JP2013198252A

JP2013198252A - スイッチングレギュレータ

Info

Publication number: JP2013198252A
Application number: JP2012061808A
Authority: JP
Inventors: Kiyohito Hara; 清仁原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-30
Also published as: US20130241507A1; US9069366B2

Abstract

【課題】出力電圧の立ち上げ時にラッシュ電流が発生することを防止する。
【解決手段】スイッチングレギュレータは、スイッチングトランジスタＭＮ１と、ソフトスタートする基準電圧Ｖｒｅｆｓｓを生成するソフトスタート回路１２と、ソフトスタートする基準電圧Ｖｒｅｆｓｓと帰還電圧Ｖｆｂとの誤差を示す誤差電圧Ｖｅｒｒを生成する誤差増幅回路１３と、誤差電圧Ｖｅｒｒに応じて、スイッチングトランジスタＭＮ１を制御するスイッチング信号ＰＷＭＯＵＴを生成するスイッチング制御回路１４と、入力電流Ｉｉｎと、ソフトスタートする電流制限値Ｉｌｉｍとを比較し、比較結果を示す制限信号Ｖｌｉｍを生成する電流制限回路１５とを備える。スイッチング制御回路１４は、制限信号Ｖｌｉｍに応じて、入力電流Ｉｉｎが電流制限値Ｉｌｉｍ未満になるように、スイッチング信号ＰＷＭＯＵＴのデューティ比を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＷＭ信号によって出力電圧を制御する昇圧型のスイッチングレギュレータに関し、特に、出力電圧の立ち上げ時にラッシュ電流が発生することを防止したスイッチングレギュレータに関する。

従来技術のスイッチングレギュレータとして、例えば特許文献１〜５の発明がある。

図７は、第１の従来例に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。図７のスイッチングレギュレータは、イネーブル信号ＥＮとして入力されたＰＷＭ信号に応じて白色ＬＥＤ（ＷＬＥＤ）の輝度を調整する昇圧型のスイッチングレギュレータである。図８は、図７のスイッチングレギュレータの動作を説明するタイミングチャートである。

図７のスイッチングレギュレータは、電源電圧Ｖｃｃから、直列接続されたｎ個の同じ白色ＬＥＤ（ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎ）に印加する出力電圧Ｖｏｕｔを発生する。電源電圧Ｖｃｃと接地電圧ＧＮＤとの間に直列にインダクタＬ１及びスイッチングトランジスタＭＮ１が接続され、電源電圧Ｖｃｃからは入力電流Ｉｉｎが供給される。インダクタＬ１及びスイッチングトランジスタＭＮ１の間のノードは整流素子Ｄ１を介してキャパシタＣ１及びＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎに接続される。ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎは抵抗Ｒ１を介して接地される。基準電圧回路１は基準電圧Ｖｒｅｆを発生して、ＰＷＭ信号変換回路２に送る。ＰＷＭ信号変換回路２にはＰＷＭ信号がイネーブル信号ＥＮとして入力され、ＰＷＭ信号変換回路２は、イネーブル信号ＥＮ（ＰＷＭ信号）のデューティ比に応じて基準電圧Ｖｒｅｆを変化させて、誤差増幅回路３の非反転入力端子に入力する。誤差増幅回路３の反転入力端子には、ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎ及び抵抗Ｒ１の間のノードに生じた帰還電圧Ｖｆｂが入力される。誤差増幅回路３は、基準電圧Ｖｒｅｆ及び帰還電圧Ｖｆｂの間の誤差を示す誤差電圧Ｖｅｒｒを生成し、スイッチング制御回路４に送る。スイッチング制御回路４には、さらに、発振器６によって発生されたスロープ電圧Ｖｓｌｐ及びクロック信号ＣＬＫと、電流制限回路７によって発生された、所定の電流制限値Ｉｓｗに対応する制限信号Ｖｌｉｍとが入力される。スイッチング制御回路４は、誤差電圧Ｖｅｒｒ、スロープ電圧Ｖｓｌｐ、クロック信号ＣＬＫ、及び制限信号Ｖｌｉｍに基づいてスイッチング信号ＰＷＭＯＵＴを生成する。詳しくは、スイッチング制御回路４は、誤差電圧Ｖｅｒｒとスロープ電圧Ｖｓｌｐとを比較して、帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなるようにスイッチングトランジスタＭＮ１のデューティ比を制御するスイッチング信号ＰＷＭＯＵＴを生成する（ＰＷＭ制御）。スイッチング制御回路４は、スイッチング信号ＰＷＭＯＵＴを、出力バッファ回路５を介して信号ＶｂｕｆとしてスイッチングトランジスタＭＮ１のゲートに印加する。

