JP2013165537A - スイッチングレギュレータとその制御方法及び電源装置 - Google Patents

スイッチングレギュレータとその制御方法及び電源装置 Download PDF

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Abstract

【課題】スイッチング周波数が変動してしまう非線形制御方式のスイッチングレギュレータの発振周波数を制御できる。
【解決手段】入力端子に入力された入力電圧を1対のスイッチング素子を用いてスイッチングすることにより所定の定電圧に変換して出力端子から出力電圧として出力するスイッチングレギュレータにおいて、上記スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号を一定の周波数を表す信号と比較する比較手段と、上記比較手段による比較結果に応じて、上記スイッチングレギュレータの出力信号及び制御信号をフィードバックして生成されるパルス信号を、所定時間だけ遅延させ、当該遅延後のパルス信号に基づいて上記入力電圧を上記1対のスイッチング素子を用いてスイッチングする駆動手段と備えた。
【選択図】図1

Description

本発明は、スイッチングレギュレータとその制御方法及び当該スイッチングレギュレータを備えた電源装置に関し、特に非線形制御方式のスイッチングレギュレータの発振周波数の制御技術に関する。
近年、産業用電子機器をはじめ、携帯型電子機器の分野においても、負荷急変に対する応答速度が高いヒステリシス制御などの非線形制御方式が採用されてきている。非線形制御方式ではエラーアンプを使わず、コンパレータにおいて出力電圧と基準電圧を直接比較して、スイッチング素子のオン/オフを制御する。このため、線形制御で発生するエラーアンプの周波数特性による遅れやスイッチング動作の1周期分の無駄時間遅れがなく、非線形制御では非常に高い応答速度が得られる。例えば、特許文献1は、非線形制御方式のスイッチングレギュレータを開示している。
また、非線形制御方式のスイッチングレギュレータでは、高いスイッチング周波数で安定的なスイッチングを要求される場合もある。しかし、セラミックコンデンサを使用した場合、等価直列抵抗(ESR)が非常に小さく、出力電圧リップルは非常に小さくなってしまう。このため、高いスイッチング周波数で安定的にスイッチングできない問題が発生する。そこで、出力電圧とインダクタ電流に相似なリップル電圧の合成電圧をコンパレータに入力し、上記合成電圧と基準電圧をコンパレータで比較して、スイッチング素子のオン/オフを制御する技術が用いられる。この技術により、高いスイッチング周波数であっても、安定的にスイッチングすることを実現している。例えば、特許文献2では上記技術の一例を開示している。
一般的に、非線形制御方式のエラーアンプを用いない方式では、入力電圧、出力電圧の入出力条件、インダクタや出力コンデンサの定数などによって、スイッチングレギュレータのスイッチング周波数が変動する。
このために、通信装置をはじめとするいくつかのアプリケーションでは、スイッチング周波数が変動するために、望ましくない電磁干渉が発生して、アプリケーションの特性を劣化させてしまう問題がある。
図8は従来例に係る非線形制御方式のスイッチングレギュレータの回路図であり、図9は図8のスイッチングレギュレータの各信号のタイミングチャートである。まず、図8のスイッチングレギュレータの動作について以下に説明する。
図8において、従来例に係るスイッチングレギュレータは、コンパレータ1と、基準電圧生成回路2と、駆動回路3と、リップル生成回路4と、電圧合成回路5と、スイッチング素子M1,M2と、インダクタL1と、コンデンサC1とを備えて構成され、出力端子には負荷100が接続されている。ここで、フィードバック電圧Vfbは、出力電圧Voutとインダクタ電流に相似なリップル電圧Vrippleから合成される。リップル電圧Vrippleは、リップル生成回路で生成される。出力電圧Voutは、基準電圧Vrefのみで設定されるようにするため、リップル電圧VrippleのAC成分のみを出力電圧Voutと合成した合成電圧をVfbとしている。
図9において、リップル電圧Vrippleのリップルは、出力電圧Voutのリップルよりもかなり大きいものとして、フィードバック電圧Vfbのリップルはリップル電圧Vrippleのリップルと同等として表している。
図8において、コンパレータ1はフィードバック電圧Vfbを基準電圧Vrefと比較して、フィードバック電圧Vfbが基準電圧Vrefを下回ると、応答遅延時間tcmp後に、コンパレータ1の出力信号CMPOUTはハイレベルからローレベルになる。ここで、基準電圧Vrefは基準電圧生成回路2で生成される。駆動回路3にローレベルの出力信号CMPOUTが入力されると、スイッチング素子M1を制御する制御信号PHSIDEはローレベルになり、スイッチング素子M2を制御するための制御信号NLSIDEはローレベルになる。すなわち、スイッチング素子M1はオンされ、スイッチング素子M2はオフされる。スイッチング素子M1がオンされることにより、入力電圧VinからインダクタL1に電流が供給され、インダクタ電流ILは(Vin−Vout)/Lの傾きで上昇する。
