2のゲートに出力する。
このような構成において、基準電圧補正回路8は、第1基準電圧VREF1に出力電圧Vout/入力電圧Vinの比を乗算して補正し補正基準電圧VCALを生成して出力する。基準変換回路3は、クロック信号CLKがハイレベルのときに、スイッチングトランジスタM1に初期電流値i0の電流が流れたときの電流センス電圧VSNSをサンプリングし、クロック信号CLKがローレベルのときに、補正基準電圧VCALとサンプリングした電流センス電圧VSNSとの電圧差ΔVSを補正基準電圧VCALに加算して第2基準電圧VPREFを生成しコンパレータ5の反転入力端に出力する。コンパレータ5は、電流センス電圧VSNSと第2基準電圧VPREFとの電圧比較を行い、電流センス電圧VSNSが第2基準電圧VPREF以上になるとハイレベルの信号CPOUTを出力する。
制御回路7は、信号CPOUTをクロック信号CLKを使用してPWM変調し、該PWM変調したパルス信号から制御信号PHS及びNLSをそれぞれ生成して出力する。スイッチングトランジスタM1がオンして導通状態になると共に同期整流用トランジスタM2がオフして遮断状態になると、インダクタL1は入力電圧Vinで充電され、スイッチングトランジスタM1がオフして遮断状態になると共に同期整流用トランジスタM2がオンして導通状態になると、インダクタL1が放電され、該放電されたエネルギーが入力電圧Vinに加わって入力電圧Vinが昇圧される。
図2は、図1の電流センス回路2の回路例を示した図である。
図2において、電流センス回路2は、オペアンプ11,12、PMOSトランジスタM11〜M13、NMOSトランジスタM14及び抵抗R11で構成されている。
PMOSトランジスタM11及びM12はカレントミラー回路を形成しており、PMOSトランジスタM11及びM12において、各ソースはそれぞれ入力電圧Vinに接続され、各ゲートが接続されて該接続部がPMOSトランジスタM11のドレインに接続されている。PMOSトランジスタM11のドレインと接地電圧との間にはPMOSトランジスタM13とNMOSトランジスタM14が直列に接続され、NMOSトランジスタM14のゲートには入力電圧Vinが入力されていることからNMOSトランジスタM14は定電流源をなしている。
PMOSトランジスタM13とNMOSトランジスタM14との接続部はオペアンプ11の反転入力端に接続され、オペアンプ11の非反転入力端には電圧VLxが入力されており、オペアンプ11の出力端はPMOSトランジスタM13のゲートに接続されている。PMOSトランジスタM12のドレインと接地電圧との間には抵抗R11が接続され、PMOSトランジスタM12と抵抗R11との接続部はオペアンプ12の非反転入力端に接続されている。オペアンプ12の出力端はオペアンプ12の反転入力端に接続され、オペアンプ12は、ボルテージホロワを形成しており、出力端から電流センス電圧VSNSが出力される。
オペアンプ11は、PMOSトランジスタM13とNMOSトランジスタM14との接続部の電圧が電圧VLxになるようにPMOSトランジスタM13の動作制御を行う。このことから、NMOSトランジスタM14には、スイッチングトランジスタM1に流れる電流に比例した電流が流れ、該比例電流がPMOSトランジスタM11及びM12のカレントミラー回路で折り返されて抵抗R11に流れ、抵抗R11で電圧に変換され更にオペアンプ12でインピーダンス変換されて電流センス電圧VSNSとして出力される。
ここで、スイッチングトランジスタM1のオン抵抗値をRNとし、NMOSトランジスタM14のオン抵抗値をRSとし、抵抗R11の抵抗値をRVとし、インダクタL1に流れるインダクタ電流をipとすると、電流センス電圧VSNSは、下記(1)式のようになる。
VSNS=ip×RN/RS×RV………………(1)
次に、図3は、図1の基準変換回路3の回路例を示した図である。
図3において、基準変換回路3は、オペアンプ21、アナログスイッチ22〜26、インバータ27,28及び同じ容量のコンデンサC21,C22で構成されたスイッチドキャパシタ回路をなしている。
オペアンプ21の非反転入力端には補正基準電圧VCALが入力され、電流センス電圧VSNSとオペアンプ21の反転入力端との間にはコンデンサC21が接続されている。コンデンサC22の一端と電流センス電圧VSNSとの間にはアナログスイッチ22が接続され、コンデンサC22とアナログスイッチ22との接続部とオペアンプ21の反転入力端との間にはアナログスイッチ26が接続されている。
コンデンサC22の他端とオペアンプ21の出力端との間には、アナログスイッチ23及び24の直列回路とアナログスイッチ25が並列に接続され、アナログスイッチ23と24との接続部はオペアンプ21の反転入力端に接続されている。オペアンプ21の出力端から第2基準電圧VPREFが出力される。インバータ27は、クロック信号CLKの信号レベルを反転させた反転クロック信号φ2を生成して出力し、インバータ28は、反転クロック信号φ2の信号レベルを更に反転させてクロック信号φ1を生成して出力する。アナログスイッチ22〜24は、それぞれクロック信号φ1に応じてスイッチングし、クロック信号φ1がハイレベルのときにオンして導通状態になり、クロック信号φ1がローレベルのときにオフして遮断状態になる。また、アナログスイッチ25及び26は、それぞれ反転クロック信号φ2に応じてスイッチングし、反転クロック信号φ2がハイレベルのときにオンして導通状態になり、反転クロック信号φ2がローレベルのときにオフして遮断状態になる。
