JP2014096891A - Overcurrent detection circuit and switching power supply device - Google Patents

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眞一 小島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect a switch element of a switching power supply device from an overcurrent even if an input voltage changes.SOLUTION: A duty detection circuit 41 detects the ratio of an on time of a switch element Q1 to the sum of the on time and an off time, and generates a duty detection voltage Vrc proportional to the detected ratio. An overcurrent detecting reference voltage generation circuit 42 generates an overcurrent detecting reference voltage V42 proportional to the duty detection voltage Vrc. A comparator 4 compares a switching current detection voltage Vd with the overcurrent detecting reference voltage V42, and if the switching current detection voltage Vd is higher than the overcurrent detecting reference voltage V42, generates a high level overcurrent detection signal S4. A control circuit 100 turns off the switch element Q1 in response to the high level overcurrent detection signal S4.

Description

本発明は、スイッチング電源装置のスイッチ素子に流れる過電流を検出する過電流検出回路と、当該過電流検出回路を備えたスイッチング電源装置とに関する。   The present invention relates to an overcurrent detection circuit that detects an overcurrent flowing through a switch element of a switching power supply device, and a switching power supply device including the overcurrent detection circuit.

一般に、スイッチング電源装置は、スイッチ素子に流れる電流(以下、スイッチング電流という。)が所定の過電流検出しきい値より大きいときにスイッチ素子を遮断する過電流保護機能を有する。ここで、スイッチング電流が所定の過電流検出しきい値より大きくなってから、実際にスイッチ素子が遮断されるまでには、遅延時間がある。入力電圧が比較的低いときは、スイッチング電流の増加率は比較的小さいので、スイッチ素子が遮断されるときのスイッチング電流と過電流検出しきい値との間の差は比較的小さい。しかしながら、入力電圧が大きくなると、スイッチング電流の増加率は大きくなり、スイッチ素子が遮断されるときのスイッチング電流と過電流検出しきい値との間の差が大きくなるという問題がある。   Generally, a switching power supply device has an overcurrent protection function that shuts off a switch element when a current flowing through the switch element (hereinafter referred to as a switching current) is larger than a predetermined overcurrent detection threshold. Here, there is a delay time from when the switching current becomes larger than the predetermined overcurrent detection threshold until the switch element is actually shut off. When the input voltage is relatively low, the increase rate of the switching current is relatively small, so that the difference between the switching current when the switch element is cut off and the overcurrent detection threshold is relatively small. However, as the input voltage increases, the increase rate of the switching current increases, and there is a problem that the difference between the switching current when the switching element is cut off and the overcurrent detection threshold value increases.

この問題を解決するために、特許文献1記載のスイッチング電源装置は、スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出回路の電流検出信号を基に、スイッチング素子に流れる電流の傾きを検出する電流変化検出回路と、電流変化検出回路の出力信号を基に、スイッチング素子に流れる電流の過電流検出点を補正する過電流検出点補正回路とを備えて構成される。ここで、電流変化検出回路は、スイッチング素子制御回路がスイッチング素子に対しオン信号の出力を開始した後の所定時間の経過後に、スイッチング素子を流れる電流値が所定の基準値よりも小さいか否かを判定すると共に、所定の基準値よりも小さい場合に、過電流検出点の補正用の信号を出力する手段を備える。また、過電流検出点補正回路は、電流変化検出回路から過電流検出点の補正用の信号を受信した場合に、過電流検出点の基準値を、所定の値だけ高く設定する手段を備える。従って、入力電圧が高いほど過電流検出点の基準値を小さくすることができる。   In order to solve this problem, the switching power supply described in Patent Document 1 detects current change detection that detects the slope of the current flowing through the switching element based on the current detection signal of the current detection circuit that detects the current flowing through the switching element. The circuit includes an overcurrent detection point correction circuit that corrects an overcurrent detection point of a current flowing through the switching element based on an output signal of the current change detection circuit. Here, the current change detection circuit determines whether the current value flowing through the switching element is smaller than a predetermined reference value after a lapse of a predetermined time after the switching element control circuit starts outputting an ON signal to the switching element. And a means for outputting a signal for correcting the overcurrent detection point when it is smaller than a predetermined reference value. The overcurrent detection point correction circuit includes means for setting the reference value of the overcurrent detection point higher by a predetermined value when a signal for correcting the overcurrent detection point is received from the current change detection circuit. Therefore, the reference value of the overcurrent detection point can be reduced as the input voltage is higher.

また、特許文献2記載のスイッチング電源装置は、トランスの三次巻線を利用して、スイッチ素子のオン時の三次側巻線に現れる一次巻線と三次巻線の比で決まる電圧に基づいて入力電圧を検出し、検出された入力電圧に応じて過電流検出に用いる基準電圧を補正する。   Further, the switching power supply device described in Patent Document 2 uses the tertiary winding of the transformer and inputs based on the voltage determined by the ratio of the primary winding and the tertiary winding appearing in the tertiary winding when the switch element is on. The voltage is detected, and the reference voltage used for overcurrent detection is corrected according to the detected input voltage.

さらに、特許文献3記載のスイッチング電源装置は、スイッチング素子のオン時間の経過とともに増大する補正信号を生成し、スイッチング素子に流れる電流に対応する電圧値を有する電流検出信号から補正信号を減算して、所定の過電流しきい値と比較するための補正電流検出信号を生成する。   Furthermore, the switching power supply device described in Patent Document 3 generates a correction signal that increases with the lapse of the ON time of the switching element, and subtracts the correction signal from the current detection signal having a voltage value corresponding to the current flowing through the switching element. Then, a correction current detection signal for comparison with a predetermined overcurrent threshold is generated.

しかしながら、特許文献1記載のスイッチング電源装置では、スイッチング電流が所定の基準値よりも小さいか否かを判定するタイミングは、オン信号の出力を開始してから所定時間が経過した後のタイミングである。この所定時間を計時するためのタイマー回路の時間設定によっては、入力電圧の高低を検出できない可能性があった。   However, in the switching power supply device described in Patent Document 1, the timing for determining whether or not the switching current is smaller than a predetermined reference value is the timing after a predetermined time has elapsed since the output of the ON signal was started. . Depending on the time setting of the timer circuit for measuring the predetermined time, the level of the input voltage may not be detected.

また、特許文献2記載のスイッチング電源装置の場合、トランスの3次巻線と、3次巻線に直列に接続されるダイオードと、3次巻線に並列に接続されるコンデンサとに加えて、入力電圧を検出するために、ダイオード、コンデンサ及び外付け抵抗が必要になり、部品数の増加につながった。   In addition, in the case of the switching power supply device described in Patent Document 2, in addition to the tertiary winding of the transformer, a diode connected in series to the tertiary winding, and a capacitor connected in parallel to the tertiary winding, In order to detect the input voltage, a diode, a capacitor, and an external resistor are required, leading to an increase in the number of components.

さらに、特許文献3記載のスイッチング電源装置では、補正電流検出信号を、スイッチング素子を制御するための制御信号としても使用しているため、カレントモードのPWM(Pulse Width Modulation(パルス幅変調))制御の場合、実際のスイッチング電流値に基づいて制御を行わないので、動作が不安定になる可能性がある。また、デューティ比が50%以上になるとサブハーモニック発振による異常発振防止のための電流が補正電流検出信号に加算されるため、所望の過電流検出値に対してずれが生じるという課題があった。   Furthermore, in the switching power supply device described in Patent Document 3, the correction current detection signal is also used as a control signal for controlling the switching element, so that PWM (Pulse Width Modulation) control in the current mode is performed. In this case, since the control is not performed based on the actual switching current value, the operation may become unstable. In addition, when the duty ratio is 50% or more, a current for preventing abnormal oscillation due to subharmonic oscillation is added to the correction current detection signal, which causes a problem that a deviation occurs from a desired overcurrent detection value.

本発明の目的は以上の問題点を解決し、入力電圧が変化してもスイッチ素子を過電流から保護できる過電流検出回路と、当該過電流検出回路を備えたスイッチング電源装置とを提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above problems and provide an overcurrent detection circuit capable of protecting a switch element from an overcurrent even when an input voltage changes, and a switching power supply device including the overcurrent detection circuit. It is in.

本発明に係る過電流検出回路は、入力端子に接続された第1のスイッチ素子をオンオフ制御することにより、上記入力端子を介して入力された入力電圧を所定の出力電圧に変換して出力する制御回路と、上記第1のスイッチ素子に流れるスイッチング電流を検出し、当該検出した電流に比例するスイッチング電流検出電圧を発生するスイッチング電流検出回路とを備えたスイッチング電源装置のための過電流検出回路において、上記第1のスイッチ素子のオン時間とオフ時間との和に対するオン時間の比を検出し、当該検出した比に比例するデューティ検出電圧を発生するデューティ検出回路と、上記デューティ検出電圧に比例する過電流検出用基準電圧を発生する過電流検出用基準電圧発生回路と、上記スイッチング電流検出電圧を上記過電流検出用基準電圧と比較し、上記スイッチング電流検出電圧が上記過電流検出用基準電圧より大きいときに過電流検出信号を発生する比較器とを備えたことを特徴とする。   The overcurrent detection circuit according to the present invention performs on / off control of the first switch element connected to the input terminal, thereby converting the input voltage input through the input terminal into a predetermined output voltage and outputting the predetermined output voltage. An overcurrent detection circuit for a switching power supply comprising a control circuit and a switching current detection circuit that detects a switching current flowing through the first switch element and generates a switching current detection voltage proportional to the detected current And detecting a ratio of the on-time to the sum of the on-time and off-time of the first switch element and generating a duty detection voltage proportional to the detected ratio, and proportional to the duty detection voltage An overcurrent detection reference voltage generating circuit for generating an overcurrent detection reference voltage, and the switching current detection voltage Compared to the flow detecting reference voltage, characterized in that the switching current sensing voltage and a comparator for generating an overcurrent detection signal when greater than the reference voltage for detecting the overcurrent.