インダクタ電流ILが上昇して、出力電流Ioutを上回ると、コンデンサC1に電流が流れ、コンデンサC1に電荷が蓄積されて、出力電圧Voutが上昇する。コンパレータ1が、出力電圧Voutをフィードバック電圧Vfbと比較して、フィードバック電圧Vfbが基準電圧Vrefを上回ると、応答遅延時間tcmp後に、コンパレータ1の出力信号CMPOUTがローレベルからハイレベルとなる。駆動回路3にハイレベルの出力信号CMPOUTが入力されると、スイッチング素子M1を制御する制御信号PHSIDEはハイレベル、スイッチング素子M2を制御するための制御信号NLSIDEはハイレベルになる。すなわち、スイッチング素子M1はオフされ、スイッチング素子M2はオンされる。スイッチング素子M2がオンされることにより、グランドからインダクタL1に電流が流れ、インダクタ電流ILはVout/Lの傾きで減少する。
インダクタ電流ILが減少して、出力電流Ioutを下回ると、コンデンサC1から負荷に電流が流れ、出力電圧Voutも減少する。このような動作を繰り返すことにより、図8のスイッチングレギュレータは出力電圧を安定的に出力している。
以上説明したように、従来例に係るスイッチングレギュレータによれば、スイッチングレギュレータの発振周波数は、主にコンパレータ1の応答遅延時間tcmpで決まる。つまり、コンパレータ1の応答遅延時間tcmpが変動すると、スイッチングレギュレータの発振周波数も変動してしまうことになる。応答遅延時間tcmpは、コンパレータ1自体の応答特性の他に、コンパレータ1に入力されるVfbのスルーレート、振幅などによっても影響を受ける。フィードバック電圧Vfbを合成している出力電圧Vout、リップル電圧Vrippleは、入力電圧、出力電圧の入出力条件、インダクタ、コンデンサの定数により変動する。このため、入力電圧、出力電圧の入出力条件、インダクタ、コンデンサの定数などによって、スイッチングレギュレータの発振周波数が変動してしまうことになる。
本発明の目的は以上の問題点を解決し、入力電圧、出力電圧の入出力条件、インダクタ、コンデンサの定数などによって、スイッチング周波数が変動してしまう非線形制御方式のスイッチングレギュレータの発振周波数を制御できるスイッチングレギュレータとその制御方法及び当該スイッチングレギュレータを備えた電源装置を提供することにある。
第1の発明に係る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を、1対のスイッチング素子、もしくはスイッチング素子及び整流素子を含む少なくとも2個の素子を用いてスイッチングすることにより所定の定電圧に変換して出力端子から出力電圧として出力するスイッチングレギュレータにおいて、
上記スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号を一定の周波数を表す信号と比較する比較手段と、
上記比較手段による比較結果に応じて、上記スイッチングレギュレータの出力信号及び制御信号をフィードバックして生成されるパルス信号を、所定時間だけ遅延させ、当該遅延後のパルス信号に基づいて上記入力電圧を上記少なくとも2個の素子を用いてスイッチングする駆動手段と備えたことを特徴とする。
また、第2の発明に係る電源装置は、上記スイッチングレギュレータを備えたことを特徴とする。
さらに、第3の発明に係るスイッチングレギュレータの制御方法は、入力端子に入力された入力電圧を、1対のスイッチング素子、もしくはスイッチング素子及び整流素子を含む少なくとも2個の素子を用いてスイッチングすることにより所定の定電圧に変換して出力端子から出力電圧として出力するスイッチングレギュレータの制御方法において、
上記スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号を一定の周波数を表す信号と比較するステップと、
上記比較結果に応じて、上記スイッチングレギュレータの出力信号及び制御信号をフィードバックして生成されるパルス信号を、所定時間だけ遅延させ、当該遅延後のパルス信号に基づいて上記入力電圧を上記少なくとも2個の素子を用いてスイッチングするステップとを含むことを特徴とする。
本発明によれば、入力電圧、出力電圧の入出力条件、インダクタ、コンデンサの定数などによって、スイッチング周波数が変動してしまう非線形制御方式のスイッチングレギュレータの発振周波数を制御できる。これより、スイッチング周波数が変動することなく、望ましくない電磁干渉が発生することがないため、アプリケーションの特性を劣化させることがなくなる。
本発明の第1の実施形態に係る、降圧型DC/DCコンバータに適用したスイッチングレギュレータの構成を示す回路図である。 図1のスイッチングレギュレータの動作を示す各信号のタイミングチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る、昇圧型DC/DCコンバータに適用したスイッチングレギュレータの構成を示す回路図である。 図1又は図3の周波数比較回路7(第1の実施例)の構成を示す回路図である。 図4の周波数比較回路7の動作を示す各信号のタイミングチャートである。 図1又は図3の周波数比較回路7a(第2の実施例)の構成を示す回路図である。 図1又は図3の遅延回路6における遅延時間tdelayの電圧特性又は電流特性を示すグラフである。 従来例に係る非線形制御方式のスイッチングレギュレータの回路図である。 図8のスイッチングレギュレータの各信号のタイミングチャートである。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