基準変換回路3では、クロック信号φ1がハイレベルのときに、スイッチングトランジスタM1に初期電流値i0の電流が流れたときの電流センス電圧VSNSをサンプリングし、反転クロック信号φ2がハイレベルのときに、補正基準電圧VCALとサンプリングした電流センス電圧VSNSとの電圧差ΔVSを補正基準電圧VCALに加算して第2基準電圧VPREFが生成される。したがって、第2基準電圧VPREFは、下記(2)式のようになる。
VPREF=VCAL+ΔVS………………(2)
次に、図4は、図1の基準電圧補正回路8の回路例を示した図である。
図4において、基準電圧補正回路8は、乗除算回路部31,32、オペアンプ33及び抵抗R31〜R34で構成されており、抵抗R31〜R34はすべて同じ抵抗値である。なお、基準電圧補正回路8には第1基準電圧VREF1を2倍にする回路を備えているが、図4では該回路を省略している。
乗除算回路部31には第1基準電圧VREF1を2倍にした電圧が入力され、乗除算回路部32には第1基準電圧VREF1が入力されている。乗除算回路部31の出力端とオペアンプ33の反転入力端との間には抵抗R31が接続され、オペアンプ33の出力端と反転入力端との間に抵抗R32が接続されている。また、乗除算回路部32の出力端と接地電圧との間には抵抗R33とR34が直列に接続され、抵抗R33とR34との接続部はオペアンプ33の非反転入力端に接続されている。乗除算回路部31の出力電圧をVCO1とし、乗除算回路部32の出力電圧をVCO2とすると、オペアンプ33の出力電圧である補正基準電圧VCALは、(VCO2−VCO1)になる。
ここで、図5は、図4の乗除算回路部31及び32の回路例を示した図であり、乗除算回路部31及び32は同じ回路構成であり、入力電圧が異なるだけであることから、図5では、乗除算回路部31を例にして示している。なお、乗除算回路部32の場合、図5の2×VREF1がVREF1になる。
図5において、乗除算回路部31は、加算器41、減算器42及び乗除算器43で構成されている。加算器41には入力電圧Vin、所定のバイアス電圧VBIASを3/2倍にした電圧、及びバイアス電圧VBIASを1/2倍にした電圧がそれぞれ入力されており、減算器42には第1基準電圧VREF1を2倍した電圧及びバイアス電圧VBAISがそれぞれ入力されている。乗除算器43には、加算器41及び減算器42の各出力電圧、出力電圧Vout及びバイアス電圧VBIASがそれぞれ入力されており、乗除算器43から出力電圧VCO1が出力される。なお、乗除算回路部31には、バイアス電圧VBIASを生成する回路、バイアス電圧VBIASを3/2倍する回路及びバイアス電圧VBIASを1/2倍する回路をそれぞれ備えているが、図5では該各回路を省略している。
加算器41は、オペアンプ51及び同じ抵抗値の抵抗R51〜R53で構成されている。オペアンプ51の非反転入力端には1/2×VBIASの電圧が入力されており、3/2×VBIASの電圧とオペアンプ51の反転入力端との間には抵抗R53が接続され、入力電圧Vinとオペアンプ51の反転入力端との間には抵抗R51が接続されている。また、オペアンプ51の出力端と反転入力端との間には抵抗R52が接続されている。オペアンプ51の出力端が加算器41の出力端をなしている。
減算器42は、オペアンプ52及び同じ抵抗値の抵抗R54〜R57で構成されている。乗除算回路部31の入力電圧である第1基準電圧VREF1を2倍した電圧とオペアンプ52の反転入力端との間には抵抗R54が接続され、オペアンプ52の出力端と反転入力端との間に抵抗R55が接続されている。また、バイアス電圧VBIASと接地電圧との間には抵抗R56とR57が直列に接続され、抵抗R56とR57との接続部はオペアンプ52の非反転入力端に接続されている。オペアンプ52の出力端は減算器42の出力端をなしている。
乗除算器43は、オペアンプ53〜55、PMOSトランジスタM51、NMOSトランジスタM52〜M55及び抵抗R58,R59で構成されている。NMOSトランジスタM52及びM53はカレントミラー回路を形成しており、NMOSトランジスタM52及びM53において、各ソースはそれぞれ接地電圧に接続され、各ゲートが接続されて該接続部がNMOSトランジスタM52のドレインに接続されている。入力電圧VinとNMOSトランジスタM52のドレインとの間には抵抗R58とPMOSトランジスタM51が直列に接続され、抵抗R58とPMOSトランジスタM51との接続部はオペアンプ53の反転入力端に接続されている。オペアンプ53の非反転入力端には減算器42の出力電圧が入力され、オペアンプ53の出力端はPMOSトランジスタM51のゲートに接続されている。NMOSトランジスタM53のドレインはオペアンプ55の反転入力端に接続されている。