図７のスイッチングレギュレータにおいて、出力電圧Ｖｏｕｔは、「１つの白色ＬＥＤの順方向電圧」×「直列接続されたＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎの個数ｎ」と、帰還電圧Ｖｆｂとの和である。また、ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎに流れる電流Ｉｗｌｅｄは、Ｉｗｌｅｄ＝Ｖｆｂ／Ｒ１によって与えられる。基準電圧Ｖｒｅｆはイネーブル信号ＥＮ（ＰＷＭ信号）のデューティ比に応じて変化するので、イネーブル信号ＥＮのデューティ比に応じて帰還電圧Ｖｆｂの値を任意に変化させ、従って、ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎの電流Ｉｗｌｅｄの値を任意に変化させることができ、その結果、ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎの輝度を調整することができる。

図８に示すように、図７のスイッチングレギュレータでは、出力電圧Ｖｏｕｔの立ち上げ時において、出力電圧Ｖｏｕｔが「１つの白色ＬＥＤの順方向電圧」×「直列接続されたＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎの個数ｎ」の電圧を超えるまで、帰還電圧ＶｆｂはＧＮＤ電圧に等しくなる。その結果、誤差電圧Ｖｅｒｒはハイレベルになるので、スイッチングレギュレータの帰還制御が働かなくなり、デューティ比は最大デューティ比に近づく。このとき、例えば、入力電流Ｉｉｎは、電流制限回路７に設定された電流制限値Ｉｓｗに到達し（ラッシュ電流の発生）、スイッチングレギュレータの前段の機器に影響を与えるという問題がある。

図９は、第２の従来例に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。図１０は、図９のスイッチングレギュレータの動作を説明するタイミングチャートである。図９のスイッチングレギュレータは、図７のスイッチングレギュレータにおけるラッシュ電流の問題を解決するために、ソフトスタート電圧Ｖｓｓ（ソフトスタート用の比較電圧）を生成するソフトスタート回路８をさらに備え、また、図７のスイッチング制御回路４に代えて、ソフトスタート電圧Ｖｓｓを入力として動作するスイッチング制御回路９を備える。図１０に示すように、ソフトスタート電圧Ｖｓｓは、イネーブル信号ＥＮがハイレベルになったとき、緩やかに増大し始める。図９のスイッチング制御回路９は、誤差電圧Ｖｅｒｒ及びソフトスタート電圧Ｖｓｓのいずれか低い方とスロープ電圧Ｖｓｌｐとを比較して、その比較結果に応じたデューティ比を有するスイッチング信号ＰＷＭＯＵＴを生成する。

ソフトスタート電圧を用いた従来技術のスイッチングレギュレータとして、例えば特許文献１の発明がある。また、ソフトスタート電圧を用いた方法の改善として、誤差電圧の上限値を設定するクランプ回路を有するスイッチングレギュレータが、例えば特許文献３に開示されている。

以上説明した従来例のスイッチングレギュレータでは、イネーブル信号ＥＮがハイレベルになったときからスイッチングトランジスタＭＮ１のデューティ比を次第に増すことで、入力電流Ｉｉｎを抑制し、かつ、ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎの電流Ｉｗｌｅｄが過大になることを抑制しながら、出力電圧Ｖｏｕｔを立ち上げることができる。しかしながら、誤差電圧Ｖｅｒｒ及びソフトスタート電圧Ｖｓｓのいずれか低い方とスロープ電圧Ｖｓｌｐとを比較してデューティ比を決めているので、ソフトスタート電圧Ｖｓｓより誤差電圧Ｖｅｒｒが低くなり始めるときの遷移状態では、入力電流Ｉｉｎは定常状態の電流よりも大きくなる（ラッシュ電流の発生）。また、誤差電圧Ｖｅｒｒが低くなり始める時点では、出力電圧Ｖｏｕｔが完全に立ち上がり、帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなった状態にあり、入力電流Ｉｉｎは定常状態の電流値付近にあるので、ラッシュ電流が発生すると定常状態からのオーバーシュートが大きくなってしまうという問題が発生する。