第1の実施形態.
図1は本発明の第1の実施形態に係る、降圧型DC/DCコンバータに適用したスイッチングレギュレータの構成を示す回路図である。また、図2は図1のスイッチングレギュレータの動作を示す各信号のタイミングチャートである。第1の実施形態に係るスイッチングレギュレータは、図8のスイッチングレギュレータの構成に加えて、遅延回路6と、周波数比較回路7とをさらに備えたことを特徴としている。なお、駆動回路3よりも後段の出力回路において、スイッチング素子M1,M2は互いに直列に接続され、その接続点は出力端子となり、平滑用コンデンサC1を介してグランドに接続されるとともに、インダクタL1を介して負荷100に接続される。ここで、インダクタL1とコンデンサC1により平滑回路9を構成する。
図1において、フィードバック電圧Vfbは、出力電圧Voutとインダクタ電流に相似なリップル電圧Vrippleから合成される。リップル電圧Vrippleは、リップル生成回路4で生成される。スイッチングレギュレータの出力電圧Voutは、基準電圧Vrefのみで設定されるようにするため、リップル電圧VrippleのAC成分のみを出力電圧Voutと合成した合成電圧をフィードバック電圧Vfbとしている。また、図2においては、リップル電圧Vrippleのリップルは出力電圧Voutのリップルよりもかなり大きいものとして、フィードバック電圧Vfbのリップルはリップル電圧Vrippleのリップルと同等として表している。
図1において、コンパレータ1はフィードバック電圧Vfbを基準電圧Vrefと比較して、フィードバック電圧Vfbが基準電圧Vrefを下回ると、応答遅延時間tcmp後に、コンパレータ1の出力信号でCMPOUTはハイレベルからローレベルになる。基準電圧Vrefは基準電圧生成回路2で生成される。遅延回路6に出力信号CMPOUTが入力され、調整された遅延時間だけ遅れてコンパレータ遅延信号CMPOUTDがハイレベルからローレベルになる。駆動回路3にローレベルのコンパレータ遅延信号CMPOUTDが入力されると、スイッチング素子M1を制御する制御信号PHSIDEはローレベルになり、スイッチング素子M2を制御するための制御信号NLSIDEはローレベルになる。すなわち、スイッチング素子M1はオンされ、スイッチング素子M2はオフされる。スイッチング素子4がオンされることにより、入力電圧VinからインダクタL1に電流が供給され、インダクタ電流ILは(Vin−Vout)/Lの傾きで上昇する。
インダクタ電流ILが上昇して、出力電流Ioutを上回ると、コンデンサC1に電流が流れ、コンデンサC1に電荷が蓄積されて、出力電圧Voutが上昇する。コンパレータ1が、出力電圧Voutを含むフィードバック電圧Vfbを基準電圧Vrefと比較して、フィードバック電圧Vfbが基準電圧Vrefを上回ると、応答遅延時間tcmp後に、コンパレータ1の出力信号CMPOUTがローレベルからハイレベルになる。遅延回路6に出力信号CMPOUTが入力され、調整された遅延時間だけ遅れてコンパレータ遅延信号CMPOUTDがローレベルからハイレベルになる。駆動回路3にハイレベルのコンパレータ遅延信号CMPOUTDが入力されると、スイッチング素子M1を制御する制御信号PHSIDEはハイレベルとなり、スイッチング素子M2を制御するための制御信号NLSIDEはハイレベルになる。すなわち、スイッチング素子M1はオフされ、スイッチング素子M2はオンされる。スイッチング素子M2がオンされることにより、グランドからインダクタL1に電流が流れ、インダクタ電流ILはVout/Lの傾きで減少する。
インダクタ電流ILが減少して、出力電流Ioutを下回ると、コンデンサC1から負荷に電流が流れ、Voutが減少する。このような動作を繰り返すことにより、スイッチングレギュレータは出力電圧を安定的に出力する。
また、周波数比較回路7には、スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号であるコンパレータ遅延信号CMPOUTDと一定の周波数を表すクロック信号CLKが入力される。スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号はコンパレータ遅延信号CMPOUTDのみに限らず、スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号であれば何でもよい。なお、一定の周波数を表すクロック信号CLKは、スイッチングレギュレータの内部又は外部に設けられる発振回路8で生成される。周波数比較回路7は、コンパレータ遅延信号CMPOUTDの周波数を、クロック信号CLKの周波数と比較して、遅延回路6の遅延時間を決定するための遅延時間量を表す電圧信号Vdelayもしくは電流信号Idelayを生成する。電圧信号Vdelayもしくは電流信号Idelayは、スイッチングレギュレータの発振周波数を表すコンパレータ遅延信号CMPOUTDを一定の周波数を表す信号CLKと同等の周波数になるように、周波数比較回路7で調整された電圧もしくは電流である。遅延回路6に、電圧信号Vdelayもしくは電流信号Idelayが入力されて、コンパレータ1の出力信号CMPOUTを、調整された時間だけ遅延させて、コンパレータ遅延信号CMPOUTDとして出力する。