出力電圧Voutとオペアンプ54の反転入力端との間にはNMOSトランジスタM54が接続され、オペアンプ54の出力端と反転入力端との間には抵抗R59が接続されている。また、加算器41の出力端とオペアンプ55の反転入力端との間にはNMOSトランジスタM55が接続され、NMOSトランジスタM54及びM55の各ゲートは接続され、該接続部はオペアンプ55の出力端に接続されている。オペアンプ54及び55の各非反転入力端にはバイアス電圧VBIASがそれぞれ入力されており、オペアンプ54の出力端が乗除算回路部31の出力端をなしている。
抵抗R58の抵抗値をRS2とし、抵抗R59の抵抗値をRFとすると、乗除算回路部31の出力電圧VCO1は、下記(3)式のように設定されている。
VCO1=−RF×RS2×Vout/Vin×2×VREF+(2×VREF/Vin×RF×RS2+1)×VBIAS………………(3)
同様に、乗除算回路部32の出力電圧VCO2は、下記(4)式のように設定されている。
VCO2=−RF×RS2×Vout/Vin×VREF+(VREF/Vin×RF×RS2+1)×VBIAS………………(4)
このため、基準電圧補正回路8から出力される補正基準電圧VCALは、下記(5)式のようになる。
VCAL=VCO2−VCO1=RF×RS2×Vout/Vin×VREF………………(5)
前記(5)式から分かるように、基準電圧補正回路8から出力される補正基準電圧VCALは、第1基準電圧VREF1にVout/Vin比を乗算した値になっている。
次に、図6は、図1〜図5で示したスイッチングレギュレータ1における各部の信号波形例を示したタイミングチャートである。図6を使用して、スイッチングレギュレータ1の動作についてもう少し詳細に説明する。
定常的な状態において、各スイッチサイクルにおけるインダクタL1に流れているインダクタ電流ipの、初期値をi0に、ピーク時の電流値をi1にそれぞれし、出力電流ioutが所定の定電流設定値isetになるように設定されているとし、PWM制御時のオンデューティサイクルをDonとし、PWM動作時のフレーム周期をTとし、インダクタL1のインダクタ値をLとすると、初期値i0及びピーク値i1は下記(6)及び(7)式のようになる。
i0=iset×Vout/Vin−Vin/L×T×Don/2………………(6)
i1=iset×Vout/Vin+Vin/L×T×Don/2………………(7)
初期値i0のときの電流センス電圧VSNSの電圧値をVp0とし、ピーク値i1のときの電流センス電圧VSNSの電圧値をVp1とすると、前記(1)式より、下記(8)及び(9)式が得られる。
Vp0=i0×RN/RS×RV………………(8)
Vp1=i1×RN/RS×RV………………(9)
第1基準電圧VREF1が下記(10)式を満たすように設定されているとする。
VREF1=iset×RN/RS×RV/(RF×RS2)………(10)
補正基準電圧VCALは、前記(5)式及び(10)式から下記(11)式のようになる。
VCAL=iset×RN/RS×RV×Vout/Vin………(11)
基準変換回路3から出力される第2基準電圧VPREFは、前記(2)式に前記(8)式及び(11)式を代入することにより、下記(12)式のようになり、電圧Vp1の予測値と等価になることが分かる。
VPREF=VCAL+ΔVS
=VCAL+(VCAL−Vp0)
=iset×RN/RS×RV×Vout/Vin+RN/RS×RV×Vin/L×T×Don/2=Vp1………………(12)
コンパレータ5によって、変換後の第2基準電圧VPREFと電流センス電圧VSNSを電圧比較されて信号CPOUTが生成されているため、
VSNS=VPREF=Vp1
ip=i1
になり、コンパレータ5から出力される信号CPOUTは、インダクタ電流ipが電流値i1になるまでの時間を制御していることになる。したがって、設定値isetに対して定電流としてのPWM制御動作が可能になる。
このように、本第1の実施の形態におけるスイッチングトランジスタは、所定の第1基準電圧VREF1にVout/Vin比を乗算した値になるように補正基準電圧VCALを生成し、クロック信号CLKがハイレベルのときに、スイッチングトランジスタM1に初期電流値i0の電流が流れたときの電流センス電圧VSNSをサンプリングし、クロック信号CLKがローレベルのときに、補正基準電圧VCALとサンプリングした電流センス電圧VSNSとの電圧差ΔVSを補正基準電圧VCALに加算して生成した第2基準電圧VPREFと、電流センス回路2の電流センス電圧VSNSとの電圧比較結果を示す信号CPOUTによって、PWM制御時におけるスイッチングトランジスタM1及び同期整流用トランジスタM2の各動作を制御するようにした。
このことから、電流検出用の抵抗器や電流検出用の積分器が不要になり、部品点数の削減を図ることができる共に該抵抗器に流れる電流による損失をなくすことができ、インダクタ値に依存せずインダクタ値変更による積分器の時定数の変更を不要にすることができる。更に、出力電流ioutがクロック信号CLKに依存しないようにすることができ、安定した出力電流ioutを得ることができる。
第2の実施の形態.
