JP2009100497A - Dc−dcコンバータにおけるソフトスタート方法および該方法を使用するdc−dcコンバータ - Google Patents
Dc−dcコンバータにおけるソフトスタート方法および該方法を使用するdc−dcコンバータ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】イネーブル信号200がHレベルで制御回路150が起動し、制御回路150の電圧−Duty比変換器154からスイッチングパルス155が出力されると、これによりRSラッチ202の出力203がLレベルとなり、ソフトスタート信号Vss(164)の上昇が始まる。ソフトスタート回路160に抵抗Rss(165)を追加して、ソフトスタート信号Vss(164)の初期値をRss(165)×Iss(162)に設定しているため、ソフトスタート信号Vss(164)が初期値に固定された状態で、電圧−Duty比変換器154の変換範囲まで誤差増幅器152の出力Vea(153)が確実に上昇する。
【選択図】図1
Description
力電圧が目標電圧となっている状態、すなわち誤差増幅器52の非反転入力端子への入力(のうち低い方)と反転入力端子への入力が実質的に等しい状態ではスイッチング素子Mp(121)がオンしないようにするため、電圧−Duty比変換器54の入力範囲の下限はゼロより大きいもの(例えば1V)になっている。
図1は、本発明の実施形態に係るソフトスタート機能を組み込んだDC-DCコンバータの構成を示す図である。図1に示すDC-DCコンバータは、図2に示した従来と同様に、DC-DCコンバータの典型例である降圧コンバータについて説明するものである。図1において降圧コンバータは、制御回路150の電圧−Duty比変換器154からH(ハイ)レベル信号を出力してドライバ(Driver)110を駆動するとドライバ(Driver)110がL(ロー)レベル信号を出力し、PチャネルMOSFETからなるスイッチング素子Mp(121)がオンし、入力電圧VIN(120)からインダクタンスL(122)にインダクタンス電流を供給することでインダクタンスL(122)にエネルギーを蓄積する。そして、スイッチング素子Mp(121)をオフするとインダクタンスL(122)に蓄積されたエネルギーを負荷140に放出することにより降圧コンバータを実現する。ダイオードD(123)は、スイッチング素子Mp(121)がオフの期間、インダクタンスL(122)から負荷140に流れる電流経路を提供し、またコンデンサC(124)は出力電圧を平滑する平滑コンデンサとして機能する。
本発明の実施形態に係る構成では、ソフトスタート信号Vss(164)が初期値(後述する)に固定された状態で、誤差増幅器152の出力である誤差信号Vea(153)が電圧−Duty比変換器154の入力範囲の下限まで確実に上昇するようにしている。すなわち、ソフトスタート回路160に抵抗Rss(165)を設けて、ソフトスタート信号Vss(164)の初期値をRss(165)×Iss(162
)に設定し、誤差増幅器152の非反転入力端子への入力が非ゼロの正値となるようにしている。一方、誤差信号Vea(153)が電圧−Duty比変換器154の入力範囲の下限に達するまではDC−DCコンバータのスイッチング動作が開始しないので、起動直後のDC-DCコンバータ出力電圧はゼロであり、従い誤差増幅器152の反転入力端子への入力もゼロである。誤差増幅器152は非反転入力端子への入力と反転入力端子への入力とのゼロでない差を増幅していって、その出力である誤差信号Vea(153)を上昇させていく。なお、ソフトスタート信号Vss(164)の初期値は、誤差増幅器152の入力オフセット電圧に影響されない範囲で小さな値に設定することが望ましい。
120 入力電源(VIN)
121 スイッチング素子(Mp)
122 インダクタンス(L)
123 ダイオード(D)
124 コンデンサ(C)
125 出力電圧(Vout)
126 出力分割抵抗
128 出力分割抵抗
130 スイッチ(Md)
131 抵抗分割電圧/制御回路への帰還電圧
150 制御回路
151 基準電圧(Vref)
152 誤差増幅器
153 誤差増幅器出力(Vea)
154 電圧−Duty比変換器
160 ソフトスタート回路
161 スイッチ(Mss)
162 電流源(Iss)
163 コンデンサ(Css)
164 ソフトスタート信号(Vss)
165 抵抗(Rss)
200 イネーブル(Enable)信号
201 インバータ
202 RSラッチ
Claims (7)
- 出力電圧を制御回路に帰還して所定のデューティ比のパルスを出力段スイッチに供給するDC-DCコンバータにおけるソフトスタート方法において、
制御回路を起動する過程と、
前記制御回路から出力段スイッチをスイッチングするパルスが出力されたことを検出する過程と、
前記パルスが検出されたことに基づいてソフトスタート信号の上昇を開始させる過程と、
を含むことを特徴とするDC-DCコンバータにおけるソフトスタート方法。 - 出力電圧を制御回路に帰還して所定のデューティ比のパルスを出力段スイッチに供給するDC-DCコンバータにおいて、
前記制御回路に起動信号が印加された後に前記制御回路から前記パルスが出力されたことを検出するパルス検出手段と、
該パルス検出手段の出力に基づいてソフトスタート信号の上昇を開始させるソフトスタート手段を備えることを特徴とするDC-DCコンバータ。 - 前記パルス検出手段は、RSラッチであることを特徴とする請求項2記載のDC-DCコンバータ。
- 前記ソフトスタート手段は、ソフトスタート信号の初期値が接地電位と異なる値に設定される初期値設定手段を備えていることを特徴とする請求項2記載のDC-DCコンバータ。
- 前記初期値は、前記制御回路を構成する構成要素の入力オフセット電圧に影響されない範囲の最小値に設定されていることを特徴とする請求項4記載のDC-DCコンバータ
- 前記スイッチング素子へのスイッチング制御が始まるまでの間、前記帰還信号を接地電位に短絡するスイッチを備えることを特徴とする請求項2記載のDC-DCコンバータ。
- 前記スイッチは、前記パルス検出手段の出力により制御されることを特徴とする請求項6記載のDC-DCコンバータ。
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