以上説明したように、本実施形態に係るスイッチングレギュレータによれば、スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号をフィードバックして、スイッチングレギュレータのフィードバックループに一定の周波数となるように調整した遅延時間を導入することにより、所望の周波数でスイッチングするように制御することができる。
第2の実施形態.
図3は本発明の第2の実施形態に係る、昇圧型DC/DCコンバータに適用したスイッチングレギュレータの構成を示す回路図である。図1のスイッチングレギュレータは、降圧型DC/DCコンバータを示しているが、本発明はこれに限らず、図3の昇圧形のDC/DCコンバータなどにも適用してもよい。なお、図3において、駆動回路3よりも後段の出力回路において、スイッチング素子M1とインダクタL1は互いに直列に接続され、その接続点にスイッチング素子M2のソースが接続され、駆動回路3からの制御信号PHSIDEはスイッチング素子M2のゲートに印加される。そして、スイッチング素子M2のドレインが当該スイッチングレギュレータの出力端子となり、平滑用コンデンサC1を介してグランドに接続されるとともに、負荷100に接続される。
以上説明したように、本実施形態に係るスイッチングレギュレータによれば、スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号をフィードバックして、スイッチングレギュレータのフィードバックループに一定の周波数となるように調整した遅延時間を導入することにより、所望の周波数でスイッチングするように制御することができる。
図4は図1又は図3の周波数比較回路7(第1の実施例)の構成を示す回路図であり、図5は図4の周波数比較回路7の動作を示す各信号のタイミングチャートである。図4において、周波数比較回路7は、EXOR回路11と、抵抗R1及びコンデンサC2を備え入力信号を時間的に積分して出力するCR型積分回路12とを備えて構成される。
図4の周波数比較回路7において、スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号Fswと、クロック信号CLKの一定の周波数を表す信号Fclkを入力としている。信号Fswと信号Fclkがハイレベル時間とローレベル時間を合わせて1周期としている場合、ハイレベル時間もしくはローレベル時間が1周期となるように分周回路(図示せず。)で変換する必要がある。EXOR回路11は、信号Fswと信号Fclkが一定の位相差において、一定の割合のハイレベル時間とローレベル時間を出力信号EXOROUTとして出力する。そして、出力信号EXOROUTを積分回路12であるローパスフィルタにおいて、平滑化して電圧信号Vdelayとして出力する。
図6は図1又は図3の周波数比較回路7a(第2の実施例)の構成を示す回路図である。図6の周波数比較回路7aは、図4の周波数比較回路7に比較して、積分回路12の後段において、NチャンネルトランジスタM3と抵抗R2で構成されるソースフォロワ回路13をさらに備えたことを特徴としている。図6において、図4の電圧信号Vdelayに相当する電圧を、NチャンネルトランジスタM3と抵抗R2で構成されるソースフォロワ回路13で電圧を電流に変換して、電流信号Idelayとして出力するように構成したものである。
図7は図1又は図3の遅延回路6における遅延時間tdelayの電圧特性又は電流特性を示すグラフである。図7において、一例として一次の減少特性を示しているが、本発明はこれに限らず、電圧もしくは電流の入力に対して、遅延時間が変更できればよい。ただし、ある遅延時間に対しての電圧もしくは電流の入力は1値でなければならない。つまり、電圧もしくは電流に対して、単調増加、又は、単調減少でなければならない。スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号Fsw、周波数比較回路7、遅延回路6の周波数フィードバックループが負帰還になるように、増加もしくは減少を選択しなければならない。一値でなければ、収束する周波数が二点になってしまい、所望の一定のスイッチング周波数を得ることができない。
以上の実施形態においては、DCDCコンバータに適用可能なスイッチングレギュレータについて説明しているが、当該スイッチングレギュレータを、例えば携帯電話機、マルチメディアプレイヤーなどの電子機器の電源装置として用いることができる。
以上実施形態においては、1対のスイッチング素子M1,M2を用いているが、本発明はこれに限らず、1対のスイッチング素子、もしくはスイッチング素子及び整流素子を含む少なくとも2個の素子を用いてスイッチングレギュレータの出力回路を構成してもよい。
以上詳述したように、本発明によれば、入力電圧、出力電圧の入出力条件、インダクタ、コンデンサの定数などによって、スイッチング周波数が変動してしまう非線形制御方式のスイッチングレギュレータの発振周波数を制御できる。これより、スイッチング周波数が変動することなく、望ましくない電磁干渉が発生することがないため、アプリケーションの特性を劣化させることがなくなる。