前記第1の実施の形態では、スイッチングトランジスタM1及び同期整流用トランジスタM2に対してPWM制御を行うようにしたが、スイッチングトランジスタM1及び同期整流用トランジスタM2に対してVFM制御を行うようにしてもよく、このようにしたものを本発明の第2の実施の形態とする。
図7は、本発明の第2の実施の形態におけるスイッチングレギュレータの回路構成例を示した図である。なお、図7では、図1と同じもの又は同様のものは同じ符号で示し、ここではその説明を省略すると共に図1との相違点のみ説明する。
図7における図1との相違点は、図1の基準変換回路3及び発振回路6をなくし、インダクタL1に流れる電流の逆流が発生する兆候を検出するコンパレータ61と、コンパレータ61の検出結果に応じて該逆流の発生検出を行う逆流検出回路62を追加したことにあり、これに伴って、図1の制御回路7を制御回路7aにし、図1のスイッチングレギュレータ1をスイッチングトランジスタ1aにした。
図7において、スイッチングレギュレータ1aは、入力端子INに入力された入力電圧Vinから所定の定電流ioutを生成して出力端子OUTから出力する、インダクタを使用した非絶縁型のスイッチングレギュレータである。
スイッチングレギュレータ1aは、スイッチングトランジスタM1と、同期整流用トランジスタM2と、電流センス回路2と、基準電圧発生回路4と、コンパレータ5,61と、制御回路7aと、基準電圧補正回路8と、逆流検出回路62と、インダクタL1と、コンデンサC1とを備えている。
なお、基準電圧発生回路4、コンパレータ5,61、制御回路7a、基準電圧補正回路8及び逆流検出回路62は制御回路部をなす。また、図7のスイッチングレギュレータ1aにおいて、インダクタL1及びコンデンサC1を除く各回路は、1つのICに集積されるようにしてもよく、スイッチングトランジスタM1及び/又は同期整流用トランジスタM2、インダクタL1並びにコンデンサC1を除く各回路は、1つのICに集積されるようにしてもよい。
電流センス回路2からの電流センス電圧VSNSは、コンパレータ5の非反転入力端に入力され、コンパレータ5の反転入力端には基準電圧補正回路8からの補正基準電圧VCALが入力されている。また、コンパレータ61において、反転入力端には出力電圧Voutが入力され、非反転入力端には電圧VLxが入力されており、コンパレータ61の電圧比較結果を示す信号RVOUTは逆流検出回路62に出力されている。逆流検出回路62は、コンパレータ61の出力信号RVOUTと制御信号PHSから、インダクタ電流ipがゼロになったか否かの検出を行い、該検出結果を示す信号RVDETを生成して制御回路7aに出力する。制御回路7aは、入力された信号CPOUT及びRVDETから制御信号PHS及びNLSをそれぞれ生成して出力する。
図8は、図7で示したスイッチングレギュレータ1aにおける各部の信号波形例を示したタイミングチャートである。図8を使用して、スイッチングレギュレータ1aの動作について説明する。
スイッチングレギュレータ1aでは、インダクタ電流ipがスイッチサイクルごとにゼロとなる制御を行っており、スイッチオンサイクル後のインダクタ電流値をi1とし、定電流設定値をisetとすると、下記(13)式が成り立つ。
i1/2=iset×Vout/Vin………………(13)
下記(14)式を満たすように第1基準電圧VREF1を設定する。
VREF1=2×iset×RP/RS×RV………………(14)
前記(5)式及び(14)式より、基準電圧補正回路8で得られる補正基準電圧VCALは、下記(15)式のようになる。
VCAL=2×iset×RN/RS×RV×Vout/Vin………………(15)
前記(15)式から分かるように、基準電圧補正回路8から出力される補正基準電圧VCALは、第1基準電圧VREF1にVout/Vin比の2倍を乗算した値になっている。
また、制御回路7aは、信号CPOUTがハイレベルになると制御信号NLSをローレベルにし、信号RVOUTがハイレベルになって逆流の発生兆候が検出されたことを示す信号RVDETが逆流検出回路62から入力されると制御信号NLSをハイレベルにする。
スイッチングトランジスタM1がオンしてから時間Ton後のインダクタ電流ipのピーク値i1のときの電流センス電圧VSNSは、下記(16)式のようになる。
VSNS=i1×RN/RS×RV………………(16)
コンパレータ5で電流センス電圧VSNSと補正基準電圧VCALとの電圧比較を行っているため、VSNS=VCALとなることから、時間Ton時に、下記(17)式のようになり、前記(13)式を満足するために要する時間Tonを制御することができ、スイッチングレギュレータ1aは、定電流としてのVFM動作を行うことができる。
i1=2×iset×Vout/Vin………………(17)
このように、本第2の実施の形態におけるスイッチングレギュレータは、電流センス回路2の電流センス電圧VSNSが補正基準電圧VCALになるまでスイッチングトランジスタM1をオンさせる制御を行い、インダクタ電流ipがゼロになるのを検出するとスイッチングトランジスタM1をオフさせる制御を行ってインダクタ電流ipの制御を行い、定電流出力制御を行うようにした。このことから、前記第1の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、VFM制御を行うことができ、負荷電流が小さいときの効率を向上させることができる。
第3の実施の形態.
