JP2009165236A - スイッチングレギュレータおよびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御部10は、各チャンネルの出力電圧が一定となるようにデューティ比が制御されるパルス信号を生成し、メイントランジスタM4および各チャンネルの整流回路RECT1、RECT2をパルス信号にもとづいて制御する。第1同期整流トランジスタM11のボディダイオードD11のカソードは、スイッチング端子104側となる向きで設けられる。第2同期整流トランジスタM12のボディダイオードD12のカソードは、出力端子106側となる向きで設けられる。制御部10は、第1同期整流トランジスタM11を先にオンし、続いて第2同期整流トランジスタM12をパルス信号のパルス幅に応じた期間、オンする。
【選択図】図1
Description
この場合、スイッチング端子がハイインピーダンスとなる期間を実質的になくすことができ、より効果的に過電圧を抑制できる。
この場合、第1同期整流トランジスタをオンするタイミングを別途生成する必要がないため、制御が容易となる。
この場合、第1同期整流トランジスタをオフするタイミングを別途生成する必要がないため、制御が容易となる。
1. 制御部10は第1同期整流トランジスタを先にオンし、続いて第2同期整流トランジスタをオンする。第2同期整流トランジスタをオンする時間は、そのチャンネルの出力電圧が目標値に近づくようにデューティ比が調節されるパルス信号のパルス幅に応じて設定される。パルス幅は、ハイレベルの期間であってもよいし、ローレベルの期間であってもよい。つまり、第1同期整流トランジスタと第2同期整流トランジスタを同時にオンすることを避けている。
軽負荷状態においても、メイントランジスタM4をオフした後に、直ちに第1同期整流トランジスタM11、第2同期整流トランジスタM12をオンする従来の制御方式の場合、スイッチング電圧Vswは破線で示すように過電圧にスイングする。これに対して、本実施の形態に係る制御方式によれば、実線で示すようにスイッチング電圧Vswのスイングを抑制することができる。
図1のスイッチングレギュレータ100において、第1同期整流トランジスタM11と第2同期整流トランジスタM12の配置を入れ換えてもよい。同様に、第1同期整流トランジスタM21と第2同期整流トランジスタM22の位置を入れ換えてもよい。
第1チャンネルCH1の出力電圧Vout1が、第2チャンネルCH2の出力電圧Vout2より高いとき、図1のスイッチングレギュレータ100の第1整流回路RECT1の第1同期整流トランジスタM11を省略することができる。この場合、制御信号S12、S21、S22は、上述の実施の形態と同様に生成すればよい。
第2の変形例において、第1同期整流トランジスタM21のバックゲートを、第1出力端子106と接続してもよい。
Claims (12)
- 入力電圧を昇圧し、複数チャンネルの出力電圧を生成する昇圧型スイッチングレギュレータであって、
入力電圧が印加される入力端子と固定電圧端子の間に直列に設けられたインダクタおよびメイントランジスタと、
複数チャンネルの出力端子ごとに設けられた複数の出力キャパシタと、
複数チャンネルの出力端子ごとに、各出力端子と、前記インダクタと前記メイントランジスタの接続点であるスイッチング端子と、の間に設けられた複数の整流回路と、
各チャンネルの出力電圧が一定となるようにデューティ比が制御されるパルス信号を生成し、前記メイントランジスタおよび各チャンネルの整流回路を前記パルス信号にもとづいて制御する制御部と、
を備え、
少なくともひとつのチャンネルの整流回路は、
対応する前記出力端子と前記スイッチング端子の間に直列に設けられた、ボディダイオードのカソードが前記スイッチング端子側となる向きで設けられた第1同期整流トランジスタと、ボディダイオードのカソードが前記出力端子側となる向きで設けられた第2同期整流トランジスタと、を含み、
前記制御部は、前記第1同期整流トランジスタを先にオンし、続いて前記第2同期整流トランジスタを前記パルス信号のパルス幅に応じた期間、オンすることを特徴とするスイッチングレギュレータ。 - 前記制御部は、前記第1同期整流トランジスタを、前記メイントランジスタがオフする前にオンすることを特徴とする請求項1に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記制御部は、前記第1同期整流トランジスタを、前記メイントランジスタがオンするタイミングでオンすることを特徴とする請求項2に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記制御部は、前記第2同期整流トランジスタを、前記メイントランジスタがオフした後にオンすることを特徴とする請求項1に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記制御部は、前記第1同期整流トランジスタを、前記メイントランジスタが次にオンするタイミングでオフすることを特徴とする請求項1に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記制御部は、軽負荷状態において、
前記メイントランジスタおよび前記第1同期整流トランジスタをオンする状態と、
前記第1同期整流トランジスタおよび前記第2同期整流トランジスタをオンする状態と、
前記第1同期整流トランジスタをオンする状態と、
を繰り返すことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のスイッチングレギュレータ。 - 入力電圧を昇圧し、N(Nは2以上の整数)チャンネルの出力電圧を生成する昇圧型スイッチングレギュレータの制御方法であって、
前記昇圧型スイッチングレギュレータは、
入力電圧が印加される入力端子と固定電圧端子の間に直列に設けられたインダクタおよびメイントランジスタと、
Nチャンネルの出力端子ごとに、各出力端子と固定電圧端子の間に設けられたN個の出力キャパシタと、
Nチャンネルの出力端子ごとに、各出力端子と、前記インダクタと前記メイントランジスタの接続点であるスイッチング端子と、の間に設けられたN個の整流回路と、
を備え、少なくともひとつのチャンネルの整流回路は、
対応する前記出力端子と前記スイッチング端子の間に直列に設けられた、ボディダイオードのカソードが前記スイッチング端子側となる向きで設けられた第1同期整流トランジスタと、ボディダイオードのカソードが前記出力端子側となる向きで設けられた第2同期整流トランジスタと、を含むものであり、
前記制御方法は、
前記メイントランジスタをある期間にわたりオンするステップと、
i番目のチャンネルの前記第1同期整流トランジスタをある期間にわたりオンするステップと、
前記i番目のチャンネルの前記第1同期整流トランジスタをオンした後に、前記i番目のチャンネルの前記第2同期整流トランジスタをある期間にわたりオンするステップと、
を、iをインクリメントしながら繰り返し実行することを特徴とする制御方法。 - 前記i番目のチャンネルの前記第1同期整流トランジスタは、前記メイントランジスタがオフするより前にオンすることを特徴とする請求項7に記載の制御方法。
- 前記メイントランジスタをオンするタイミングと、前記i番目のチャンネルの前記第1同期整流トランジスタをオンするタイミングは同時であることを特徴とする請求項8に記載の制御方法。
- 前記i番目のチャンネルの前記第2同期整流トランジスタは、前記メイントランジスタがオフした後にオンすることを特徴とする請求項7に記載の制御方法。
- 前記i番目のチャンネルの前記第1同期整流トランジスタをオフするタイミングは、iをインクリメントした後に前記メイントランジスタをオンするタイミングと同時であることを特徴とする請求項7に記載の制御方法。
- 各チャンネルの出力電圧がそれぞれの目標値に近づくようにデューティ比が制御されるチャンネルごとのパルス信号を生成するステップをさらに備え、
前記i番目の前記第2同期整流トランジスタは、i番目のチャンネルのパルス信号のパルス幅に応じた期間、オンすることを特徴とする請求項7に記載の制御方法。
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