1…コンパレータ、
2…基準電圧生成回路、
3…駆動回路、
4…リップル生成回路、
5…電圧合成回路、
6…遅延回路、
7…周波数比較回路、
8…発振回路、
9…平滑回路、
11…EXOR回路、
12…積分回路、
13…ソースフォロワ回路、
100…負荷、
M1,M2…スイッチング素子、
M3…Nchトランジスタ、
L1…インダクタ、
C1,C2…コンデンサ、
R1,R2…抵抗。
特許第4107209号公報 特許第3981083号公報

Claims (11)

  1. 入力端子に入力された入力電圧を、1対のスイッチング素子、もしくはスイッチング素子及び整流素子を含む少なくとも2個の素子を用いてスイッチングすることにより所定の定電圧に変換して出力端子から出力電圧として出力するスイッチングレギュレータにおいて、
    上記スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号を一定の周波数を表す信号と比較する比較手段と、
    上記比較手段による比較結果に応じて、上記スイッチングレギュレータの出力信号及び制御信号をフィードバックして生成されるパルス信号を、所定時間だけ遅延させ、当該遅延後のパルス信号に基づいて上記入力電圧を上記少なくとも2個の素子を用いてスイッチングする駆動手段と備えたことを特徴とするスイッチングレギュレータ。
  2. 上記比較回路は、
    一定の周波数を表す信号を発生して出力する発振回路と、
    上記スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号と上記一定の周波数で発振する信号を比較して比較結果に対応する信号を出力する周波数比較回路と、
    上記出力電圧に比例した比例電圧、もしくは、上記比例電圧とリップル生成回路により生成されるリップル電圧の合成電圧を、所定の基準電圧と比較して比較結果の信号を出力するコンパレータとを備え、
    上記駆動手段は、
    上記比較結果に対応する信号とに基づいて、上記コンパレータの出力信号を、上記比較結果に応じた遅延時間だけ遅延して出力信号を出力する遅延回路と、
    上記遅延回路の出力信号に基づいて、上記少なくとも2個の素子に対する制御信号を生成して出力する駆動回路とを備えたことを特徴とする請求項1記載のスイッチングレギュレータ。
  3. 上記スイッチングレギュレータは、
    インダクタ及びコンデンサを含み、上記出力電圧を平滑化する平滑回路をさらに備え、
    上記少なくとも2個の素子は、互いに直列に接続され、上記入力電圧とグランドとの間に接続される第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子とを備え、上記第1のスイッチング素子がオフされるとき、上記第2のスイッチング素子は上記インダクタに電流を流すことを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチングレギュレータ。
  4. 上記スイッチングレギュレータは、上記スイッチングレギュレータの発振周波数を、上記スイッチングレギュレータの内部もしくは外部で生成される一定の周波数と同等にするように制御されることを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれか1つに記載のスイッチングレギュレータ。
  5. 上記周波数比較回路は、
    上記スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号と上記一定の周波数で発振する信号とを入力として、それらのEXOR演算結果を示す信号を出力するEXOR回路と、
    上記EXOR回路からの信号を時間的に積分して上記比較結果に対応する信号を出力する積分回路とを備えたことを特徴とする請求項2記載のスイッチングレギュレータ。
  6. 上記周波数比較回路は、上記積分回路からの信号をそのまま電圧信号として出力する請求項5記載のスイッチングレギュレータ。
  7. 上記周波数比較回路は、
    上記積分回路からの電圧信号を電流信号に変換するソースフォロワ回路をさらに備えたことを特徴とする請求項6記載のスイッチングレギュレータ。
  8. 上記遅延回路は、上記電圧信号に基づいて、上記コンパレータの出力信号を、上記電圧信号に応じた遅延時間だけ遅延して出力信号を出力することを特徴とする請求項6記載のスイッチングレギュレータ。
  9. 上記遅延回路は、上記電流信号に基づいて、上記コンパレータの出力信号を、上記電流信号に応じた遅延時間だけ遅延して出力信号を出力することを特徴とする請求項7記載のスイッチングレギュレータ。
  10. 請求項1乃至9のうちのいずれか1つに記載のスイッチングレギュレータを備えた電源装置。
  11. 入力端子に入力された入力電圧を、1対のスイッチング素子、もしくはスイッチング素子及び整流素子を含む少なくとも2個の素子を用いてスイッチングすることにより所定の定電圧に変換して出力端子から出力電圧として出力するスイッチングレギュレータの制御方法において、