前記第1の実施の形態によるPWM制御と前記第2の実施の形態によるVFM制御を補正基準電圧VCALの電圧値に応じて切り替えるようにしてもよく、このようにしたものを本発明の第3の実施の形態とする。
図9は、本発明の第3の実施の形態におけるスイッチングレギュレータの回路構成例を示した図である。なお、図9では、図1又は図7と同じもの又は同様のものは同じ符号で示し、ここではその説明を省略すると共に図1によるPWM制御と図7によるVFM制御を、補正基準電圧VCALの電圧値に応じて切り替える動作についてのみ説明する。
図9において、スイッチングレギュレータ1bは、入力端子INに入力された入力電圧Vinから所定の定電流ioutを生成して出力端子OUTから出力する、インダクタを使用した非絶縁型のスイッチングレギュレータである。
スイッチングレギュレータ1bは、スイッチングトランジスタM1と、同期整流用トランジスタM2と、電流センス回路2と、基準変換回路3と、基準電圧発生回路4と、コンパレータ5a,5b,61,72と、発振回路6と、制御回路7bと、逆流検出回路62と、所定の第3基準電圧VREF3を生成して出力する基準電圧発生回路71と、インダクタL1と、コンデンサC1とを備えている。なお、コンパレータ5aは図1のコンパレータ5に相当し、コンパレータ5bは、図7のコンパレータ5に相当する。
なお、基準変換回路3、基準電圧発生回路4,71、コンパレータ5a,5b,61,72、発振回路6、制御回路7b基準電圧補正回路8及び逆流検出回路62は制御回路部をなす。また、図9のスイッチングレギュレータ1bにおいて、インダクタL1及びコンデンサC1を除く各回路は、1つのICに集積されるようにしてもよく、スイッチングトランジスタM1及び/又は同期整流用トランジスタM2、インダクタL1並びにコンデンサC1を除く各回路は、1つのICに集積されるようにしてもよい。
コンパレータ5aにおいて、非反転入力端には電流センス電圧VSNSが、反転入力端には第2基準電圧VPREFがそれぞれ入力され、出力端から制御回路7bに出力信号CPOUT1を出力する。コンパレータ5bにおいて、非反転入力端には電流センス電圧VSNSが、反転入力端には補正基準電圧VCALがそれぞれ入力され、出力端から制御回路7bに出力信号CPOUT2を出力する。コンパレータ72において、非反転入力端には補正基準電圧VCALが、反転入力端には第3基準電圧VREF3がそれぞれ入力され、出力端から制御回路7bに出力信号CPOUT3を出力する。
コンパレータ72は、補正基準電圧VCALが第3基準電圧VREF3以上になると、出力信号CPOUT3をハイレベルにし、補正基準電圧VCALが第3基準電圧VREF3未満になると、出力信号CPOUT3をローレベルにする。制御回路7bは、ハイレベルの信号CPOUT3が入力されると、コンパレータ5aの出力信号CPOUT1を使用して図1の場合と同様のPWM制御動作を行い、ローレベルの信号CPOUT3が入力されると、コンパレータ5bの出力信号CPOUT2と逆流検出回路62の出力信号RVDETを使用して図7の場合と同様のVFM制御動作を行う。
このように、本第3の実施の形態におけるスイッチングレギュレータは、補正基準電圧VCALの電圧値に応じて、前記第1の実施の形態によるPWM制御と前記第2の実施の形態によるVFM制御を切り替えるようにした。このことから、前記第1及び第2の各実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、定電流設定範囲を広げることができる。
なお、前記第1から第3の各実施の形態では、昇圧型のスイッチングレギュレータを例にして説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、降圧型のスイッチングレギュレータにも適用することができる。この場合、入力電圧Vinと接地電圧との間に、PMOSトランジスタからなるスイッチングトランジスタM1とNMOSトランジスタからなる同期整流用トランジスタM2が直列に接続され、スイッチングトランジスタM1と同期整流用トランジスタM2との接続部Lxと出力端子OUTとの間にインダクタL1が接続される。スイッチングトランジスタM1のゲートには制御信号PHSが入力され、同期整流用トランジスタM2のゲートには制御信号NLSが入力される。更に、図7及び図9の場合、コンパレータ61の反転入力端は接地電圧に接続される。
また、前記説明では、同期整流型のスイッチングレギュレータを例にして説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、非同期整流型のスイッチングレギュレータにも適用することができる。この場合、同期整流用トランジスタM2をダイオードに置き換え、昇圧型の場合は、該ダイオードのカソードが出力端子OUTに接続され、アノードが接続部Lxに接続される。また、降圧型の場合は、該ダイオードのカソードが接続部Lxに接続され、該ダイオードのアノードは接地電圧に接続される。
本発明の第1の実施の形態における定電流出力制御型スイッチングレギュレータの回路例を示した図である。 図1の電流センス回路2の回路例を示した図である。 図1の基準変換回路3の回路例を示した図である。 図1の基準電圧補正回路8の回路例を示した図である。 図4の乗除算回路部31の回路例を示した図である。 図1〜図5で示したスイッチングレギュレータ1における各部の信号波形例を示したタイミングチャートである。 本発明の第2の実施の形態におけるスイッチングレギュレータの回路構成例を示した図である。 図7で示したスイッチングレギュレータ1aにおける各部の信号波形例を示したタイミングチャートである。 本発明の第3の実施の形態におけるスイッチングレギュレータの回路構成例を示した図である。 従来のスイッチングレギュレータの回路例を示した回路図である。 従来のスイッチングレギュレータの他の回路例を示した回路図である。
符号の説明
1,1a,1b スイッチングレギュレータ
2 電流センス回路
3 基準変換回路
4,71 基準電圧発生回路
5,5a,5b,61,72 コンパレータ
6 発振回路
7,7a,7b 制御回路
8 基準電圧補正回路
62 逆流検出回路
M1 スイッチングトランジスタ
M2 同期整流用トランジスタ
L1 インダクタ
C1 コンデンサ

Claims (10)

  1. 入力端子に入力された入力電圧から所定の定電流を生成して出力端子から出力電流として出力する定電流出力制御型スイッチングレギュレータにおいて、
    入力された制御信号に応じてスイッチングを行うスイッチング素子と、
    該スイッチング素子のスイッチングによって前記入力電圧による充電が行われるインダクタと、
    前記スイッチング素子がオフして遮断状態になると、前記インダクタの放電を行う整流素子と、
    前記スイッチング素子に流れる電流に比例した比例電流を生成し、該比例電流に応じた電流センス電圧を生成して出力する電流検出回路部と、
    該電流検出回路部からの電流センス電圧が第2基準電圧になるように、前記スイッチング素子に対して、定電流出力制御を行うためのPWM制御を行う制御回路部と、
    を備え、
    前記制御回路部は、前記入力電圧と前記出力端子の電圧である出力電圧との比に応じて所定の第1基準電圧を補正して補正基準電圧を生成し、該補正基準電圧と前記電流センス電圧との差電圧を該補正基準電圧に加算して前記第2基準電圧を生成し、前記電流センス電圧と該第2基準電圧との電圧比較を行い、該比較結果を示すパルス信号を使用して前記定電流出力制御を行うためのPWM制御を行うことを特徴とする定電流出力制御型スイッチングレギュレータ。