本発明の目的は、以上の問題点を解決し、出力電圧の立ち上げ時にラッシュ電流が発生することを防止したスイッチングレギュレータを提供することにある。

本発明の態様によれば、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出力電圧を生成するスイッチング素子と、
基準電圧を発生する基準電圧源と、
上記基準電圧を第１の値から第２の値まで次第に増大させるように設定するソフトスタート回路と、
上記ソフトスタート回路によって設定された基準電圧と、上記スイッチングレギュレータの出力電圧の帰還電圧との誤差を示す誤差電圧を生成する誤差増幅回路と、
上記誤差電圧に応じて、上記スイッチング素子を制御するスイッチング信号を生成するスイッチング回路と、
上記スイッチング素子に流れる入力電流と、第３の値から第４の値まで次第に増大するように設定された電流制限値とを比較し、比較結果を示す制限信号を生成する電流制限回路とを備え、
上記スイッチング回路は、上記制限信号に応じて、上記スイッチング素子に流れる入力電流が上記電流制限値未満になるように、上記スイッチング信号のデューティ比を制御することを特徴とする。

本発明によれば、出力電圧の立ち上げ時にラッシュ電流が発生することを防止したスイッチングレギュレータを提供することができる。

本発明の実施形態に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。図１の電流制限回路１３の詳細構成を示すブロック図である。図１のスイッチングレギュレータの動作を説明するタイミングチャートである。本発明の実施形態の第１の変形例に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態の第２の変形例に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態の第３の変形例に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。第１の従来例に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。図７のスイッチングレギュレータの動作を説明するタイミングチャートである。第２の従来例に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。図９のスイッチングレギュレータの動作を説明するタイミングチャートである。

図１は、本発明の実施形態に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。図１のスイッチングレギュレータは、イネーブル信号ＥＮとして入力されたＰＷＭ信号に応じて白色ＬＥＤ（ＷＬＥＤ）の輝度を調整する昇圧型のスイッチングレギュレータである。図２は、図１の電流制限回路１３の詳細構成を示すブロック図である。図３は、図１のスイッチングレギュレータの動作を説明するタイミングチャートである。

図１のスイッチングレギュレータは、図７のスイッチングレギュレータと同様に、電源電圧Ｖｃｃから、直列接続されたｎ個の同じ白色ＬＥＤ（ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎ）に印加する出力電圧Ｖｏｕｔを発生する。電源電圧Ｖｃｃと接地電圧ＧＮＤとの間に直列にインダクタＬ１及びスイッチングトランジスタＭＮ１が接続され、電源電圧Ｖｃｃからは入力電流Ｉｉｎが供給される。インダクタＬ１及びスイッチングトランジスタＭＮ１の間のノードは整流素子Ｄ１を介してキャパシタＣ１及びＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎに接続される。ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎは抵抗Ｒ１を介して接地される。

基準電圧回路１は基準電圧Ｖｒｅｆを発生して、ＰＷＭ信号変換回路２に送る。ＰＷＭ信号変換回路２にはＰＷＭ信号がイネーブル信号ＥＮとして入力され、ＰＷＭ信号変換回路２は、イネーブル信号ＥＮ（ＰＷＭ信号）のデューティ比に応じて基準電圧Ｖｒｅｆを変化させて、ソフトスタート回路１２に送る。ソフトスタート回路１２は、制御回路１１の制御信号Ｖｃｔｌによって制御されて、基準電圧Ｖｒｅｆを所定の第１の値から所定の第２の値まで次第に増大させることで、ソフトスタートする基準電圧Ｖｒｅｆｓｓを生成する。ソフトスタートする基準電圧Ｖｒｅｆｓｓは、誤差増幅回路１３の非反転入力端子に入力される。誤差増幅回路１３の反転入力端子には、ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎ及び抵抗Ｒ１の間のノードに生じた帰還電圧Ｖｆｂが入力される。誤差増幅回路１３は、制御回路１１の制御信号Ｖｃｔｌによって制御されて、ソフトスタートする基準電圧Ｖｒｅｆｓｓ及び帰還電圧Ｖｆｂの間の誤差を示す誤差電圧Ｖｅｒｒを生成し、スイッチング制御回路１４に送る。

制御回路１１は、ソフトスタート回路１２により基準電圧Ｖｒｅｆｓｓを第１の値に設定し、誤差増幅回路１３に所定のオフセット電圧を設定する第１の状態と、ソフトスタート回路１２により基準電圧Ｖｒｅｆｓｓを第１の値から第２の値まで次第に増大させるように設定し、誤差増幅回路１３のオフセット電圧を解除する第２の状態とを選択的に切り換える。

スイッチング制御回路１４には、誤差電圧Ｖｅｒｒに加えて、発振器６によって発生されたスロープ電圧Ｖｓｌｐ及びクロック信号ＣＬＫと、電流制限回路１５によって発生された、所定の電流制限値Ｉｌｉｍに対応する制限信号Ｖｌｉｍとが入力される。

図２を参照すると、電流制限回路１５は、スイッチ電流モニタ回路２１、基準電圧源２２、ソフトスタート回路２３、及びコンパレータ２４を備える。スイッチ電流モニタ回路２１は、スイッチングトランジスタＭＮ１に流れる入力電流Ｉｉｎを測定して、この入力電流Ｉｉｎに対応する電圧を生成する。ソフトスタート回路２３は、イネーブル信号ＥＮがハイレベルになったとき、基準電圧源２２の基準電圧を所定の第３の値から所定の第４の値まで次第に増大させることで、ソフトスタートする基準電圧を生成する。このソフトスタートする基準電圧は、ソフトスタートする電流制限値Ｉｌｉｍ（例えば０Ａから所定電流値まで次第に増大する電流制限値）に対応する。コンパレータ２４は、スイッチ電流モニタ回路２１の出力電圧とソフトスタート回路２３の出力電圧とを比較し、比較結果を示す制限信号Ｖｌｉｍを生成する。

スイッチング制御回路１４は、誤差電圧Ｖｅｒｒ、スロープ電圧Ｖｓｌｐ、クロック信号ＣＬＫ、及び制限信号Ｖｌｉｍに基づいてスイッチング信号ＰＷＭＯＵＴを生成する。詳しくは、スイッチング制御回路１４は、誤差電圧Ｖｅｒｒとスロープ電圧Ｖｓｌｐとを比較して、帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなるようにスイッチングトランジスタＭＮ１のデューティ比を制御するスイッチング信号ＰＷＭＯＵＴを生成する（ＰＷＭ制御）。スイッチングトランジスタＭＮ１に流れる入力電流Ｉｉｎがソフトスタートする電流制限値Ｉｌｉｍ未満になるようにするために（すなわち、スイッチングトランジスタＭＮ１に過電流が流れないようにするために）、スイッチング制御回路１４は、スイッチング信号ＰＷＭＯＵＴを生成する際に、誤差電圧Ｖｅｒｒよりも制限信号Ｖｌｉｍを優先的に考慮して、スイッチング信号ＰＷＭＯＵＴのデューティ比を制御する。スイッチング制御回路１４は、スイッチング信号ＰＷＭＯＵＴを、出力バッファ回路５を介して信号ＶｂｕｆとしてスイッチングトランジスタＭＮ１のゲートに印加する。

ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３が第１の状態にあるとき、誤差増幅回路１３は、スイッチングトランジスタＭＮ１の最大デューティ比に対応する誤差電圧Ｖｅｒｒを出力する。このとき、スイッチング制御回路１４は、スイッチングトランジスタＭＮ１に流れる電流Ｉｉｎがソフトスタートする電流制限値Ｉｌｉｍに達すると、制限信号Ｖｌｉｍに応じて電流Ｉｉｎを制限するようにデューティ比を制御し、電流制限値Ｉｌｉｍに達していない場合は、誤差信号Ｖｅｒｒに応じてスイッチングトランジスタＭＮ１を最大デューティ比で制御する。よって、第１の状態では、ソフトスタートする電流制限値Ｉｌｉｍ以上のラッシュ電流が防止される。一方、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３が第２の状態にあるとき、帰還電圧Ｖｆｂは、ソフトスタートする基準電圧Ｖｒｅｆｓｓに追従するように増大していくことになり、ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎの電流Ｉｗｌｅｄも次第に増大し、ラッシュ電流を防止するとともに、定常状態の電流に対してオーバーシュートすることなく定常状態になることができる。

図１のスイッチングレギュレータにおいて、制御回路１１は、イネーブル信号ＥＮがハイレベルになったとき（出力電圧Ｖｏｕｔの立ち上げ時）、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を第１の状態にすることで、スイッチングトランジスタＭＮ１に流れる入力電流Ｉｉｎをソフトスタートする電流制限値Ｉｌｉｍ未満に制限し、スイッチングトランジスタＭＮ１に過電流が流れることを防止する。その後、制御回路１１は、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を第２の状態にすることで、帰還電圧Ｖｆｂ、誤差電圧Ｖｅｒｒ、及びデューティ比が次第に増大し、従って、ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎの電流Ｉｗｌｅｄが次第に増大する。出力電圧Ｖｏｕｔの立ち上げ時に、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３をまず第１の状態にすることで、スイッチングトランジスタＭＮ１に流れる入力電流Ｉｉｎをソフトスタートする電流制限値Ｉｌｉｍ未満に制限しながら、帰還電圧Ｖｆｂを誤差増幅回路１３のオフセット電圧まで立ち上げ、従来よりも帰還電圧Ｖｆｂが小さい時点で、誤差電圧Ｖｅｒｒはスロープ電圧Ｖｓｌｐまで低下する。これによって、第１の状態では、ラッシュ電流の発生を防止して、定常状態の電流よりも低い入力電流Ｉｉｎを維持しながら第２の状態に切り換えることが可能となり、さらに、第２の状態でも、定常状態の電流に対してオーバーシュートすることなく定常状態になることができる。

図４は、本発明の実施形態の第１の変形例に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。図４のスイッチングレギュレータは、図１の制御回路１１の具体例として、帰還電圧Ｖｆｂに基づいて、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を制御する制御信号Ｖｆｂｄｅｔを生成する帰還電圧検出回路１１Ａを備えている。帰還電圧検出回路１１Ａは、スイッチングレギュレータにイネーブル信号ＥＮが入力されたとき、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を第１の状態に設定し、帰還電圧Ｖｆｂが所定のしきい値電圧以上になったとき、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を第２の状態に設定する。

図５は、本発明の実施形態の第２の変形例に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。図５のスイッチングレギュレータは、図１の制御回路１１の具体例として、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を制御する制御信号Ｖｄｌｙを生成する遅延回路１１Ｂを備えている。遅延回路１１Ｂは、スイッチングレギュレータにイネーブル信号ＥＮが入力されたとき、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を第１の状態に設定し、イネーブル信号ＥＮが入力されてから所定時間が経過したとき、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を第２の状態に設定する。

図６は、本発明の実施形態の第３の変形例に係るスイッチングレギュレータの構成を示すブロック図である。図６のスイッチングレギュレータは、図１の制御回路１１の具体例として、制限信号Ｖｌｉｍに基づいて、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を制御する制御信号Ｖｌｉｍｄｅｔを生成する制限電流値監視回路１１Ｃを備えている。制限電流値監視回路１１Ｃは、スイッチングレギュレータにイネーブル信号ＥＮが入力されたとき、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を第１の状態に設定し、入力電流Ｉｉｎが電流制限値Ｉｌｉｍ以上になったとき、ソフトスタート回路１２及び誤差増幅回路１３を第２の状態に設定する。

本発明のスイッチングレギュレータによれば、スイッチング制御回路は、制限信号に応じてスイッチング信号のデューティ比を制御することにより、スイッチング素子に流れる入力電流を電流制限値未満にして、出力電圧の立ち上げ時におけるラッシュ電流の発生を防止することができる。

本発明のスイッチングレギュレータによれば、ソフトスタート回路及び誤差増幅回路が第１の状態にあるとき、誤差増幅回路は、スイッチング素子の最大デューティ比に対応する誤差電圧を出力することができ、このとき、スイッチング制御回路は、スイッチング素子に流れる電流が電流制限値に達すると、電流を制限するようにデューティ比を制御し、電流制限値に達していない場合は、誤差信号に応じてスイッチング素子を最大デューティ比で制御することができる。従って、誤差増幅回路の製造時のばらつきに起因して生じるオフセット電圧によりスイッチング制御回路がスイッチング素子をオフにすることを防止し、スイッチング素子を常に最大デューティ比で制御することができる。また、制御回路は、スイッチング素子のデューティ比を電流制限値のみに基づいて制御する第１の状態と、帰還電圧と基準電圧に基づいて制御する第２の状態とを選択的に切り換え、出力電圧の立ち上げ時に、まず第１の状態にすることで、帰還電圧を立ち上げ、その後、第２の状態にすることで、入力電流にラッシュ電流が生じることを防止しながら、定常状態の電流に対してオーバーシュートすることなく定常状態になることができる。

本発明のスイッチングレギュレータによれば、入力されるＰＷＭ信号に応じて、ソフトスタート回路に入力される基準電圧を制御するＰＷＭ信号変換回路を有することで、ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎの電流、つまりはＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎの輝度を調整することが可能となる。

本発明は、例えばバックライト用の白色ＬＥＤを駆動するスイッチングレギュレータに適用可能である。

１…基準電圧回路、
２…ＰＷＭ信号変換回路、
５…出力バッファ回路、
６…発振器、
１１…制御回路、
１１Ａ…帰還電圧検出回路、
１１Ｂ…遅延回路、
１１Ｃ…電流制限値監視回路、
１２…ソフトスタート回路、
１３…誤差増幅回路、
１４…スイッチング制御回路、
１５…電流制限回路、
２１…スイッチ電流モニタ回路、
２２…基準電圧源、
２３…ソフトスタート回路、
２４…コンパレータ、
Ｃ１…キャパシタ、
Ｄ１…整流素子、
Ｌ１…インダクタ、
ＭＮ１…スイッチングトランジスタ、
Ｒ１…抵抗、
ＷＬＥＤ１〜ＷＬＥＤｎ…白色ＬＥＤ。

特開平７−３３６９９９号公報特開２００６−１４１１８４号公報特開２００７−１８５０６５号公報特開２００７−１８５０６６号公報特開２０１０−０１１５２９号公報

Claims

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出力電圧を生成するスイッチング素子と、
基準電圧を発生する基準電圧源と、
上記基準電圧を第１の値から第２の値まで次第に増大させるように設定するソフトスタート回路と、
上記ソフトスタート回路によって設定された基準電圧と、上記スイッチングレギュレータの出力電圧の帰還電圧との誤差を示す誤差電圧を生成する誤差増幅回路と、
上記誤差電圧に応じて、上記スイッチング素子を制御するスイッチング信号を生成するスイッチング回路と、
上記スイッチング素子に流れる入力電流と、第３の値から第４の値まで次第に増大するように設定された電流制限値とを比較し、比較結果を示す制限信号を生成する電流制限回路とを備え、
上記スイッチング回路は、上記制限信号に応じて、上記スイッチング素子に流れる入力電流が上記電流制限値未満になるように、上記スイッチング信号のデューティ比を制御することを特徴とするスイッチングレギュレータ。
上記スイッチングレギュレータは、
上記ソフトスタート回路及び上記誤差増幅回路を制御する制御回路をさらに備え、
上記制御回路は、
上記ソフトスタート回路により上記基準電圧を上記第１の値に設定し、上記誤差増幅回路に所定のオフセット電圧を設定する第１の状態と、
上記ソフトスタート回路により上記基準電圧を上記第１の値から上記第２の値まで次第に増大させるように設定し、上記誤差増幅回路の上記オフセット電圧を解除する第２の状態とを選択的に切り換える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。
上記制御回路は、
上記スイッチングレギュレータにイネーブル信号が入力されたとき、上記ソフトスタート回路及び上記誤差増幅回路を上記第１の状態に設定し、
上記帰還電圧が所定のしきい値電圧以上になったとき、上記ソフトスタート回路及び上記誤差増幅回路を上記第２の状態に設定する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。
上記制御回路は、
上記スイッチングレギュレータにイネーブル信号が入力されたとき、上記ソフトスタート回路及び上記誤差増幅回路を上記第１の状態に設定し、
上記イネーブル信号が入力されてから所定時間が経過したとき、上記ソフトスタート回路及び上記誤差増幅回路を上記第２の状態に設定する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。
上記制御回路は、
上記スイッチングレギュレータにイネーブル信号が入力されたとき、上記ソフトスタート回路及び上記誤差増幅回路を上記第１の状態に設定し、
上記入力電流が上記電流制限値以上になったとき、上記ソフトスタート回路及び上記誤差増幅回路を上記第２の状態に設定する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。
所定のＰＷＭ信号に応じて、上記ソフトスタート回路に入力される上記基準電圧を制御するＰＷＭ信号変換回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のスイッチングレギュレータ。