    上記スイッチングレギュレータの発振周波数を表す信号を一定の周波数を表す信号と比較するステップと、
    上記比較結果に応じて、上記スイッチングレギュレータの出力信号及び制御信号をフィードバックして生成されるパルス信号を、所定時間だけ遅延させ、当該遅延後のパルス信号に基づいて上記入力電圧を上記1対のスイッチング素子を用いてスイッチングするステップとを含むことを特徴とするスイッチングレギュレータの制御方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018511296A (ja) * 2015-04-08 2018-04-19 コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングContinental Automotive GmbH Dc/dcコンバータのヒステリシス制御方法
JP2018143065A (ja) * 2017-02-28 2018-09-13 株式会社東芝 電圧変換装置
JP2019121988A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 コニカミノルタ株式会社 放射線画像撮像装置、及び放射線画像撮像装置の制御方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9588532B2 (en) * 2012-03-26 2017-03-07 Infineon Technologies Americas Corp. Voltage regulator having an emulated ripple generator
US9134738B2 (en) * 2013-02-08 2015-09-15 Excelliance Mos Corporation Voltage converter
JP6209022B2 (ja) * 2013-08-27 2017-10-04 リコー電子デバイス株式会社 スイッチングレギュレータ
JP2015097460A (ja) * 2013-11-15 2015-05-21 株式会社東芝 Dc−dcコンバータ
CN104734470B (zh) * 2013-12-18 2017-07-28 登丰微电子股份有限公司 恒定导通时间控制器
KR102151179B1 (ko) * 2013-12-24 2020-09-03 삼성전자주식회사 히스테리시스를 갖는 스위칭 레귤레이터
TWI550379B (zh) * 2014-03-14 2016-09-21 瑞昱半導體股份有限公司 漣波控制切換式穩壓器以及漣波控制切換式穩壓方法
US10193442B2 (en) 2016-02-09 2019-01-29 Faraday Semi, LLC Chip embedded power converters
WO2020146970A1 (en) * 2019-01-14 2020-07-23 Texas Instruments Incorporated Power converter with multi-mode timing control
US10504848B1 (en) 2019-02-19 2019-12-10 Faraday Semi, Inc. Chip embedded integrated voltage regulator
US11069624B2 (en) 2019-04-17 2021-07-20 Faraday Semi, Inc. Electrical devices and methods of manufacture
US11101727B1 (en) * 2020-02-13 2021-08-24 Texas Instruments Incorporated Out of audio switching for power supply
US11063516B1 (en) 2020-07-29 2021-07-13 Faraday Semi, Inc. Power converters with bootstrap
US20240053782A1 (en) * 2022-08-12 2024-02-15 Apple Inc. Switching voltage regulator with pulse grouping mitigation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001103739A (ja) * 1999-09-23 2001-04-13 Texas Instr Inc <Ti> ヒステリシススイッチモード電源の周波数制御
JP2007028770A (ja) * 2005-07-14 2007-02-01 Sanyo Electric Co Ltd スイッチング制御回路

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04107209A (ja) 1990-08-24 1992-04-08 Nissan Motor Co Ltd ショットピーニング方法
JPH04175908A (ja) * 1990-11-09 1992-06-23 Mitsubishi Electric Corp スイッチング・レギュレータ
US6791306B2 (en) 2002-01-29 2004-09-14 Intersil Americas Inc. Synthetic ripple regulator
US7132820B2 (en) * 2002-09-06 2006-11-07 Intersil Americas Inc. Synthetic ripple regulator
JP4107209B2 (ja) 2003-09-29 2008-06-25 株式会社村田製作所 リップルコンバータ
US20080024099A1 (en) * 2004-03-15 2008-01-31 Rohm Co., Ltd. Power Supply Apparatus
JP4311564B2 (ja) * 2005-03-10 2009-08-12 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 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
JP4907275B2 (ja) * 2006-09-01 2012-03-28 株式会社リコー 電源装置及びその動作制御方法
JP4825086B2 (ja) 2006-09-07 2011-11-30 株式会社リコー スイッチングレギュレータ
JP2008206214A (ja) 2007-02-16 2008-09-04 Ricoh Co Ltd 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
JP5386801B2 (ja) * 2007-07-27 2014-01-15 株式会社リコー スイッチングレギュレータ及びその動作制御方法
JP5493296B2 (ja) 2008-06-10 2014-05-14 株式会社リコー スイッチングレギュレータ
JP5195182B2 (ja) 2008-09-04 2013-05-08 株式会社リコー 電流モード制御型スイッチングレギュレータ
JP5211959B2 (ja) 2008-09-12 2013-06-12 株式会社リコー Dc−dcコンバータ
JP2010088218A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Ricoh Co Ltd Dc/dcコンバータ
JP5504685B2 (ja) 2009-04-27 2014-05-28 株式会社リコー スイッチングレギュレータ及びその動作制御方法
TWI395082B (zh) * 2009-11-11 2013-05-01 Richtek Technology Corp 用於變頻式電壓調節器的頻率控制電路及方法
TWI411213B (zh) * 2011-02-24 2013-10-01 Richtek Technology Corp 漣波調節器的控制電路及方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001103739A (ja) * 1999-09-23 2001-04-13 Texas Instr Inc <Ti> ヒステリシススイッチモード電源の周波数制御
JP2007028770A (ja) * 2005-07-14 2007-02-01 Sanyo Electric Co Ltd スイッチング制御回路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018511296A (ja) * 2015-04-08 2018-04-19 コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングContinental Automotive GmbH Dc/dcコンバータのヒステリシス制御方法
JP2018143065A (ja) * 2017-02-28 2018-09-13 株式会社東芝 電圧変換装置
US10256726B2 (en) 2017-02-28 2019-04-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Voltage conversion apparatus including output unit, comparator, delay circuit, and control circuit
JP2019121988A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 コニカミノルタ株式会社 放射線画像撮像装置、及び放射線画像撮像装置の制御方法
JP7073725B2 (ja) 2018-01-10 2022-05-24 コニカミノルタ株式会社 放射線画像撮像装置、及び放射線画像撮像装置の制御方法

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Publication number Publication date
US9071125B2 (en) 2015-06-30
US20130208520A1 (en) 2013-08-15

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