  2. 前記制御回路部は、前記出力電圧を前記入力電圧で除算して得られた比を前記第1基準電圧に乗算して前記補正基準電圧を生成することを特徴とする請求項1記載の定電流出力制御型スイッチングレギュレータ。
  3. 前記制御回路部は、
    前記出力電圧を前記入力電圧で除算して得られた比を前記第1基準電圧に乗算して前記補正基準電圧を生成し出力する基準電圧補正回路と、
    前記補正基準電圧と前記電流センス電圧との差電圧を該補正基準電圧に加算して前記第2基準電圧を生成し出力する基準変換回路と、
    該基準変換回路からの第2基準電圧と、前記電流センス電圧との電圧比較を行い、該比較結果を示すパルス信号を生成して出力する電圧比較回路と、
    該電圧比較回路から出力されたパルス信号を、所定のクロック信号を用いてPWM変調し、該PWM変調して得られたPWMパルス信号を使用して前記スイッチング素子のスイッチング制御を行う制御回路と、
    を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の定電流出力制御型スイッチングレギュレータ。
  4. 前記基準変換回路は、スイッチドキャパシタ回路で構成されることを特徴とする請求項3記載の定電流出力制御型スイッチングレギュレータ。
  5. 入力端子に入力された入力電圧から所定の定電流を生成して出力端子から出力電流として出力する定電流出力制御型スイッチングレギュレータにおいて、
    入力された制御信号に応じてスイッチングを行うスイッチング素子と、
    該スイッチング素子のスイッチングによって前記入力電圧による充電が行われるインダクタと、
    前記スイッチング素子がオフして遮断状態になると、前記インダクタの放電を行う整流素子と、
    前記スイッチング素子に流れる電流に比例した比例電流を生成し、該比例電流に応じた電流センス電圧を生成して出力する電流検出回路部と、
    前記入力電圧と前記出力端子の電圧である出力電圧との比に応じて所定の第1基準電圧を補正して補正基準電圧を生成し、前記電流センス電圧と該補正基準電圧との電圧比較を行い、該比較結果に応じて前記スイッチング素子をオフさせ、前記インダクタに流れるインダクタ電流がゼロになったか否かの検出を行い、該検出結果に応じて前記スイッチング素子をオンさせて、前記スイッチング素子に対して、定電流出力制御を行うためのVFM制御を行う制御回路部と、
    を備えることを特徴とする定電流出力制御型スイッチングレギュレータ。
  6. 前記制御回路部は、前記電流センス電圧が前記補正基準電圧以上になると前記スイッチング素子をオフさせ、前記スイッチング素子と前記インダクタとの接続部の電圧から前記インダクタ電流がゼロになったことを検出すると前記スイッチング素子をオンさせることを特徴とする請求項5記載の定電流出力制御型スイッチングレギュレータ。
  7. 前記制御回路部は、前記出力電圧を前記入力電圧で除算して得られた比の2倍を前記第1基準電圧に乗算して前記補正基準電圧を生成することを特徴とする請求項5又は6記載の定電流出力制御型スイッチングレギュレータ。
  8. 入力端子に入力された入力電圧から所定の定電流を生成して出力端子から出力電流として出力する定電流出力制御型スイッチングレギュレータにおいて、
    入力された制御信号に応じてスイッチングを行うスイッチング素子と、
    該スイッチング素子のスイッチングによって前記入力電圧による充電が行われるインダクタと、
    前記スイッチング素子がオフして遮断状態になると、前記インダクタの放電を行う整流素子と、
    前記スイッチング素子に流れる電流に比例した比例電流を生成し、該比例電流に応じた電流センス電圧を生成して出力する電流検出回路部と、
    前記入力電圧と前記出力端子の電圧である出力電圧との比に応じて所定の第1基準電圧を補正して補正基準電圧を生成し、該補正基準電圧の電圧に応じて、前記スイッチング素子に対して、定電流出力制御を行うためのPWM制御又は定電流出力制御を行うためのVFM制御を行う制御回路部と、
    を備え、
    前記制御回路部は、
    前記補正基準電圧が所定の第3基準電圧未満である場合、前記補正基準電圧と前記電流センス電圧との差電圧を該補正基準電圧に加算して第2基準電圧を生成し、前記電流センス電圧と該第2基準電圧との電圧比較を行い、該比較結果を示すパルス信号を使用して、前記スイッチング素子に対して、前記定電流出力制御を行うためのPWM制御を行い、
    前記補正基準電圧が前記第3基準電圧以上である場合は、前記電流センス電圧と前記補正基準電圧との電圧比較を行い、該比較結果に応じて前記スイッチング素子をオフさせ、前記インダクタに流れるインダクタ電流がゼロになったか否かの検出を行い、該検出結果に応じて前記スイッチング素子をオンさせて、前記スイッチング素子に対して、定電流出力制御を行うためのVFM制御を行うことを特徴とする定電流出力制御型スイッチングレギュレータ。
  9. 前記制御回路部は、定電流出力制御を行うためのVFM制御を行う場合、前記電流センス電圧が前記補正基準電圧以上になると前記スイッチング素子をオフさせ、前記スイッチング素子と前記インダクタとの接続部の電圧から前記インダクタ電流がゼロになったことを検出すると前記スイッチング素子をオンさせることを特徴とする請求項8記載の定電流出力制御型スイッチングレギュレータ。
  10. 前記制御回路部は、前記出力電圧を前記入力電圧で除算して得られた比を前記第1基準電圧に乗算して前記補正基準電圧を生成することを特徴とする請求項8又は9記載の定電流出力制御型スイッチングレギュレータ。
JP2007236578A 2007-09-12 2007-09-12 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ Expired - Fee Related JP5217319B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007236578A JP5217319B2 (ja) 2007-09-12 2007-09-12 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ
US12/666,533 US8294434B2 (en) 2007-09-12 2008-08-07 Constant current output control type switching regulator
PCT/JP2008/064569 WO2009034810A1 (en) 2007-09-12 2008-08-07 Constant current output control type switching regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007236578A JP5217319B2 (ja) 2007-09-12 2007-09-12 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009071951A true JP2009071951A (ja) 2009-04-02
JP5217319B2 JP5217319B2 (ja) 2013-06-19

Family

ID=40451820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007236578A Expired - Fee Related JP5217319B2 (ja) 2007-09-12 2007-09-12 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8294434B2 (ja)