本発明に係る過電流検出回路及びスイッチング電源装置によれば、第1のスイッチ素子のオン時間とオフ時間との和に対するオン時間の比を検出し、当該検出した比に比例するデューティ検出電圧を発生するデューティ検出回路と、デューティ検出電圧に比例する過電流検出用基準電圧を発生する過電流検出用基準電圧発生回路とを備えたので、入力電圧が大きくなるほど、小さい過電流検出用基準電圧を発生でき、入力電圧が変化してもスイッチ素子を過電流から保護できる。   According to the overcurrent detection circuit and the switching power supply device according to the present invention, the ratio of the on time to the sum of the on time and the off time of the first switch element is detected, and the duty detection voltage proportional to the detected ratio is detected. Since it has a duty detection circuit that generates and an overcurrent detection reference voltage generation circuit that generates an overcurrent detection reference voltage proportional to the duty detection voltage, the smaller the input voltage, the smaller the overcurrent detection reference voltage. The switch element can be protected from overcurrent even if the input voltage changes.

本発明の第1の実施形態に係るスイッチング電源装置200の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply apparatus 200 according to a first embodiment of the present invention. 図1のデューティ検出回路41及び過電流検出用基準電圧発生回路42の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing configurations of a duty detection circuit 41 and an overcurrent detection reference voltage generation circuit 42 in FIG. 1. 図2の制御信号EXT及びEXTBを示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing control signals EXT and EXTB in FIG. 2. 本発明の第2の実施形態に係るデューティ検出回路41及び過電流検出用基準電圧発生回路42Aの構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing configurations of a duty detection circuit 41 and an overcurrent detection reference voltage generation circuit 42A according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態に係るデューティ検出回路41A及び過電流検出用基準電圧発生回路42の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of 41 A of duty detection circuits and the reference voltage generation circuit 42 for an overcurrent detection which concern on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係るデューティ検出回路41A及び過電流検出用基準電圧発生回路42Aの構成を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing configurations of a duty detection circuit 41A and an overcurrent detection reference voltage generation circuit 42A according to a fourth embodiment of the present invention.

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。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.

第1の実施形態.
図1は、本発明の第1の実施形態に係るスイッチング電源装置200の構成を示す回路図であり、図2は、図1のデューティ検出回路41及び過電流検出用基準電圧発生回路42の構成を示す回路図である。図1において、スイッチング電源装置200は、直流電源1からの入力電圧VINを、トランスTの一次巻線W1と入力端子DRAINとを介して入力する。そして、スイッチング電源装置200は、入力端子DRAINに接続されたスイッチ素子Q1をオンオフ制御することにより入力電圧VINを所定の出力電圧VOUTに変換し、トランスTを介して負荷22に出力する。
First embodiment.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply apparatus 200 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration of a duty detection circuit 41 and an overcurrent detection reference voltage generation circuit 42 in FIG. FIG. In FIG. 1, a switching power supply apparatus 200 inputs an input voltage VIN from a DC power supply 1 via a primary winding W1 of a transformer T and an input terminal DRAIN. Then, the switching power supply device 200 converts the input voltage VIN to a predetermined output voltage VOUT by performing on / off control of the switch element Q1 connected to the input terminal DRAIN, and outputs it to the load 22 via the transformer T.

図1において、スイッチング電源装置200は、スイッチ素子Q1と、スイッチ素子Q1をオンオフ制御する制御回路100と、起動回路7と、低電圧ロックアウト回路(以下、UVLO回路という。)8と、電源回路17と、ディレイ回路16と、スイッチング電流検出回路3と、フィードバック回路30と、軽負荷検出回路20と、PWM比較器2と、加算器19と、発振器及びスロープ補償回路6と、過電流検出回路40と、入力端子DRAINと、接地端子COMと、フィードバック端子FBと、電源端子VCCとを備えて構成される。また、軽負荷検出回路20は、ヒステリシスコンパレータである比較器13と、所定の軽負荷検出用基準電圧V1を発生して比較器13の反転入力端子に出力する電圧源131とを備えて構成される。さらに、フィードバック回路30は、ダイオードD31及びD32と、抵抗R1,R2及びR3とを備えて構成される。ここで、ダイオードD31及びD32は、フィードバック端子FBに逆直列に接続される。また、抵抗R1は、ダイオードD31及びD32の各アノードと電源回路17との間に接続され、抵抗R2及びR3は、ダイオードD32のカソードと接地端子COMとの間に直列に接続される。さらに、過電流検出回路40は、デューティ検出回路41と、過電流検出用基準電圧発生回路42と、比較器4とを備えて構成される。またさらに、制御回路100は、RSラッチ回路10及び15と、ナンドゲート11と、インバータ12及び14と、オアゲート18とを備えて構成される。   In FIG. 1, a switching power supply device 200 includes a switching element Q1, a control circuit 100 that controls on / off of the switching element Q1, a starting circuit 7, an undervoltage lockout circuit (hereinafter referred to as a UVLO circuit) 8, and a power supply circuit. 17, a delay circuit 16, a switching current detection circuit 3, a feedback circuit 30, a light load detection circuit 20, a PWM comparator 2, an adder 19, an oscillator and slope compensation circuit 6, and an overcurrent detection circuit. 40, an input terminal DRAIN, a ground terminal COM, a feedback terminal FB, and a power supply terminal VCC. The light load detection circuit 20 includes a comparator 13 that is a hysteresis comparator, and a voltage source 131 that generates a predetermined light load detection reference voltage V1 and outputs it to the inverting input terminal of the comparator 13. The Further, the feedback circuit 30 includes diodes D31 and D32 and resistors R1, R2, and R3. Here, the diodes D31 and D32 are connected in reverse series to the feedback terminal FB. The resistor R1 is connected between the anodes of the diodes D31 and D32 and the power supply circuit 17, and the resistors R2 and R3 are connected in series between the cathode of the diode D32 and the ground terminal COM. Further, the overcurrent detection circuit 40 includes a duty detection circuit 41, an overcurrent detection reference voltage generation circuit 42, and a comparator 4. Further, the control circuit 100 includes RS latch circuits 10 and 15, a NAND gate 11, inverters 12 and 14, and an OR gate 18.

ここで、直流電源1の正極はトランスTの一次巻線W1及び入力端子DRAINを介してスイッチ素子Q1のドレインに接続される一方、負極は接地端子COMに接続される。さらに、トランスTの三次巻線W3の一端は、接地端子COM及びコンデンサC2の一方の電極に接続される一方、トランスTの三次巻線W3の他端は、ダイオードD2を介してコンデンサC2の他方の電極及び電源端子VCCに接続される。ここで、三次巻線W3と、コンデンサC2と、ダイオードD2とは、スイッチ素子Q1がオンオフする毎に、電源端子VCCを介してスイッチング電源装置200に電流を供給するための外部電源回路を構成する。さらに、トランスTの二次巻線W2の一端はダイオードD21を介して負荷22及び平滑コンデンサC21の一方の電極に接続される一方、二次巻線W2の他端は負荷22及び平滑コンデンサC21の他方の電極に接続される。   Here, the positive electrode of the DC power source 1 is connected to the drain of the switch element Q1 via the primary winding W1 of the transformer T and the input terminal DRAIN, while the negative electrode is connected to the ground terminal COM. Furthermore, one end of the tertiary winding W3 of the transformer T is connected to the ground terminal COM and one electrode of the capacitor C2, while the other end of the tertiary winding W3 of the transformer T is connected to the other end of the capacitor C2 via the diode D2. And the power supply terminal VCC. Here, the tertiary winding W3, the capacitor C2, and the diode D2 constitute an external power supply circuit for supplying a current to the switching power supply device 200 via the power supply terminal VCC every time the switch element Q1 is turned on / off. . Further, one end of the secondary winding W2 of the transformer T is connected to one electrode of the load 22 and the smoothing capacitor C21 via the diode D21, while the other end of the secondary winding W2 is connected to the load 22 and the smoothing capacitor C21. Connected to the other electrode.

スイッチング電源装置200の電源が投入されると、一次巻線W1及び入力端子DRAINを介して起動回路7に電流が流れる。一方、UVLO回路8は、電源端子VCCの電圧が所定のしきい値電圧に未満であるときは、スイッチSWをオンしてコンデンサC2を充電する。さらに、電源端子VCCの電圧が所定のしきい値電圧以上になると、UVLO回路8はスイッチSWをオフする。電源回路17は、電源端子VCCからの入力電圧に基づいて所定の定電圧を発生して、フォードバック回路30及びスイッチング電源装置200内の各回路に供給するレギュレータである。   When the power supply of the switching power supply device 200 is turned on, a current flows through the starting circuit 7 via the primary winding W1 and the input terminal DRAIN. On the other hand, when the voltage at the power supply terminal VCC is lower than the predetermined threshold voltage, the UVLO circuit 8 turns on the switch SW to charge the capacitor C2. Further, when the voltage at the power supply terminal VCC becomes equal to or higher than a predetermined threshold voltage, the UVLO circuit 8 turns off the switch SW. The power supply circuit 17 is a regulator that generates a predetermined constant voltage based on an input voltage from the power supply terminal VCC and supplies the constant voltage to each circuit in the Fordback circuit 30 and the switching power supply device 200.

スイッチ素子Q1がオンすると、直流電源1から一次巻線W1と、入力端子DRAINと、スイッチ素子Q1とを介して電流が流れ、トランスTに磁気エネルギーが蓄積される。次に、スイッチ素子Q1がオフするとトランスTに蓄積されたエネルギーは、二次巻線W2を介して負荷22側に伝達される。二次巻線W2及びダイオードD21を介して電流が流れ、平滑コンデンサC21で平滑化されて、負荷22に出力電圧VOUTが供給される。   When the switch element Q1 is turned on, a current flows from the DC power source 1 through the primary winding W1, the input terminal DRAIN, and the switch element Q1, and magnetic energy is accumulated in the transformer T. Next, when the switch element Q1 is turned off, the energy accumulated in the transformer T is transmitted to the load 22 side via the secondary winding W2. A current flows through the secondary winding W2 and the diode D21, is smoothed by the smoothing capacitor C21, and the output voltage VOUT is supplied to the load 22.

