JP2014096891A - Overcurrent detection circuit and switching power supply device - Google Patents
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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
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
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
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
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
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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
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
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-
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
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-
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
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-
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-
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
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-
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-
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-
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
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
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-
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
(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-
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
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
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
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
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
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.
Claims (9)
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.
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.
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.
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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