JP (1) JP5217319B2 (ja)
WO (1) WO2009034810A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8289000B2 (en) 2007-09-06 2012-10-16 Ricoh Company, Ltd. Charge control circuit
US8294434B2 (en) 2007-09-12 2012-10-23 Ricoh Company, Ltd. Constant current output control type switching regulator
US8368363B2 (en) 2008-06-02 2013-02-05 Ricoh Company, Ltd. Current sensing circuit and switching regulator including the same
JP2017060231A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 株式会社東芝 ブーストコンバータおよび電源回路
US10938242B2 (en) 2016-07-18 2021-03-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and operational method therefor, and electronic apparatus

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102043078B (zh) * 2009-10-15 2013-04-24 意法半导体研发(深圳)有限公司 具有超低电压供应的精确电流检测电路
JP5476141B2 (ja) * 2010-01-26 2014-04-23 ミネベア株式会社 スイッチング電源回路
US8476880B2 (en) * 2010-08-19 2013-07-02 Texas Instruments Incorporated System and method for reducing output voltage of a power regulator under light load
US8866341B2 (en) * 2011-01-10 2014-10-21 Infineon Technologies Ag Voltage regulator
TWI446137B (zh) * 2012-10-09 2014-07-21 Delta Electronics Inc 功率控制電路及其所適用之電源供應系統
CN105988551A (zh) * 2015-02-13 2016-10-05 华硕电脑股份有限公司 参考电压产生方法及电子装置
CN111786548B (zh) * 2019-11-28 2021-11-09 西门子电动汽车动力总成系统(上海)有限公司 一种适用于高压电子设备的放电控制电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06237171A (ja) * 1992-08-31 1994-08-23 Crystal Semiconductor Corp 連続的に較正される電圧基準を備えたa/dコンバータ
JPH11220875A (ja) * 1997-11-14 1999-08-10 Toko Inc 断続伝導モードにおいて動作するステップダウンスイッチングレギュレータを制御するためのコントローラ回路
JP2003219637A (ja) * 2002-01-22 2003-07-31 Tohoku Pioneer Corp Dc−dcコンバータ回路
JP2006050724A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電流検出回路及びそれを用いたスイッチング電源
JP2006254588A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Fujitsu Ltd 電流モード制御型dc−dcコンバータの制御回路および制御方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6781353B2 (en) * 2002-03-20 2004-08-24 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Synchronous regulator with switchable current reference source
US6989657B2 (en) * 2003-02-03 2006-01-24 Jam Technologies, Llc Method of detecting switching power supply output current
JP2007004995A (ja) 2005-06-21 2007-01-11 Aw Japan:Kk Led点灯装置
JP4731257B2 (ja) 2005-09-15 2011-07-20 株式会社リコー 異常接続検出回路及び異常接続検出回路を備えた駆動装置
JP4791132B2 (ja) 2005-10-13 2011-10-12 株式会社リコー 昇圧回路、昇圧回路を使用した定電圧回路及び昇圧回路を使用した定電流回路
JP2007202281A (ja) 2006-01-25 2007-08-09 Ricoh Co Ltd 電源回路
JP2007202273A (ja) 2006-01-25 2007-08-09 Ricoh Co Ltd スイッチングレギュレータ
JP2007209103A (ja) 2006-02-01 2007-08-16 Ricoh Co Ltd 電流モード制御dc−dcコンバータ
JP4791839B2 (ja) 2006-02-02 2011-10-12 株式会社リコー 電流モード制御方式のdc−dcコンバータ
JP4855793B2 (ja) 2006-02-06 2012-01-18 株式会社リコー スイッチングレギュレータ
JP2007252137A (ja) 2006-03-17 2007-09-27 Ricoh Co Ltd 非絶縁降圧型dc−dcコンバータ
JP5014714B2 (ja) 2006-09-12 2012-08-29 株式会社リコー スイッチングレギュレータ及びスイッチングレギュレータの制御回路
JP4926625B2 (ja) 2006-09-14 2012-05-09 株式会社リコー スイッチングレギュレータ及びそのスイッチングレギュレータを有する半導体装置
JP4928202B2 (ja) 2006-09-14 2012-05-09 株式会社リコー スロープ補償回路およびスイッチングレギュレータ
JP2008131746A (ja) 2006-11-21 2008-06-05 Ricoh Co Ltd 昇降圧型スイッチングレギュレータ
JP2008131747A (ja) 2006-11-21 2008-06-05 Ricoh Co Ltd 昇降圧型スイッチングレギュレータ及びその動作制御方法
JP2008178263A (ja) 2007-01-22 2008-07-31 Ricoh Co Ltd 昇降圧型スイッチングレギュレータ及び昇降圧型スイッチングレギュレータの逆電流防止方法