図1において、出力電圧検出回路21は出力電圧VOUTを検出し、検出結果を示す信号を、フォトカプラPCと、フィードバック端子FBとを介してフィードバック回路30に出力する。フィードバック回路30は、出力電圧VOUTに対応するフィードバック電圧VFBを生成して、PWM比較器2の反転入力端子と、比較器13の非反転入力端子とに出力する。また、比較器13は、フィードバック電圧VFBが軽負荷検出用基準電圧V1より大きいときはハイレベルの軽負荷検出信号S20を発生する。一方、フィードバック電圧VFBが軽負荷検出用基準電圧V1以下であるときは、比較器13は、ローレベルの軽負荷検出信号S20を発生して、ナンドゲート11の第1の入力端子に出力する。   In FIG. 1, an output voltage detection circuit 21 detects an output voltage VOUT and outputs a signal indicating the detection result to a feedback circuit 30 via a photocoupler PC and a feedback terminal FB. The feedback circuit 30 generates a feedback voltage VFB corresponding to the output voltage VOUT and outputs it to the inverting input terminal of the PWM comparator 2 and the non-inverting input terminal of the comparator 13. The comparator 13 generates a high-level light load detection signal S20 when the feedback voltage VFB is higher than the light load detection reference voltage V1. On the other hand, when the feedback voltage VFB is equal to or lower than the light load detection reference voltage V1, the comparator 13 generates a low level light load detection signal S20 and outputs it to the first input terminal of the NAND gate 11.

また、ディレイ回路16は、制御回路100からスイッチ素子Q1のゲートに出力される制御信号EXTを所定の遅延時間だけ遅延させて、スイッチング電流検出回路3に出力する。スイッチング電流検出回路3は、ディレイ回路16からの遅延後の制御信号EXTに従って、スイッチ素子Q1のオン時のドレイン電流(スイッチング電流)を検出し、検出したドレイン電流に比例するスイッチング電流検出電圧Vdを発生する。さらにスイッチング電流検出回路3は、スイッチング電流検出電圧Vdを、加算器19と、比較器4の非反転入力端子とに出力する。具体的には、スイッチング電流検出回路3は、入力端子DRAINに接続された一端を有するスイッチ素子と、当該スイッチ素子の他端と接地端子COMとの間に直列に接続された2つの抵抗とを備えて構成される。ディレイ回路16からの遅延後の制御信号EXTは、スイッチング電流検出回路3のスイッチ素子の制御端子に出力され、スイッチング電流検出回路3は、2つの抵抗間の接続点の電圧をスイッチング電流検出電圧Vdとして出力する。なお、ディレイ回路16は、スイッチ素子Q1がオンしたときに発生するノイズによって、スイッチング電流検出回路3が誤動作するのを防止するために設けられる。   The delay circuit 16 delays the control signal EXT output from the control circuit 100 to the gate of the switch element Q1 by a predetermined delay time and outputs the delayed signal to the switching current detection circuit 3. The switching current detection circuit 3 detects the drain current (switching current) when the switch element Q1 is turned on in accordance with the delayed control signal EXT from the delay circuit 16, and generates a switching current detection voltage Vd proportional to the detected drain current. Occur. Further, the switching current detection circuit 3 outputs the switching current detection voltage Vd to the adder 19 and the non-inverting input terminal of the comparator 4. Specifically, the switching current detection circuit 3 includes a switch element having one end connected to the input terminal DRAIN, and two resistors connected in series between the other end of the switch element and the ground terminal COM. It is prepared for. The delayed control signal EXT from the delay circuit 16 is output to the control terminal of the switching element of the switching current detection circuit 3, and the switching current detection circuit 3 converts the voltage at the connection point between the two resistors to the switching current detection voltage Vd. Output as. The delay circuit 16 is provided to prevent the switching current detection circuit 3 from malfunctioning due to noise generated when the switch element Q1 is turned on.

また、発振器及びスロープ補償回路6は、所定の周波数を有するクロックCLKを発生してRSラッチ回路15のセット端子Sに出力するとともに、スロープ補償のための所定のスロープ信号slopeを発生して加算器19に出力する。加算器19は、スイッチング電流検出電圧Vdにスロープ信号slopeを加算し、加算後のスロープ電圧VsをPWM比較器2の非反転入力端子に出力する。PWM比較器2は、スロープ電圧Vsがフィードバック電圧VFBより大きいときはハイレベルのPWM信号S2を発生する。一方、スロープ電圧Vsがフィードバック電圧VFB以下であるときは、PWM比較器2は、ローレベルのPWM信号S2を発生して、オアゲート18の第1の入力端子に出力する。   The oscillator and slope compensation circuit 6 generates a clock CLK having a predetermined frequency and outputs the clock CLK to the set terminal S of the RS latch circuit 15, and also generates a predetermined slope signal slope for slope compensation and adds it. 19 output. The adder 19 adds the slope signal slope to the switching current detection voltage Vd, and outputs the slope voltage Vs after the addition to the non-inverting input terminal of the PWM comparator 2. The PWM comparator 2 generates a high-level PWM signal S2 when the slope voltage Vs is higher than the feedback voltage VFB. On the other hand, when the slope voltage Vs is equal to or lower than the feedback voltage VFB, the PWM comparator 2 generates a low-level PWM signal S2 and outputs it to the first input terminal of the OR gate 18.

デューティ検出回路41は、詳細後述するように、スイッチ素子Q1のオン時間の割合に比例するデューティ検出電圧Vrcを発生して過電流検出用基準電圧発生回路42に出力する。さらに、過電流検出用基準電圧発生回路42は、デューティ検出電圧Vrcに基づいて過電流検出用基準電圧V42を発生して、比較器4の反転入力端子に出力する。比較器4は、スイッチング電流検出電圧Vdが過電流検出用基準電圧V42より大きいときはハイレベルの過電流検出信号S4を発生する。一方、スイッチング電流検出電圧Vdが過電流検出用基準電圧V42以下であるときは、比較器4は、ローレベルの過電流検出信号S4を発生して、オアゲート18の第2の入力端子に出力する。   As will be described in detail later, the duty detection circuit 41 generates a duty detection voltage Vrc that is proportional to the ratio of the ON time of the switch element Q1, and outputs the duty detection voltage Vrc to the overcurrent detection reference voltage generation circuit. Further, the overcurrent detection reference voltage generation circuit 42 generates an overcurrent detection reference voltage V42 based on the duty detection voltage Vrc and outputs it to the inverting input terminal of the comparator 4. The comparator 4 generates a high-level overcurrent detection signal S4 when the switching current detection voltage Vd is larger than the overcurrent detection reference voltage V42. On the other hand, when the switching current detection voltage Vd is equal to or lower than the overcurrent detection reference voltage V42, the comparator 4 generates a low level overcurrent detection signal S4 and outputs it to the second input terminal of the OR gate 18. .

オアゲート18からの出力信号はRSラッチ回路10のセット端子Sに出力される。また、制御信号EXTは、インバータ14を介してRSラッチ回路10のリセット端子Rに出力される。さらに、RSラッチ回路10からの出力信号はRSラッチ回路15のリセット端子Rに出力され、RSラッチ回路15からの出力信号はナンドゲート11の第2の入力端子に出力される。そして、ナンドゲート11からの出力信号は、インバータ12を介して、制御信号EXTとして、スイッチ素子Q1と、インバータ14と、デューティ検出回路41とに出力される。   An output signal from the OR gate 18 is output to the set terminal S of the RS latch circuit 10. In addition, the control signal EXT is output to the reset terminal R of the RS latch circuit 10 via the inverter 14. Further, the output signal from the RS latch circuit 10 is output to the reset terminal R of the RS latch circuit 15, and the output signal from the RS latch circuit 15 is output to the second input terminal of the NAND gate 11. An output signal from the NAND gate 11 is output to the switch element Q1, the inverter 14, and the duty detection circuit 41 as the control signal EXT via the inverter 12.

次に、フィードバック電圧VFBが軽負荷検出用基準電圧V1より高い重負荷時の制御回路100の動作を説明する。重負荷時には、ハイレベルの軽負荷検出信号S20が発生される。軽負荷検出信号S20の電圧レベルがハイレベルであるときに、発振器及びスロープ補償回路6からのクロックCLKがハイレベルになると、RSラッチ回路15からの出力信号の電圧レベルはハイレベルになり、ハイレベルの制御信号EXTが発生される。これに応答して、スイッチ素子Q1はオンする。スイッチ素子Q1がオンして、ディレイ回路16で設定されている所定の遅延時間が経過すると、スイッチング電流検出回路3はドレイン電流を検出し、スイッチング電流検出電圧Vdを発生する。スイッチング電流検出電圧Vdをスロープ補償した補償後のスロープ電圧Vsがフィードバック電圧VFBより大きくなると、PWM比較器2からのPWM信号S2の電圧レベルはハイレベルになる。これに応答して、RSラッチ回路10はハイレベルの出力信号をRSラッチ回路15のリセット端子Rに出力する。従って、RSラッチ回路15からの出力信号の電圧レベルはローレベルになり、ローレベルの制御信号EXTが発生される。これに応答して、スイッチ素子Q1はオフする。制御回路100は、以上説明した動作を繰り返しながら出力電圧VOUTを一定に保つ。   Next, the operation of the control circuit 100 at a heavy load when the feedback voltage VFB is higher than the light load detection reference voltage V1 will be described. At heavy load, a high level light load detection signal S20 is generated. When the voltage level of the light load detection signal S20 is high, when the clock CLK from the oscillator and slope compensation circuit 6 becomes high level, the voltage level of the output signal from the RS latch circuit 15 becomes high level. A level control signal EXT is generated. In response to this, the switch element Q1 is turned on. When the switch element Q1 is turned on and a predetermined delay time set by the delay circuit 16 elapses, the switching current detection circuit 3 detects the drain current and generates the switching current detection voltage Vd. When the slope voltage Vs after compensation of the slope compensation of the switching current detection voltage Vd becomes larger than the feedback voltage VFB, the voltage level of the PWM signal S2 from the PWM comparator 2 becomes high level. In response to this, the RS latch circuit 10 outputs a high level output signal to the reset terminal R of the RS latch circuit 15. Accordingly, the voltage level of the output signal from the RS latch circuit 15 becomes low level, and the low level control signal EXT is generated. In response to this, the switch element Q1 is turned off. The control circuit 100 keeps the output voltage VOUT constant while repeating the operation described above.

次に、フィードバック電圧VFBが軽負荷検出用基準電圧V1以下である軽負荷時の制御回路100の動作を説明する。出力電圧VOUTが所定の設定電圧より大きくなると、フォトカプラPCの発光部に流れる電流が大きくなり、その結果、フィードバック端子FDの電圧は低下する。逆に、出力電圧VOUTが設定電圧より小さくなるとフォトカプラPCの発光部に流れる電流が小さくなり、その結果、フィードバック端子FBの電圧が上昇する。従って、負荷22に流れる電流が小さくなると(軽負荷時)、フィードバック電圧VFBは低下する。フィードバック電圧VFBが所定の軽負荷検出用基準電圧V1以下であるとき、比較器13はローレベルの軽負荷検出信号S20を発生する。これに応答して、ナンドゲート11からの出力信号はハイレベルになり、ローレベルの制御信号EXTが発生され、スイッチ素子Q1はオフする。ここで、比較器13はヒステリシス特性を有し、軽負荷時のスイッチング回数を低減させて効率の改善を図るようにしている。   Next, the operation of the control circuit 100 at light load when the feedback voltage VFB is equal to or lower than the light load detection reference voltage V1 will be described. When the output voltage VOUT becomes higher than a predetermined set voltage, the current flowing through the light emitting portion of the photocoupler PC increases, and as a result, the voltage at the feedback terminal FD decreases. On the contrary, when the output voltage VOUT becomes smaller than the set voltage, the current flowing through the light emitting portion of the photocoupler PC becomes small, and as a result, the voltage at the feedback terminal FB rises. Therefore, when the current flowing through the load 22 becomes small (at light load), the feedback voltage VFB decreases. When the feedback voltage VFB is equal to or lower than a predetermined light load detection reference voltage V1, the comparator 13 generates a low level light load detection signal S20. In response to this, the output signal from the NAND gate 11 becomes high level, the low level control signal EXT is generated, and the switch element Q1 is turned off. Here, the comparator 13 has a hysteresis characteristic, and improves the efficiency by reducing the number of times of switching at a light load.

次に、スイッチング電流検出電圧Vdが過電流検出用基準電圧V42より大きい過電流検出時の動作を説明する。スイッチング電流検出電圧Vdが過電流検出用基準電圧V42より大きくなると、比較器4はハイレベルの過電流検出信号S4を発生してオアゲート18に出力する。従って、RSラッチ回路10はハイレベルの出力信号をRSラッチ回路15のリセット端子Rに出力する。これに応答して、RSラッチ回路15はローレベルの出力信号をナンドゲート11に出力する。従って、ローレベルの制御信号EXTが発生され、スイッチ素子Q1はオフする。これにより、スイッチ素子Q1に、過電流検出用基準電圧V42に対応する所定の過電流しきい値より大きい過大な電流が流れることを防止する。   Next, the operation at the time of overcurrent detection in which the switching current detection voltage Vd is larger than the overcurrent detection reference voltage V42 will be described. When the switching current detection voltage Vd becomes larger than the overcurrent detection reference voltage V42, the comparator 4 generates a high level overcurrent detection signal S4 and outputs it to the OR gate 18. Therefore, the RS latch circuit 10 outputs a high level output signal to the reset terminal R of the RS latch circuit 15. In response to this, the RS latch circuit 15 outputs a low level output signal to the NAND gate 11. Accordingly, the low level control signal EXT is generated, and the switch element Q1 is turned off. As a result, an excessive current larger than a predetermined overcurrent threshold corresponding to the overcurrent detection reference voltage V42 is prevented from flowing through the switch element Q1.

図2において、デューティ検出回路41は、ノンオーバーラップ回路50と、抵抗R51及びコンデンサC51を備えたローパスフィルタ51と、電圧源61と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ(以下、nMOSトランジスタという。)であるスイッチ素子N1及びN2とを備えて構成される。また、過電流検出用基準電圧発生回路42は、電圧電流変換回路43及び44と、カレントミラー回路CM1及びCM2と、電流電圧変換回路45とを備えて構成される。   In FIG. 2, a duty detection circuit 41 includes a non-overlap circuit 50, a low-pass filter 51 including a resistor R51 and a capacitor C51, a voltage source 61, and an N-channel MOS field effect transistor (hereinafter referred to as an nMOS transistor). The switch elements N1 and N2 are configured. The overcurrent detection reference voltage generation circuit 42 includes voltage-current conversion circuits 43 and 44, current mirror circuits CM1 and CM2, and a current-voltage conversion circuit 45.

電圧電流変換回路43は、演算増幅器52と、nMOSトランジスタであるスイッチ素子N3と、抵抗r1とを備えて構成される。また、カレントミラー回路CM1は、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ(以下、pMOSトランジスタという。)であるスイッチ素子P11〜P14と、ヒューズ素子F1及びF2とを備えて構成され、カレントミラー回路CM2は、pMOSトランジスタであるスイッチ素子P15〜P17と、ヒューズ素子F4とを備えて構成される。電圧電流変換回路44は、演算増幅器54と、nMOSトランジスタであるスイッチ素子N4と、抵抗r2と、電圧源62とを備えて構成される。さらに、電流電圧変換回路45は、直列に接続された抵抗r3及びr4と、抵抗r3に並列に接続されたヒューズ素子F3とを備えて構成される。なお、電圧源61及び62はそれぞれ、例えばバンドギャップリファレンス回路であって、温度に実質的に依存しない所定の基準電圧VREF1及びVREF2を発生する。また、基準電圧VREF1は、例えば1Vに設定される。   The voltage-current conversion circuit 43 includes an operational amplifier 52, a switch element N3 that is an nMOS transistor, and a resistor r1. The current mirror circuit CM1 includes switch elements P11 to P14 that are P-channel MOS field effect transistors (hereinafter referred to as pMOS transistors) and fuse elements F1 and F2, and the current mirror circuit CM2 includes It is configured to include switch elements P15 to P17 which are pMOS transistors and a fuse element F4. The voltage-current conversion circuit 44 includes an operational amplifier 54, a switch element N4 that is an nMOS transistor, a resistor r2, and a voltage source 62. Furthermore, the current-voltage conversion circuit 45 includes resistors r3 and r4 connected in series, and a fuse element F3 connected in parallel to the resistor r3. Each of the voltage sources 61 and 62 is, for example, a band gap reference circuit, and generates predetermined reference voltages VREF1 and VREF2 that are substantially independent of temperature. Further, the reference voltage VREF1 is set to 1 V, for example.

デューティ検出回路41において、スイッチ素子N1の一端は電圧源61に接続される一方、スイッチ素子N1の他端はスイッチ素子N2の一端に接続される。また、スイッチ素子N2の他端は接地端子COMに接続される。さらに、抵抗R51の一端はスイッチ素子N1とN2との間の接続点に接続される一方、抵抗R51の他端はコンデンサC51を介して接地されるとともに、演算増幅器52の非反転入力端子に接続される。制御信号EXTはスイッチ素子N1のゲート及びノンオーバーラップ回路50に出力される。ノンオーバーラップ回路50は、制御信号EXTに基づいて、スイッチ素子N1のオン期間にスイッチ素子N2をオフし、かつスイッチ素子N2がスイッチ素子N1と同時にオンしないように、制御信号EXTBを発生して、スイッチ素子N2のゲートに出力する。   In the duty detection circuit 41, one end of the switch element N1 is connected to the voltage source 61, while the other end of the switch element N1 is connected to one end of the switch element N2. The other end of the switch element N2 is connected to the ground terminal COM. Further, one end of the resistor R51 is connected to the connection point between the switch elements N1 and N2, while the other end of the resistor R51 is grounded via the capacitor C51 and connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 52. Is done. The control signal EXT is output to the gate of the switch element N1 and the non-overlap circuit 50. Based on the control signal EXT, the non-overlap circuit 50 generates the control signal EXTB so that the switch element N2 is turned off during the ON period of the switch element N1 and the switch element N2 is not turned on simultaneously with the switch element N1. , Output to the gate of the switch element N2.

図3は、図2の制御信号EXT及びEXTBを示すタイミングチャートである。図3に示すように、制御信号EXTBの立ち下がりタイミングは、制御信号EXTの立ち上がりタイミングより所定のノンオーバーラップ時間Tnonだけ先行するように制御される。また、制御信号EXTBの立ち上がりタイミングは、制御信号EXTBの立ち下がりタイミングより所定のノンオーバーラップ時間Tnonだけ遅れるように制御される。ここで、ノンオーバーラップ時間Tnonは、スイッチ素子Q1のオフ時間Toffより十分に小さいように設定される。従って、スイッチ素子N1はスイッチ素子Q1と連動してオンオフするように制御される。また、スイッチ素子N2は、スイッチ素子Q1と相補的にオンオフするように制御され、実質的にスイッチ素子Q1のオフ期間にオンする。   FIG. 3 is a timing chart showing the control signals EXT and EXTB in FIG. As shown in FIG. 3, the falling timing of the control signal EXTB is controlled to precede the rising timing of the control signal EXT by a predetermined non-overlap time Tnon. Further, the rising timing of the control signal EXTB is controlled to be delayed by a predetermined non-overlap time Tnon from the falling timing of the control signal EXTB. Here, the non-overlap time Tnon is set to be sufficiently smaller than the off time Toff of the switch element Q1. Therefore, the switch element N1 is controlled to be turned on / off in conjunction with the switch element Q1. Further, the switch element N2 is controlled to be turned on / off complementarily with the switch element Q1, and is turned on substantially during the off period of the switch element Q1.

図2において、スイッチ素子N1がオンしているとき、スイッチ素子N2はオフする。このため、電圧源61はスイッチ素子N1を介して抵抗R51に接続され、コンデンサC51は電圧源61により、スイッチ素子N1及び抵抗R51を介して充電される。一方、スイッチ素子N1がオフしかつスイッチ素子N2がオンしているとき、コンデンサC51は抵抗R51及びスイッチ素子N2を介して接地され、放電される。このとき、スイッチ素子N1及びN2がオンオフを繰り返して抵抗R51の抵抗値とコンデンサC51の容量との積である所定の時間が経過すると、コンデンサC51の両端電圧Vrcは、スイッチ素子N1のオン時間T1と、スイッチ素子N2のオン時間T2とを用いて、次式で表される。   In FIG. 2, when the switch element N1 is turned on, the switch element N2 is turned off. For this reason, the voltage source 61 is connected to the resistor R51 through the switch element N1, and the capacitor C51 is charged by the voltage source 61 through the switch element N1 and the resistor R51. On the other hand, when the switch element N1 is off and the switch element N2 is on, the capacitor C51 is grounded via the resistor R51 and the switch element N2 and discharged. At this time, when the switch elements N1 and N2 are repeatedly turned on and off and a predetermined time that is the product of the resistance value of the resistor R51 and the capacitance of the capacitor C51 elapses, the voltage Vrc across the capacitor C51 is equal to the on-time T1 of the switch element N1. And the on-time T2 of the switch element N2 is expressed by the following equation.

Vrc=VREF1×(T1/(T1+T2))   Vrc = VREF1 × (T1 / (T1 + T2))

ここで、スイッチ素子N1のオン時間T1は、スイッチ素子Q1のオン時間Tonに等しく、スイッチ素子N2のオン時間T2は、実質的に、スイッチ素子Q1のオフ時間Toffに等しい。   Here, the ON time T1 of the switch element N1 is equal to the ON time Ton of the switch element Q1, and the ON time T2 of the switch element N2 is substantially equal to the OFF time Toff of the switch element Q1.

従って、両端電圧Vrcは、スイッチ素子Q1のオンデューティONDUTY(=Ton/(Ton+Toff))を用いて次式で表される。   Therefore, the both-ends voltage Vrc is expressed by the following equation using the ON duty ONDUTY (= Ton / (Ton + Toff)) of the switch element Q1.

Vrc=VREF1×ONDUTY   Vrc = VREF1 × ONDUTY

以下、コンデンサC51の両端電圧Vrcをデューティ検出電圧Vrcという。   Hereinafter, the voltage Vrc across the capacitor C51 is referred to as a duty detection voltage Vrc.

電圧電流変換回路43は、デューティ検出電圧Vrcを抵抗r1に印加することにより、デューティ検出電圧Vrcを、デューティ検出電圧Vrcに比例する電流I1=Vrc/r1に変換する(ただし、r1は抵抗r1の抵抗値である。)。   The voltage-current conversion circuit 43 converts the duty detection voltage Vrc to a current I1 = Vrc / r1 proportional to the duty detection voltage Vrc by applying the duty detection voltage Vrc to the resistor r1 (where r1 is the resistance r1 Resistance value.)

また、カレントミラー回路CM1において、スイッチ素子P11及びP12の各一端は電源回路17に接続され、スイッチ素子P11の他端はヒューズ素子F1を介してスイッチ素子N3に接続され、スイッチ素子P12の他端は直接スイッチ素子N3に接続される。さらに、スイッチ素子P11、P12、P13及びP14の各ゲートは、スイッチ素子P13のゲート及びスイッチ素子N3に接続される。また、スイッチ素子P13及びP14の各一端は電源回路17に接続され、スイッチ素子P13の他端は抵抗r3に接続され、スイッチ素子P14の他端はヒューズ素子F2を介して抵抗r3に接続される。カレントミラー回路CM1は、電流I1を所定のミラー比Rcm1で電流Icm1に変換して電流電圧変換回路45に出力する。ここで、ミラー比Rcm1は、トリミングによりヒューズ素子F1及びF2を選択的に切断することにより、4つのミラー比の間で切り換え可能である。   In the current mirror circuit CM1, one end of each of the switch elements P11 and P12 is connected to the power supply circuit 17, the other end of the switch element P11 is connected to the switch element N3 via the fuse element F1, and the other end of the switch element P12. Are directly connected to the switch element N3. Further, the gates of the switch elements P11, P12, P13, and P14 are connected to the gate of the switch element P13 and the switch element N3. One end of each of the switch elements P13 and P14 is connected to the power supply circuit 17, the other end of the switch element P13 is connected to the resistor r3, and the other end of the switch element P14 is connected to the resistor r3 via the fuse element F2. . The current mirror circuit CM1 converts the current I1 into a current Icm1 with a predetermined mirror ratio Rcm1 and outputs the current Icm1 to the current-voltage conversion circuit 45. Here, the mirror ratio Rcm1 can be switched between four mirror ratios by selectively cutting the fuse elements F1 and F2 by trimming.

電圧電流変換回路44は、基準電圧VREF2を抵抗r2に印加することにより、基準電圧VREF2を、電流I2=VREF2/r2に変換する(ただし、r2は抵抗r2の抵抗値である。)。なお、電流I2は、過電流検出信号S4の電圧レベルがローレベルからハイレベルに切り替わるタイミングにおける最小のスイッチング電流である。   The voltage-current conversion circuit 44 converts the reference voltage VREF2 into a current I2 = VREF2 / r2 by applying the reference voltage VREF2 to the resistor r2 (where r2 is the resistance value of the resistor r2). The current I2 is the minimum switching current at the timing when the voltage level of the overcurrent detection signal S4 switches from the low level to the high level.

さらに、カレントミラー回路CM2において、スイッチ素子P17の一端は電源回路17に接続され、他端はスイッチ素子N4に接続される。また、スイッチ素子P15及びP16の各一端は電源回路17に接続され、スイッチ素子P16の他端は抵抗r3に接続され、スイッチ素子P15の他端はヒューズ素子F4を介して抵抗r3に接続される。さらに、スイッチ素子P15〜P17の各ゲートは、スイッチ素子P17とスイッチ素子N4との間の接続点(ノード)に接続される。カレントミラー回路CM2は、電流I2を所定のミラー比Rcm2で電流Icm2に変換して抵抗回路53に出力する。ここで、ミラー比Rcm2は、トリミングによりヒューズ素子F4を切断するか否かに応じて、2つのミラー比の間で切り換え可能である。   Further, in the current mirror circuit CM2, one end of the switch element P17 is connected to the power supply circuit 17, and the other end is connected to the switch element N4. One end of each of the switch elements P15 and P16 is connected to the power supply circuit 17, the other end of the switch element P16 is connected to the resistor r3, and the other end of the switch element P15 is connected to the resistor r3 via the fuse element F4. . Furthermore, each gate of the switch elements P15 to P17 is connected to a connection point (node) between the switch element P17 and the switch element N4. The current mirror circuit CM2 converts the current I2 into the current Icm2 with a predetermined mirror ratio Rcm2, and outputs the current Icm2 to the resistor circuit 53. Here, the mirror ratio Rcm2 can be switched between two mirror ratios depending on whether or not the fuse element F4 is cut by trimming.

また、電流電圧変換回路45は、トリミングによりヒューズ素子F3を切断するか否かによって、抵抗r4の抵抗値又は抵抗r3及びr4の各抵抗値の和の抵抗値である抵抗値Rlimを有する。電流電圧変換回路45は、電流Icm1及びIcm2の和の電流を、過電流検出用基準電圧V42=(Icm1+Icm2)×Rlimに変換して出力する。過電流検出用基準電圧V42は、次式で表される。   The current-voltage conversion circuit 45 has a resistance value Rlim that is the resistance value of the resistor r4 or the sum of the resistance values of the resistors r3 and r4 depending on whether or not the fuse element F3 is cut by trimming. The current-voltage conversion circuit 45 converts the sum of the currents Icm1 and Icm2 into an overcurrent detection reference voltage V42 = (Icm1 + Icm2) × Rlim and outputs it. The overcurrent detection reference voltage V42 is expressed by the following equation.

V42=(Icm1+Icm2)×Rlim
=(Rcm1×(Vrc/r1)+Rcm2×(VREF2/r2))×Rlim
=(Rcm1×(VREF1×ONDUTY/r1)+
Rcm2×(VREF2/r2))×Rlim
V42 = (Icm1 + Icm2) × Rlim
= (Rcm1 × (Vrc / r1) + Rcm2 × (VREF2 / r2)) × Rlim
= (Rcm1 × (VREF1 × ONDUTY / r1) +
Rcm2 × (VREF2 / r2)) × Rlim

従って、電流電圧変換回路45の全体の抵抗値Rlimならびに抵抗r1及びr2がそれぞれ正の温度特性を有するとき、オンデューティONDUTYに依存し、温度に実質的に依存しない過電流検出用基準電圧V42が発生される。また、電流電圧変換回路45の全体の抵抗値Rlimならびに抵抗r1及びr2がそれぞれ負の温度特性を有するときにも、オンデューティONDUTYに依存し、温度に実質的に依存しない過電流検出用基準電圧V42が発生される。すなわち、電流電圧変換回路45の全体の抵抗値Rlimならびに抵抗r1及びr2が互いに同一極性の温度特性を有するとき、オンデューティONDUTYに依存し、温度に実質的に依存しない過電流検出用基準電圧V42が発生される。   Therefore, when the entire resistance value Rlim of the current-voltage conversion circuit 45 and the resistors r1 and r2 have positive temperature characteristics, the overcurrent detection reference voltage V42 that depends on the ON duty ONDUTY and does not substantially depend on the temperature is obtained. Generated. Also, when the entire resistance value Rlim of the current-voltage conversion circuit 45 and the resistors r1 and r2 have negative temperature characteristics, the reference voltage for overcurrent detection that depends on the on-duty ONDUTY and does not substantially depend on the temperature. V42 is generated. That is, when the overall resistance value Rlim of the current-voltage conversion circuit 45 and the resistors r1 and r2 have temperature characteristics of the same polarity, the overcurrent detection reference voltage V42 that depends on the on-duty ONDUTY and does not substantially depend on the temperature. Is generated.

従って、本実施形態によれば、温度に実質的に依存しない最小値Rcm2×(VREF2/r2)×Rlimを有し、かつスイッチ素子Q1のオンデューティONDUTYに比例する過電流検出用基準電圧V42を発生できる。一般に、入力電圧VINが高くなると、オンデューティONDUTYが小さくなるので、本実施形態によれば、入力電圧VINが高くなるほど低い過電流検出用基準電圧V42を発生できる。本実施形態によれば、入力電圧VINが高いほど小さくなるように、過電流検出用基準電圧V42をアナログ的に発生できる。従って、入力電圧VINによる最大出力電流(スイッチ素子Q1に流れる電流の最大値)の変動を、従来技術に比較して低減でき、スイッチ素子Q1を過電流から保護できる。また、特許文献2記載のスイッチング電源装置において必要とされる入力電圧を検出するためのダイオード、コンデンサ及び外付け抵抗が不要であり、装置全体を小型化できる。   Therefore, according to the present embodiment, the overcurrent detection reference voltage V42 having the minimum value Rcm2 × (VREF2 / r2) × Rlim substantially independent of the temperature and proportional to the on-duty ONDUTY of the switch element Q1 is obtained. Can occur. In general, when the input voltage VIN increases, the on-duty ONDUTY decreases. Therefore, according to the present embodiment, the lower overcurrent detection reference voltage V42 can be generated as the input voltage VIN increases. According to the present embodiment, the overcurrent detection reference voltage V42 can be generated in an analog manner so that it becomes smaller as the input voltage VIN is higher. Therefore, the fluctuation of the maximum output current (the maximum value of the current flowing through the switch element Q1) due to the input voltage VIN can be reduced as compared with the prior art, and the switch element Q1 can be protected from overcurrent. Further, the diode, the capacitor, and the external resistor for detecting the input voltage required in the switching power supply device described in Patent Document 2 are unnecessary, and the entire device can be reduced in size.

さらに、カレントミラー回路CM1のミラー比Rcm1を切り替えるためのヒューズ素子F1及びF2と、電流電圧変換回路45の変換比Rlimを切り替えるためのヒューズ素子F3をトリミングビットとして設けた。従って、過電流検出用基準電圧V42におけるオンデューティONDUTYに対する増加率を、各ヒューズ素子F1、F2及びF3を切断するか否かにより調整できる。また、カレントミラー回路CM2のミラー比Rcm2を切り替えるためのヒューズ素子F4と、電流電圧変換回路45の変換比Rlimを切り替えるためのヒューズ素子F3をトリミングビットとして設けた。従って、過電流検出用基準電圧V42の最小値を、各ヒューズ素子F3及びF4を切断するか否かにより調整できる。従って、例えば、スイッチング電源装置200の製造時のトリミングにおいて、過電流検出用基準電圧発生回路42を構成する各素子の素子値のバラツキを、ヒューズ素子F1〜F4を選択的に切断することにより補正できる。   Further, fuse elements F1 and F2 for switching the mirror ratio Rcm1 of the current mirror circuit CM1 and a fuse element F3 for switching the conversion ratio Rlim of the current-voltage conversion circuit 45 are provided as trimming bits. Therefore, the increase rate with respect to the on-duty ONDUTY in the overcurrent detection reference voltage V42 can be adjusted by whether or not the fuse elements F1, F2, and F3 are disconnected. Further, a fuse element F4 for switching the mirror ratio Rcm2 of the current mirror circuit CM2 and a fuse element F3 for switching the conversion ratio Rlim of the current-voltage conversion circuit 45 are provided as trimming bits. Therefore, the minimum value of the overcurrent detection reference voltage V42 can be adjusted by whether or not the fuse elements F3 and F4 are cut. Therefore, for example, in the trimming at the time of manufacturing the switching power supply device 200, the variation in the element values of the elements constituting the overcurrent detection reference voltage generation circuit 42 is corrected by selectively cutting the fuse elements F1 to F4. it can.

また、本実施形態において、カレントミラー回路CM1の入力側及び出力側、カレントミラー回路CM2の出力側ならびに電流電圧変換回路45に、それぞれ1つのヒューズ素子F1、F2、F4及びF3を設けたが、本発明はこれに限られない。ヒューズ素子の数を増やすことにより、カレントミラー回路CM1及びCM2の各ミラー比Rcm1及びRcm2ならびに電流電圧変換回路45の抵抗値Rlimの切り替え数を増やすことができる。   In the present embodiment, one fuse element F1, F2, F4, and F3 is provided on the input side and output side of the current mirror circuit CM1, the output side of the current mirror circuit CM2, and the current-voltage conversion circuit 45, respectively. The present invention is not limited to this. By increasing the number of fuse elements, the number of switching of the mirror ratios Rcm1 and Rcm2 of the current mirror circuits CM1 and CM2 and the resistance value Rlim of the current-voltage conversion circuit 45 can be increased.

さらに、本実施形態において、カレントミラー回路CM1及びCM2の各ミラー比Rcm1及びRcm2ならびに電流電圧変換回路45の抵抗値Rlimをトリミングによりあらかじめ調整したが、本発明はこれに限られない。カレントミラー回路CM1及びCM2の各ミラー比Rcm1及びRcm2ならびに電流電圧変換回路45の抵抗値Rlimのうちの少なくとも1つを、トリミングによりあらかじめ調整すればよい。   Further, in the present embodiment, the mirror ratios Rcm1 and Rcm2 of the current mirror circuits CM1 and CM2 and the resistance value Rlim of the current-voltage conversion circuit 45 are adjusted in advance by trimming, but the present invention is not limited to this. At least one of the mirror ratios Rcm1 and Rcm2 of the current mirror circuits CM1 and CM2 and the resistance value Rlim of the current-voltage conversion circuit 45 may be adjusted in advance by trimming.

第2の実施形態.
第1の実施形態において、スイッチング電流検出回路3は、入力端子DRAINに接続された一端を有するスイッチ素子と、当該スイッチ素子の他端と接地端子COMとの間に直列に接続された2つの抵抗とを備えて構成された。さらに、スイッチング電流検出回路3は、2つの抵抗間の接続点の電圧をスイッチング電流検出電圧Vdとして出力した。一般に、スイッチ素子Q1のオン抵抗は、動作温度に比例して大きくなる正の温度特性を有する。従って、スイッチ素子Q1及びスイッチング電流検出回路3内のスイッチ素子のドレイン電圧は、温度が高いほど大きくなり、スイッチング電流検出電圧Vdは温度の上昇とともに大きくなる。従って、スイッチ素子Q1のオン抵抗の温度に対する変化率が比較的大きいときに、温度に実質的に依存しない過電流検出用基準電圧V42を用いると、過電流検出信号S4の電圧レベルは、高温時には常温時より小さいスイッチング電流で反転する。一方、低温時には、過電流検出信号S4の電圧レベルは、常温時より大きいスイッチング電流で反転してしまう。
Second embodiment.
In the first embodiment, the switching current detection circuit 3 includes a switch element having one end connected to the input terminal DRAIN, and two resistors connected in series between the other end of the switch element and the ground terminal COM. And configured with. Furthermore, the switching current detection circuit 3 outputs the voltage at the connection point between the two resistors as the switching current detection voltage Vd. In general, the on-resistance of the switch element Q1 has a positive temperature characteristic that increases in proportion to the operating temperature. Therefore, the drain voltage of the switch element Q1 and the switch element in the switching current detection circuit 3 increases as the temperature increases, and the switching current detection voltage Vd increases as the temperature increases. Therefore, when the overcurrent detection reference voltage V42 that does not substantially depend on the temperature is used when the rate of change of the ON resistance of the switch element Q1 with respect to the temperature is relatively large, the voltage level of the overcurrent detection signal S4 is Inverts at a switching current smaller than that at room temperature. On the other hand, at a low temperature, the voltage level of the overcurrent detection signal S4 is inverted by a switching current larger than that at the normal temperature.

図4は、本発明の第2の実施形態に係るデューティ検出回路41及び過電流検出用基準電圧発生回路42Aの構成を示す回路図である。過電流検出用基準電圧発生回路42Aは、図2の過電流検出用基準電圧発生回路42に比較して、電圧電流変換回路44に代えて電圧電流変換回路44Aを備えた点が異なる。また、電圧電流変換回路44Aは、電圧電流変換回路44に比較して、抵抗r2に代えてダイオードD1を備えた点が異なる。以下、第1の実施形態との間の相違点のみを説明する。   FIG. 4 is a circuit diagram showing configurations of the duty detection circuit 41 and the overcurrent detection reference voltage generation circuit 42A according to the second embodiment of the present invention. The overcurrent detection reference voltage generation circuit 42A differs from the overcurrent detection reference voltage generation circuit 42 of FIG. 2 in that a voltage / current conversion circuit 44A is provided instead of the voltage / current conversion circuit 44. Further, the voltage / current conversion circuit 44A is different from the voltage / current conversion circuit 44 in that a diode D1 is provided instead of the resistor r2. Only the differences from the first embodiment will be described below.

図2において、ダイオードD1のしきい値電圧は負の温度特性を有するので、ダイオードD1に流れる電流I2は正の温度特性を有する。また、本実施形態において、電流電圧変換回路45の全体の抵抗値Rlimを正の温度特性を有するように設定する。これにより、スイッチング電流検出電圧Vdと同様に正の温度特性を有する過電流検出用基準電圧V42を発生する。従って、本実施形態によれば、スイッチ素子Q1の正の温度特性に起因してスイッチング電流検出電圧Vdが正の温度特性を有していても、入力電圧VINに関わらずスイッチ素子Q1を過電流から保護できる。   In FIG. 2, since the threshold voltage of the diode D1 has a negative temperature characteristic, the current I2 flowing through the diode D1 has a positive temperature characteristic. In the present embodiment, the entire resistance value Rlim of the current-voltage conversion circuit 45 is set to have a positive temperature characteristic. As a result, an overcurrent detection reference voltage V42 having a positive temperature characteristic similar to the switching current detection voltage Vd is generated. Therefore, according to this embodiment, even if the switching current detection voltage Vd has a positive temperature characteristic due to the positive temperature characteristic of the switching element Q1, the switching element Q1 is overcurrent regardless of the input voltage VIN. Can be protected from.

なお、本実施形態において、図2の抵抗r2に代えてダイオードD1を用いたが、本発明はこれに限られない。図2の抵抗r2に代えて、負の温度特性を有する抵抗r2とダイオードD1との直列接続回路又は負の温度特性を有する抵抗などのトランジスタQ1のオン抵抗の温度特性と逆極性の温度特性を有する抵抗を用いてもよい。   In the present embodiment, the diode D1 is used instead of the resistor r2 in FIG. 2, but the present invention is not limited to this. In place of the resistor r2 in FIG. 2, the temperature characteristic of the on-resistance of the transistor Q1 such as a series connection circuit of a resistor r2 having a negative temperature characteristic and a diode D1 or a resistor having a negative temperature characteristic is opposite to the temperature characteristic. You may use the resistor which has.

第1及び第2の実施形態において、過電流検出用基準電圧発生回路42及び42Aは、
(a)第1の抵抗を備え、デューティ検出電圧Vrcを第1の抵抗に印加することにより、デューティ検出電圧Vrcを第1の電流I1に変換する第1の電圧電流変換回路と、
(b)第2の抵抗を備え、所定の第1の基準電圧VREF2を第2の抵抗に印加することにより、第1の基準電圧VREFを第2の電流I2に変換する第2の電圧電流変換回路と、
(c)第1の電流I1を、所定の第1のミラー比Rcm1で第3の電流Icm1に変換する第1のカレントミラー回路と、
(d)第2の電流I2を、所定の第2のミラー比Rcm2で第4の電流Icm2に変換する第2のカレントミラー回路と、
(e)第3の抵抗を備え、第3及び第4の電流Icm1,Icm2の和の電流を第3の抵抗に流すことにより、第3及び第4の電流Icm1,Icm2の和の電流を上記過電流検出用基準電圧V42に変換する電流電圧変換回路とを備えればよい。ここで、電圧電流変換回路44は、第1の抵抗を備え、温度に実質的に依存しない所定の基準電圧VREF2を第1の抵抗に印加することにより、基準電圧VREF2を電流I2に変換すればよい。また、電流電圧変換回路45は、第2の抵抗を備え、電流I2に対応する電流Icm2を第2の抵抗に流すことにより、電流Icm2を電圧に変換すればよい。ここで、基準電圧VREF2は実質的に温度に依存せず、第2の抵抗は、スイッチ素子Q1のオン抵抗の温度特性と逆極性の温度特性を有し、第3の抵抗は、スイッチ素子Q1のオン抵抗の温度特性と同一極性の温度特性を有していればよい。
In the first and second embodiments, the overcurrent detection reference voltage generation circuits 42 and 42A include:
(A) a first voltage-current conversion circuit that includes a first resistor and converts the duty detection voltage Vrc to a first current I1 by applying the duty detection voltage Vrc to the first resistor;
(B) A second voltage-current converter that includes a second resistor and converts the first reference voltage VREF into the second current I2 by applying a predetermined first reference voltage VREF2 to the second resistor. Circuit,
(C) a first current mirror circuit that converts the first current I1 into a third current Icm1 at a predetermined first mirror ratio Rcm1,
(D) a second current mirror circuit that converts the second current I2 into a fourth current Icm2 at a predetermined second mirror ratio Rcm2,
(E) A third resistor is provided, and the sum of the third and fourth currents Icm1 and Icm2 is passed through the third resistor, whereby the sum of the third and fourth currents Icm1 and Icm2 is What is necessary is just to provide the current-voltage conversion circuit which converts into the overcurrent detection reference voltage V42. Here, the voltage-current conversion circuit 44 includes a first resistor and applies a predetermined reference voltage VREF2 that does not substantially depend on temperature to the first resistor, thereby converting the reference voltage VREF2 into a current I2. Good. The current-voltage conversion circuit 45 includes a second resistor, and the current Icm2 may be converted into a voltage by causing the current Icm2 corresponding to the current I2 to flow through the second resistor. Here, the reference voltage VREF2 does not substantially depend on the temperature, the second resistor has a temperature characteristic opposite to the temperature characteristic of the on-resistance of the switch element Q1, and the third resistor has the switch element Q1. It is only necessary to have temperature characteristics of the same polarity as the temperature characteristics of the on-resistance.

また、スイッチ素子Q1のオン抵抗の温度特性と逆極性の温度特性を有する抵抗r1を用いることにより、スイッチ素子Q1のオンデューティONDUTYに比例しかつスイッチ素子Q1のオン抵抗の温度特性と同一の極性を有する電流I1を発生できる。   Further, by using the resistor r1 having a temperature characteristic opposite to the temperature characteristic of the on-resistance of the switch element Q1, the same polarity as the temperature characteristic of the on-resistance of the switch element Q1 is proportional to the on-duty ONDUTY of the switch element Q1 Can be generated.

第3の実施形態.
図5は、本発明の第3の実施形態に係るデューティ検出回路41A及び過電流検出用基準電圧発生回路42の構成を示す回路図である。上記各実施形態において、基準電圧VREF1は、例えば1Vなどの比較的低い値に設定された。このため、nMOSトランジスタであるスイッチ素子N1及びN2を用いた。図5において、本実施形態に係るデューティ検出回路41Aは、図2のデューティ検出回路41に比較して、スイッチ素子N1に代えてpMOSトランジスタであるスイッチ素子P1を備えた点が異なる。以下、第1の実施形態との間の相違点のみを説明する。
Third embodiment.
FIG. 5 is a circuit diagram showing configurations of the duty detection circuit 41A and the overcurrent detection reference voltage generation circuit 42 according to the third embodiment of the present invention. In each of the above embodiments, the reference voltage VREF1 is set to a relatively low value such as 1V. For this reason, switch elements N1 and N2 which are nMOS transistors are used. In FIG. 5, the duty detection circuit 41A according to the present embodiment is different from the duty detection circuit 41 of FIG. 2 in that a switch element P1 that is a pMOS transistor is provided instead of the switch element N1. Only the differences from the first embodiment will be described below.

図5において、電圧源61は、スイッチ素子P1のしきい値電圧と、スイッチ素子N2のしきい値電圧との和より高い所定の基準電圧VREF1を発生する。また、制御信号EXTは、インバータ55により反転されてスイッチ素子P1及びN2の各ゲートに出力される。従って、デューティ検出回路41Aは、デューティ検出回路41と同様にデューティ検出電圧Vrcを発生する。本実施形態に係るデューティ検出回路41Aは、第1の実施形態に係るデューティ検出回路41Aと同様の作用効果を有する。   In FIG. 5, the voltage source 61 generates a predetermined reference voltage VREF1 that is higher than the sum of the threshold voltage of the switch element P1 and the threshold voltage of the switch element N2. The control signal EXT is inverted by the inverter 55 and output to the gates of the switch elements P1 and N2. Accordingly, the duty detection circuit 41A generates the duty detection voltage Vrc in the same manner as the duty detection circuit 41. The duty detection circuit 41A according to the present embodiment has the same operational effects as the duty detection circuit 41A according to the first embodiment.

第4の実施形態.
図6は、本発明の第4の実施形態に係るデューティ検出回路41A及び過電流検出用基準電圧発生回路42Aの構成を示す回路図である。図6に示すように、第3の実施形態に係るデューティ検出回路41Aと、第2の実施形態に係る過電流検出用基準電圧発生回路42Aとを組み合わせて用いてもよい。本実施形態は、第2の実施形態と同様の作用効果を有する。
Fourth embodiment.
FIG. 6 is a circuit diagram showing configurations of a duty detection circuit 41A and an overcurrent detection reference voltage generation circuit 42A according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the duty detection circuit 41A according to the third embodiment and the overcurrent detection reference voltage generation circuit 42A according to the second embodiment may be used in combination. The present embodiment has the same function and effect as the second embodiment.

なお、上記各実施形態において、軽負荷時には、スイッチ素子Q1はPWM制御されずに間欠的にオンするように制御される(バースト動作)。この結果、オンデューティONDUTYが小さくなり、場合によっては、過電流検出用基準電圧V42は最小値Rcm2×(VREF2/r2)×Rlimまで低下する。しかしながら、バースト動作時はスイッチ素子Q1に大きい電流を流す必要がないので、過電流検出用基準電圧V42がこのように低下しても問題はない。   In each of the above embodiments, at light load, the switch element Q1 is controlled to be intermittently turned on without being subjected to PWM control (burst operation). As a result, the on-duty ONDUTY is reduced, and in some cases, the overcurrent detection reference voltage V42 decreases to the minimum value Rcm2 × (VREF2 / r2) × Rlim. However, since it is not necessary to flow a large current through the switch element Q1 during the burst operation, there is no problem even if the overcurrent detection reference voltage V42 is lowered in this way.

また、上記各実施形態において、ピーク電流制御型スイッチングレギュレータであるスイッチング電源装置200を例に挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限られず、電圧制御型スイッチングレギュレータであってもよい。   In each of the above embodiments, the present invention has been described by taking the switching power supply device 200 that is a peak current control type switching regulator as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be a voltage control type switching regulator. .

さらに、スイッチング電流検出回路3は、スイッチ素子Q1のドレインに接続されたドレインと、直列に接続された2つの抵抗を介して接地端子COMに接続されたソースとを有するスイッチ素子を備えて構成された。しかしながら、本発明はこれに限られない。例えば、スイッチ素子Q1のソースと接地端子COMとの間に電流検出抵抗を挿入し、電流検出抵抗の両端電圧をスイッチング電流検出電圧Vdとして出力してもよい。   Further, the switching current detection circuit 3 includes a switching element having a drain connected to the drain of the switching element Q1 and a source connected to the ground terminal COM through two resistors connected in series. It was. However, the present invention is not limited to this. For example, a current detection resistor may be inserted between the source of the switch element Q1 and the ground terminal COM, and the voltage across the current detection resistor may be output as the switching current detection voltage Vd.

4…比較器、
40…過電流検出回路、
41,41A…デューティ検出回路、
42,42A…過電流検出用基準電圧発生回路、
43…電圧電流変換回路、
44,44A…電圧電流変換回路、
45…電流電圧変換回路、
CM1,CM2…カレントミラー回路、
100…制御回路、
200…スイッチング電源装置、
Q1…スイッチ素子。
4 ... Comparator,
40: Overcurrent detection circuit,
41, 41A ... duty detection circuit,
42, 42A ... reference voltage generating circuit for detecting overcurrent,
43 ... Voltage-current conversion circuit,
44, 44A ... voltage-current conversion circuit,
45 ... Current-voltage conversion circuit,
CM1, CM2 ... current mirror circuit,
100: control circuit,
200: switching power supply,
Q1 is a switch element.

特許第4848786号公報Japanese Patent No. 4848786 特許第4064296号公報Japanese Patent No. 4064296 特開2009−106038号公報JP 2009-106038 A 特許第4066303号公報Japanese Patent No. 4066303

Claims (9)

入力端子に接続された第1のスイッチ素子をオンオフ制御することにより、上記入力端子を介して入力された入力電圧を所定の出力電圧に変換して出力する制御回路と、
上記第1のスイッチ素子に流れるスイッチング電流を検出し、当該検出した電流に比例するスイッチング電流検出電圧を発生するスイッチング電流検出回路とを備えたスイッチング電源装置のための過電流検出回路において、
上記第1のスイッチ素子のオン時間とオフ時間との和に対するオン時間の比を検出し、当該検出した比に比例するデューティ検出電圧を発生するデューティ検出回路と、
上記デューティ検出電圧に比例する過電流検出用基準電圧を発生する過電流検出用基準電圧発生回路と、
上記スイッチング電流検出電圧を上記過電流検出用基準電圧と比較し、上記スイッチング電流検出電圧が上記過電流検出用基準電圧より大きいときに過電流検出信号を発生する比較器とを備えたことを特徴とする過電流検出回路。
A control circuit that converts the input voltage input through the input terminal into a predetermined output voltage and outputs it by controlling on / off of the first switch element connected to the input terminal;
In an overcurrent detection circuit for a switching power supply device comprising a switching current detection circuit that detects a switching current flowing through the first switch element and generates a switching current detection voltage proportional to the detected current,
A duty detection circuit for detecting a ratio of the on-time to the sum of the on-time and off-time of the first switch element and generating a duty detection voltage proportional to the detected ratio;
An overcurrent detection reference voltage generation circuit for generating an overcurrent detection reference voltage proportional to the duty detection voltage;
A comparator that compares the switching current detection voltage with the overcurrent detection reference voltage and generates an overcurrent detection signal when the switching current detection voltage is greater than the overcurrent detection reference voltage; Overcurrent detection circuit.
上記過電流検出用基準電圧発生回路は、
第1の抵抗を備え、上記デューティ検出電圧を上記第1の抵抗に印加することにより、上記デューティ検出電圧を第1の電流に変換する第1の電圧電流変換回路と、
第2の抵抗を備え、所定の第1の基準電圧を上記第2の抵抗に印加することにより、上記第1の基準電圧を第2の電流に変換する第2の電圧電流変換回路と、
上記第1の電流を、所定の第1のミラー比で第3の電流に変換する第1のカレントミラー回路と、
上記第2の電流を、所定の第2のミラー比で第4の電流に変換する第2のカレントミラー回路と、
第3の抵抗を備え、上記第3及び第4の電流の和の電流を上記第3の抵抗に流すことにより、上記第3及び第4の電流の和の電流を上記過電流検出用基準電圧に変換する電流電圧変換回路とを備えたことを特徴とする請求項1記載の過電流検出回路。
The overcurrent detection reference voltage generation circuit is
A first voltage-current conversion circuit that includes a first resistor and converts the duty detection voltage into a first current by applying the duty detection voltage to the first resistor;
A second voltage-current conversion circuit comprising a second resistor and converting the first reference voltage into a second current by applying a predetermined first reference voltage to the second resistor;
A first current mirror circuit for converting the first current into a third current at a predetermined first mirror ratio;
A second current mirror circuit that converts the second current into a fourth current at a predetermined second mirror ratio;
A third resistor, and passing the sum of the third and fourth currents through the third resistor, whereby the sum of the third and fourth currents is converted into the overcurrent detection reference voltage. The overcurrent detection circuit according to claim 1, further comprising a current-voltage conversion circuit that converts the current to a current-voltage conversion circuit.
上記第1のミラー比と、上記第2のミラー比と、上記第3の抵抗の抵抗値とのうちの少なくとも1つは、トリミングによりあらかじめ調整されたことを特徴とする請求項2記載の過電流検出回路。   3. The process according to claim 2, wherein at least one of the first mirror ratio, the second mirror ratio, and the resistance value of the third resistor is adjusted in advance by trimming. Current detection circuit. 上記第1の基準電圧は温度に実質的に依存せず、
上記第2の抵抗は、上記第1のスイッチ素子のオン抵抗の温度特性と逆極性の温度特性を有し、
上記第3の抵抗は、上記第1のスイッチ素子のオン抵抗の温度特性と同一極性の温度特性を有することを特徴とする請求項2又は3記載の過電流検出回路。
The first reference voltage is substantially independent of temperature,
The second resistor has a temperature characteristic opposite in polarity to the temperature characteristic of the on-resistance of the first switch element,
4. The overcurrent detection circuit according to claim 2, wherein the third resistor has a temperature characteristic having the same polarity as the temperature characteristic of the on-resistance of the first switch element.
上記第1の抵抗は、上記第1のスイッチ素子のオン抵抗の温度特性と逆極性の温度特性を有することを特徴とする請求項2乃至4のうちのいずれか1つに記載の過電流検出回路。   5. The overcurrent detection according to claim 2, wherein the first resistor has a temperature characteristic opposite in polarity to the temperature characteristic of the on-resistance of the first switch element. circuit. 上記スイッチング電流検出回路は、温度変化に応じて上記第1のスイッチ素子のオン抵抗が変化することを利用して上記スイッチング電流を検出することを特徴とする請求項4又は5記載の過電流検出回路。   6. The overcurrent detection according to claim 4, wherein the switching current detection circuit detects the switching current by utilizing a change in on-resistance of the first switch element according to a temperature change. circuit. 上記第1乃至第3の抵抗の各抵抗値は、互いの同一極性の温度特性を有することを特徴とする請求項2又は3記載の過電流検出回路。   4. The overcurrent detection circuit according to claim 2, wherein the resistance values of the first to third resistors have temperature characteristics of the same polarity. 上記デューティ検出回路は、
所定の第2の基準電圧を発生する電圧源に接続された一端を有し、上記第1のスイッチ素子と連動してオンオフするように制御される第2のスイッチ素子と、
上記第2のスイッチ素子の他端と接地との間に接続され、上記第1のスイッチ素子と相補的にオンオフするように制御される第3のスイッチ素子と、
上記第2及び第3のスイッチ素子の接続点に接続された一端を有する第4の抵抗と、
上記第4の抵抗の他端と接地との間に接続されたコンデンサとを備え、
上記コンデンサの両端電圧を上記デューティ検出電圧として出力することを特徴とする請求項1乃至7のうちのいずれか1つに記載の過電流検出回路。
The duty detection circuit is
A second switch element having one end connected to a voltage source for generating a predetermined second reference voltage and controlled to be turned on and off in conjunction with the first switch element;
A third switch element connected between the other end of the second switch element and the ground and controlled to be turned on / off in a complementary manner with the first switch element;
A fourth resistor having one end connected to a connection point of the second and third switch elements;
A capacitor connected between the other end of the fourth resistor and the ground,
The overcurrent detection circuit according to claim 1, wherein a voltage across the capacitor is output as the duty detection voltage.
請求項1乃至8のうちのいずれか1つに記載の過電流検出回路と、
上記過電流検出回路からの過電流検出信号に応答して、上記第1のスイッチ素子をオフする制御回路とを備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。
An overcurrent detection circuit according to any one of claims 1 to 8,
A switching power supply device comprising: a control circuit for turning off the first switch element in response to an overcurrent detection signal from the overcurrent detection circuit.
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