JP2007108794A (ja) 2007-01-26 2007-04-26 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2008206366A (ja) 2007-02-22 2008-09-04 Ricoh Co Ltd 昇降圧型スイッチングレギュレータ
JP2008228514A (ja) 2007-03-15 2008-09-25 Ricoh Co Ltd スイッチングレギュレータ及びその動作制御方法
JP5151266B2 (ja) 2007-06-20 2013-02-27 株式会社リコー スイッチングレギュレータ及びスイッチングレギュレータの動作制御方法
JP5057902B2 (ja) 2007-09-06 2012-10-24 株式会社リコー 充電制御回路
JP5217319B2 (ja) 2007-09-12 2013-06-19 株式会社リコー 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ
US7893677B2 (en) * 2008-03-28 2011-02-22 Monolithic Power Systems, Inc. Method and apparatus for synchronous boost voltage regulators with active negative current modulation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06237171A (ja) * 1992-08-31 1994-08-23 Crystal Semiconductor Corp 連続的に較正される電圧基準を備えたa/dコンバータ
JPH11220875A (ja) * 1997-11-14 1999-08-10 Toko Inc 断続伝導モードにおいて動作するステップダウンスイッチングレギュレータを制御するためのコントローラ回路
JP2003219637A (ja) * 2002-01-22 2003-07-31 Tohoku Pioneer Corp Dc−dcコンバータ回路
JP2006050724A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電流検出回路及びそれを用いたスイッチング電源
JP2006254588A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Fujitsu Ltd 電流モード制御型dc−dcコンバータの制御回路および制御方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8289000B2 (en) 2007-09-06 2012-10-16 Ricoh Company, Ltd. Charge control circuit
US8294434B2 (en) 2007-09-12 2012-10-23 Ricoh Company, Ltd. Constant current output control type switching regulator
US8368363B2 (en) 2008-06-02 2013-02-05 Ricoh Company, Ltd. Current sensing circuit and switching regulator including the same
JP2017060231A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 株式会社東芝 ブーストコンバータおよび電源回路
US10938242B2 (en) 2016-07-18 2021-03-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and operational method therefor, and electronic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20100327832A1 (en) 2010-12-30
US8294434B2 (en) 2012-10-23
WO2009034810A1 (en) 2009-03-19
JP5217319B2 (ja) 2013-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5217319B2 (ja) 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ
JP5057902B2 (ja) 充電制御回路
JP7371175B2 (ja) Dc/dcコンバータ
US8928302B2 (en) Step-up/down type power supply circuit
JP5071138B2 (ja) 電流負帰還回路およびそれを用いるdc−dcコンバータ
KR101131262B1 (ko) 전류 모드 제어형 스위칭 레귤레이터
JP5228416B2 (ja) 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ
US9502976B2 (en) Power supply circuit and control method for the same
JP5315988B2 (ja) Dc−dcコンバータ及びそのdc−dcコンバータを備えた電源回路
US8493042B2 (en) Switching regulator
JP2012039710A (ja) スイッチング電源装置
JP2009303317A (ja) 基準電圧発生回路及びその基準電圧発生回路を備えたdc−dcコンバータ
JP5470772B2 (ja) 電流モード制御型スイッチングレギュレータ
JP2011259659A (ja) スイッチング電源装置
JP2011072159A (ja) 電力変換装置及び制御回路
JP4341698B2 (ja) スイッチング電源とその制御回路及び制御方法
JP6912300B2 (ja) スイッチングレギュレータ
JP5578245B2 (ja) 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ
JP4764978B2 (ja) スイッチング電源
JP2022112806A (ja) 電源制御装置
Liu et al. A fast transient RBAOT controlled DC-DC buck converter with dual-loop DC offset cancellation technique and constant switching frequency
US10734994B2 (en) Gate control circuit, power supply circuit, and inverter circuit
JP5104284B2 (ja) スイッチング電源の制御回路および該制御回路を用いるスイッチング電源
JP2022112808A (ja) 電源制御装置
JP2022112811A (ja) 電源制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120605

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120731

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130218

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees