JP2014187740A - Switching power supply circuit, electronic device, and semiconductor integrated circuit device - Google Patents

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利緒 平形
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching power supply circuit which makes pulse widths of a maximum pulse signal and a minimum pulse signal occupying a frequency of a PWM signal independently of the frequency of the PWM signal.SOLUTION: A switching power supply circuit 1 comprises: transistors 16 and 17 generating a switching voltage; a coil 18 and a capacitor 19 generating a power supply voltage VBAT from the switching voltage; a comparator 9 generating a PWM signal from a feedback voltage VFB and a triangular wave Vcap; an oscillator 12 generating the triangular wave, a maximum pulse signal, and a minimum pulse signal; and an output stage control logic unit 6 generating a drive signal for driving the transistors 16 and 17. The oscillator 12 increases/decreases a pulse width of the maximum pulse signal and the minimum pulse signal in accordance with a frequency of the triangular wave. The control unit outputs the PWM signal as the drive signal in a normal operation, and outputs the maximum pulse signal in a heavy load operation and outputs the minimum pulse signal in a light load operation, as the drive signal.

Description

本発明は、スイッチング電源回路、電子装置、および半導体集積回路装置に関し、例えばスイッチング電源回路を有する半導体集積回路装置やシステムなどに適用可能な技術である。   The present invention relates to a switching power supply circuit, an electronic device, and a semiconductor integrated circuit device, and is a technique applicable to, for example, a semiconductor integrated circuit device or system having a switching power supply circuit.

ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話やデジタルカメラなどの電子機器には、リチウムイオン電池などの二次電池、および該二次電池に最適な充放電が行われるように制御する半導体集積回路装置を有するバッテリパックが広く用いられている。   A battery having a secondary battery such as a lithium ion battery and a semiconductor integrated circuit device that controls the secondary battery to be optimally charged / discharged in an electronic device such as a notebook personal computer, a mobile phone, or a digital camera Packs are widely used.

また、電子機器には、バッテリパックに充電用電源電圧を供給する電源回路が設けられている。電源回路としては、例えばスイッチングレギュレータなどのスイッチング電源回路が広く用いられている。スイッチング電源回路は、トランジスタのスイッチング動作により外部入力される電源電圧、すなわちスイッチング用電源電圧をパルス信号に変換して出力し、充電用電源電圧としてバッテリパックに供給する。   Further, the electronic device is provided with a power supply circuit that supplies a power supply voltage for charging to the battery pack. As the power supply circuit, for example, a switching power supply circuit such as a switching regulator is widely used. The switching power supply circuit converts a power supply voltage that is externally input by the switching operation of the transistor, that is, a switching power supply voltage into a pulse signal, outputs the pulse signal, and supplies the pulse voltage as a charging power supply voltage.

この種のスイッチング電源回路には、パルス生成部から入力される最大パルス信号あるいは最小パルス信号などの制御パルス信号に基づきスイッチング用トランジスタを駆動させる駆動信号を生成する論理回路を含むパルス制御技術が用いられているものがある。   This type of switching power supply circuit uses a pulse control technique including a logic circuit that generates a drive signal for driving a switching transistor based on a control pulse signal such as a maximum pulse signal or a minimum pulse signal input from a pulse generator. There is something that has been.

最大パルス信号は、大電流が必要な重負荷時において、スイッチング用トランジスタが常時オンとなり過電流が流れてしまうことを防止するものであり、最小パルス信号は、電流がほとんど流れない軽負荷時における該論理回路の誤動作を防止するものであるが、最大パルス信号及び最小パルス信号はいずれも略一定の間隔でスイッチング用トランジスタをオフさせる構成となっている。   The maximum pulse signal prevents the overcurrent from flowing because the switching transistor is always turned on in heavy loads that require a large current. The minimum pulse signal is used in light loads where almost no current flows. In order to prevent malfunction of the logic circuit, the maximum pulse signal and the minimum pulse signal are both configured to turn off the switching transistor at a substantially constant interval.

上記したスイッチング電源回路における最小パルス信号および最大パルス信号は、例えばC(静電容量)R(抵抗)回路を利用して略一定のパルス幅を生成している。そのため、最小パルス信号および最大パルス信号のパルス幅はそれぞれ固定値となる。   The minimum pulse signal and the maximum pulse signal in the switching power supply circuit described above generate a substantially constant pulse width using, for example, a C (capacitance) R (resistance) circuit. For this reason, the pulse widths of the minimum pulse signal and the maximum pulse signal are fixed values.

スイッチング電源回路においては、接続する負荷に応じて最適な充電電流を供給するために、トランジスタのスイッチング周波数を可変にすることが可能なものがある。しかしながら、先に述べたように、制御パルス信号はCR回路などによって略一定のパルス幅に生成しているため、スイッチング周波数が可変されたことによってパルス幅の占める割合が変わってしまうことになる。   Some switching power supply circuits can change the switching frequency of a transistor in order to supply an optimum charging current according to a load to be connected. However, as described above, since the control pulse signal is generated with a substantially constant pulse width by a CR circuit or the like, the ratio of the pulse width is changed by changing the switching frequency.

例えば、スイッチング周波数が1MHzのときに該スイッチング周波数の10%を示すパルス幅であった場合、同じパルス幅でもスイッチング周波数が2MHzとなると、その割合が20%になってしまう。   For example, when the switching frequency is 1 MHz and the pulse width indicates 10% of the switching frequency, the ratio becomes 20% when the switching frequency becomes 2 MHz even with the same pulse width.

特に、スイッチング電源回路では、最大パルス信号におけるパルス幅の占める割合(電位がハイにある期間)が小さくなりすぎると、スイッチング用トランジスタのオン時間が短くなってしまい、充電用電源における出力電流の最大値に影響が出てしまい、充電性能の低下を招いてしまうという問題がある。   In particular, in the switching power supply circuit, if the ratio of the pulse width in the maximum pulse signal (period in which the potential is high) becomes too small, the on-time of the switching transistor becomes short, and the maximum output current in the charging power supply There is a problem that the value is affected and the charging performance is lowered.

本発明の目的は、スイッチング周波数の変動に合わせて、最小パルス信号または最大パルス信号のパルス幅を最適に変動させることのできる技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of optimally changing the pulse width of the minimum pulse signal or the maximum pulse signal in accordance with the change of the switching frequency.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明による代表的なスイッチング電源回路は、外部から供給される第1電源電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング部と該スイッチング部が生成したスイッチング電圧を平滑化する平滑部とを含みスイッチング変換された第2電源電圧を供給するスイッチング回路部と、前記スイッチング部におけるスイッチング動作を制御する制御部と、を有するものであり、前記制御部は、三角波、最大パルス信号および最小パルス信号を生成するパルス生成部と、第2電源電圧の電圧レベルとパルス生成部から出力される三角波の電圧変位とを比較し比較結果に応じたPWM信号を生成するPWM生成部と、スイッチング部にスイッチング電圧の生成を制御する制御部駆動信号を供給する制御信号出力部と、を有する。   A typical switching power supply circuit according to the present invention includes a switching unit that generates a switching voltage by switching a first power supply voltage supplied from the outside, and a smoothing unit that smoothes the switching voltage generated by the switching unit. A switching circuit unit that supplies the converted second power supply voltage; and a control unit that controls a switching operation of the switching unit. The control unit generates a triangular wave, a maximum pulse signal, and a minimum pulse signal. A pulse generating unit that compares the voltage level of the second power supply voltage with the voltage displacement of the triangular wave output from the pulse generating unit and generates a PWM signal according to the comparison result; and A control signal output unit that supplies a control unit drive signal for controlling generation.

そして、パルス生成部は、三角波の電圧変位に合わせて、電圧変位における一の最小電圧レベルとなるタイミングから次の最小電圧レベルとなるタイミングに基づいて設定される期間ハイとなるパルス幅を有する最大パルス信号と、三角波の電圧変位における最大電圧レベルのタイミングで生成される最小パルス幅に設定された最小パルス信号と、を生成する。また、制御信号出力部は、第1の動作状態においてはPWM信号に基づいて生成された駆動信号を、第2の動作状態においてはパルス生成部が生成した最大パルス信号を駆動信号として、さらに第3の動作状態においてはパルス生成部が生成した最小パルス信号を駆動信号として、それぞれ出力する。   The pulse generator has a maximum pulse width that is high for a period that is set based on the timing at which the minimum voltage level is reached from the timing at which the voltage displacement is changed to the next minimum voltage level in accordance with the triangular wave voltage displacement. A pulse signal and a minimum pulse signal set to a minimum pulse width generated at the timing of the maximum voltage level in the triangular wave voltage displacement are generated. The control signal output unit further uses the drive signal generated based on the PWM signal in the first operation state as the drive signal, and the maximum pulse signal generated by the pulse generation unit in the second operation state as the drive signal. In the operation state 3, the minimum pulse signal generated by the pulse generator is output as a drive signal.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

(1)安定した電源電圧を生成することができる。   (1) A stable power supply voltage can be generated.

(2)電源電圧の生成効率を向上させることができる。   (2) The generation efficiency of the power supply voltage can be improved.

本発明の実施の形態によるスイッチング電源回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the switching power supply circuit by embodiment of this invention. 図1のスイッチング電源回路に設けられたパルス発生部、およびスイッチング回路の構成の一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a configuration of a pulse generator provided in the switching power supply circuit of FIG. 1 and a switching circuit. 図2のパルス発生部に設けられたオシレータにおける構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a structure in the oscillator provided in the pulse generation part of FIG. 図2のパルス発生部に設けられた出力段制御論理部における構成の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a configuration in an output stage control logic unit provided in the pulse generation unit of FIG. 2. 図3のオシレータにおける各部の信号タイミングの一例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart illustrating an example of signal timing of each unit in the oscillator of FIG. 3. 通常動作時における図4の出力段制御論理部の一例を示すタイミングチャートである。5 is a timing chart showing an example of the output stage control logic unit of FIG. 4 during normal operation. 重負荷動作時における図4の出力段制御論理部の一例を示すタイミングチャートである。5 is a timing chart showing an example of the output stage control logic unit of FIG. 4 during heavy load operation. 軽負荷動作時における図4の出力段制御論理部の一例を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating an example of the output stage control logic unit of FIG. 4 during light load operation. 過電流検出信号が入力された際の図4の出力段制御論理部の一例を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating an example of an output stage control logic unit in FIG. 4 when an overcurrent detection signal is input.

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。   In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like.

また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。   Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。   Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say.

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。   Similarly, in the following embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, etc., the shape of the component is substantially the case unless it is clearly specified and the case where it is clearly not apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.

また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。   In all the drawings for explaining the embodiments, the same members are denoted by the same reference symbols in principle, and the repeated explanation thereof is omitted. In order to make the drawings easy to understand, even a plan view may be hatched.

〈発明の概要〉
本発明の第1の概要における電源電圧を生成するスイッチング電源回路(スイッチング電源回路1)は、スイッチング部(トランジスタ16,17)、平滑部(コイル18、コンデンサ19)、PWM生成部(コンパレータ9)、パルス生成部(オシレータ12)、および制御部(出力段制御論理部6、ドライバ14,15)を有する。
<Summary of invention>
The switching power supply circuit (switching power supply circuit 1) for generating a power supply voltage in the first outline of the present invention includes a switching unit (transistors 16 and 17), a smoothing unit (coil 18 and a capacitor 19), and a PWM generation unit (comparator 9). , A pulse generation unit (oscillator 12), and a control unit (output stage control logic unit 6, drivers 14 and 15).

スイッチング部は、スイッチング用電源電圧(VDD2)をスイッチングしてスイッチング電圧を生成する。平滑部は、スイッチング部が生成したスイッチング電圧を平滑化し、電源電圧として供給する。   The switching unit generates a switching voltage by switching the switching power supply voltage (VDD2). The smoothing unit smoothes the switching voltage generated by the switching unit and supplies it as a power supply voltage.

PWM生成部は、電源電圧の電圧レベル(フィードバック電圧VFB)と三角波(電圧Vcap)とを比較し、PWM信号を生成する。パルス生成部は、PWM生成部に出力する三角波、最大パルス信号(最大パルス信号MAXP)、および最小パルス信号(最小パルス信号MINP)をそれぞれ生成する。制御部は、スイッチング部を駆動する駆動信号(駆動信号Sdv1,Sdv2)を生成してスイッチング電圧の生成を制御する。   The PWM generation unit compares the voltage level of the power supply voltage (feedback voltage VFB) with the triangular wave (voltage Vcap) to generate a PWM signal. The pulse generation unit generates a triangular wave, a maximum pulse signal (maximum pulse signal MAXP), and a minimum pulse signal (minimum pulse signal MINP) to be output to the PWM generation unit. The control unit generates drive signals (drive signals Sdv1, Sdv2) for driving the switching unit, and controls generation of the switching voltage.

そして、パルス生成部は、三角波の周波数に合わせて、最大パルス信号のパルス幅、および最小パルス信号のパルス幅を増減して生成する。また、制御部は、第1の動作状態(通常動作時)において、PWM信号に基づいてスイッチング部を駆動する駆動信号を出力し、第2の動作状態(重負荷動作時)において、パルス生成部(オシレータ12)が生成した最大パルス信号をスイッチング部を駆動する駆動信号として出力する。さらに、制御部は、第3の動作状態(軽負荷動作時)において、パルス生成部が生成した最小パルス信号をスイッチング部を駆動する駆動信号として出力する。   Then, the pulse generation unit generates the pulse width of the maximum pulse signal and the pulse width of the minimum pulse signal by increasing or decreasing in accordance with the triangular wave frequency. The control unit outputs a drive signal for driving the switching unit based on the PWM signal in the first operation state (during normal operation), and the pulse generation unit in the second operation state (during heavy load operation). The maximum pulse signal generated by the (oscillator 12) is output as a drive signal for driving the switching unit. Further, the control unit outputs the minimum pulse signal generated by the pulse generation unit as a drive signal for driving the switching unit in the third operation state (during light load operation).

本発明の第2の概要における半導体集積回路装置は、PWM生成部(コンパレータ9)、パルス生成部、および制御部(出力段制御論理部6、ドライバ14,15)を有する。   The semiconductor integrated circuit device according to the second outline of the present invention includes a PWM generation unit (comparator 9), a pulse generation unit, and a control unit (output stage control logic unit 6, drivers 14 and 15).

PWM生成部は、スイッチング電圧を平滑化した電源電圧の電圧レベル(フィードバック電圧VFB)と三角波(電圧Vcap)とを比較し、PWM信号を生成する。パルス生成部は、PWM生成部に出力する三角波(電圧Vcap)、最大パルス信号(最大パルス信号MAXP)、および最小パルス信号(最小パルス信号MINP)をそれぞれ生成する。制御部は、スイッチング用電源電圧(VDD2)をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング部(トランジスタ16,17)を駆動する駆動信号(Sdv1,Sdv2)を生成してスイッチング電圧の生成を制御する。   The PWM generation unit compares the voltage level (feedback voltage VFB) of the power supply voltage obtained by smoothing the switching voltage with a triangular wave (voltage Vcap), and generates a PWM signal. The pulse generator generates a triangular wave (voltage Vcap), a maximum pulse signal (maximum pulse signal MAXP), and a minimum pulse signal (minimum pulse signal MINP) to be output to the PWM generator. The control unit controls the generation of the switching voltage by generating drive signals (Sdv1, Sdv2) for driving the switching units (transistors 16, 17) that generate the switching voltage by switching the switching power supply voltage (VDD2).

また、パルス生成部は、三角波の周波数に合わせて、最大パルス信号のパルス幅、および最小パルス信号のパルス幅を増減して生成する。制御部は、第1の動作状態(通常動作)において、PWM信号に基づいてスイッチング部を駆動する駆動信号を出力する。   Further, the pulse generation unit generates the pulse width of the maximum pulse signal and the pulse width of the minimum pulse signal by increasing or decreasing in accordance with the triangular wave frequency. The control unit outputs a drive signal for driving the switching unit based on the PWM signal in the first operation state (normal operation).

さらに、制御部は、第2の動作状態(重負荷動作時)において、パルス生成部(オシレータ12)が生成した最大パルス信号をスイッチング部を駆動する駆動信号として出力し、第3の動作状態(軽負荷動作時)において、パルス生成部(オシレータ12)が生成した最小パルス信号をスイッチング部を駆動する駆動信号として出力する。   Further, in the second operation state (during heavy load operation), the control unit outputs the maximum pulse signal generated by the pulse generation unit (oscillator 12) as a drive signal for driving the switching unit, and the third operation state ( During a light load operation), the minimum pulse signal generated by the pulse generator (oscillator 12) is output as a drive signal for driving the switching unit.

以下、さらに、実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, the embodiment will be further described in detail.

〈スイッチング電源回路の構成例〉
図1は、本実施の形態によるスイッチング電源回路における構成の一例を示すブロック図である。
<Configuration example of switching power supply circuit>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the switching power supply circuit according to this embodiment.

本実施の形態において、スイッチング電源回路1は、電源電圧VBATを生成する。スイッチング電源回路1が生成した電源電圧VBATは、出力端子VOUT、およびグランド端子GND(スイッチング電源回路装置の基準電位配線路または中性点配線路の電位)を介してバッテリパックBPに供給される。バッテリパックBPは、たとえば、ノート型パーソナルコンピュータや携帯電話などの電子装置の電源として用いられる。   In the present embodiment, the switching power supply circuit 1 generates a power supply voltage VBAT. The power supply voltage VBAT generated by the switching power supply circuit 1 is supplied to the battery pack BP via the output terminal VOUT and the ground terminal GND (the potential of the reference potential wiring path or neutral point wiring path of the switching power supply circuit device). The battery pack BP is used as a power source for an electronic device such as a notebook personal computer or a mobile phone.

バッテリパックBPは、図示しないバッテリ、およびバッテリ監視モジュールなどから構成されている。バッテリは、たとえば、4個のリチウムイオン二次電池セル(1つのセルの最高電圧は、たとえば、4.2V程度)が直列接続された電池組から構成されている。   The battery pack BP includes a battery (not shown), a battery monitoring module, and the like. The battery is composed of a battery set in which, for example, four lithium ion secondary battery cells (the maximum voltage of one cell is about 4.2 V, for example) are connected in series.

バッテリ監視モジュールは、バッテリにおける過充電、過放電、および過電流などの各種監視やバッテリ保護などを行う電池電圧制御用IC(Integral Circuit)、およびスイッチなどを有する。スイッチは、スイッチング電源回路1から電源電圧VBATが出力される出力端子VOUTとバッテリの正(+)側電極と間に接続されている。電池電圧制御用ICは、スイッチに制御信号を出力して動作制御を行い、バッテリを所定の電圧範囲内に制御する。   The battery monitoring module includes a battery voltage control IC (Integral Circuit) that performs various types of monitoring such as overcharge, overdischarge, and overcurrent in the battery, battery protection, and the like, a switch, and the like. The switch is connected between the output terminal VOUT from which the power supply voltage VBAT is output from the switching power supply circuit 1 and the positive (+) side electrode of the battery. The battery voltage control IC outputs a control signal to the switch to perform operation control, and controls the battery within a predetermined voltage range.

スイッチング電源回路1は、図1に示すように、パルス発生部2、スイッチング回路3、および過電流検出部(電源電圧検出部)4を有する。パルス発生部2、および過電流検出部4は半導体基板上に集積形成した半導体集積回路装置として構成することができる。   As shown in FIG. 1, the switching power supply circuit 1 includes a pulse generation unit 2, a switching circuit 3, and an overcurrent detection unit (power supply voltage detection unit) 4. The pulse generator 2 and the overcurrent detector 4 can be configured as a semiconductor integrated circuit device integrated on a semiconductor substrate.

また、スイッチング回路3は高耐圧・大電流用途に適合した絶縁ゲート型パワーFETとして前記半導体集積回路装置を構成する半導体チップとは別の半導体チップとして用意され、半導体集積回路装置、および絶縁ゲート型パワーFETである図2のトランジスタ16,17は、コンデンサ、抵抗などのディスクリート部品とともにプリント配線基板上に実装され電子機器に組み込まれる構成となっている。   The switching circuit 3 is prepared as a semiconductor chip different from the semiconductor chip constituting the semiconductor integrated circuit device as an insulated gate type power FET suitable for high withstand voltage and large current applications. The transistors 16 and 17 of FIG. 2 which are power FETs are configured to be mounted on a printed wiring board together with discrete components such as capacitors and resistors and incorporated into an electronic device.

なお、ここでは、スイッチング回路3をプリント配線基板上にディスクリート部品などによって実装する構成としたが、スイッチング回路3を構成するパワーFETや抵抗、コンデンサも半導体基板上に形成した半導体集積回路装置として構成としてもよい。   Here, the switching circuit 3 is mounted on the printed wiring board by discrete components. However, the switching circuit 3 is configured as a semiconductor integrated circuit device in which power FETs, resistors, and capacitors that form the switching circuit 3 are also formed on the semiconductor substrate. It is good.

半導体集積回路装置には、動作電源電圧として電源電圧VDD1が供給されている。電源電圧VDD1は、例えば3.0V程度である。また、スイッチング回路3には、スイッチング用電源電圧として外部から入力される電源電圧VDD2が供給されている。   The semiconductor integrated circuit device is supplied with a power supply voltage VDD1 as an operating power supply voltage. The power supply voltage VDD1 is about 3.0V, for example. The switching circuit 3 is supplied with a power supply voltage VDD2 input from the outside as a switching power supply voltage.

この電源電圧VDD2は、例えば3.0V程度〜30V程度であり、該電源電圧VDD2をスイッチング回路3によってスイッチングすることにより、電源電圧VBATを生成する。   The power supply voltage VDD2 is, for example, about 3.0V to 30V, and the power supply voltage VBAT is generated by switching the power supply voltage VDD2 by the switching circuit 3.

パルス発生部2は、スイッチング回路3に出力する駆動信号Sdv1,Sdv2をそれぞれ生成する。スイッチング回路3は、パルス発生部2が発生した駆動信号Sdv1,Sdv2に基づいて、スイッチング動作を行い、入力電圧である電源電圧VDD2から、充電用電源である電源電圧VBATを生成してバッテリパックBPに供給する。   The pulse generator 2 generates drive signals Sdv1 and Sdv2 to be output to the switching circuit 3, respectively. The switching circuit 3 performs a switching operation based on the drive signals Sdv1 and Sdv2 generated by the pulse generator 2, and generates a power supply voltage VBAT that is a charging power supply from a power supply voltage VDD2 that is an input voltage, thereby generating a battery pack BP. To supply.

過電流検出部(電源電圧検出部)4は、電源電圧VBATに流れる電流を検出し、該電流値が予め設定された電流値以上となると過電流検出信号KSを出力する。   The overcurrent detection unit (power supply voltage detection unit) 4 detects a current flowing through the power supply voltage VBAT, and outputs an overcurrent detection signal KS when the current value becomes equal to or higher than a preset current value.

〈パルス発生部、およびスイッチング回路の構成例〉
図2は、図1のスイッチング電源回路に設けられたパルス発生部、およびスイッチング回路の構成の一例を示す説明図である。
<Configuration example of pulse generator and switching circuit>
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the pulse generator provided in the switching power supply circuit of FIG. 1 and the switching circuit.

パルス発生部2は、パルス発生回路5、出力段制御論理部6、およびパルス出力部7から構成されている。パルス発生回路5は、オペアンプ8、コンパレータ9、コンデンサ10、抵抗11、およびオシレータ12を有する。   The pulse generation unit 2 includes a pulse generation circuit 5, an output stage control logic unit 6, and a pulse output unit 7. The pulse generation circuit 5 includes an operational amplifier 8, a comparator 9, a capacitor 10, a resistor 11, and an oscillator 12.

また、パルス出力部7は、ドライバ14,15を有する。ドライバ14は、出力段制御論理部6から出力されるパルス信号P1を増幅し、駆動信号Sdv1として出力する。ドライバ15は、出力段制御論理部6から出力されるパルス信号P2を増幅し、駆動信号Sdv2として出力する。   The pulse output unit 7 includes drivers 14 and 15. The driver 14 amplifies the pulse signal P1 output from the output stage control logic unit 6 and outputs the amplified signal as the drive signal Sdv1. The driver 15 amplifies the pulse signal P2 output from the output stage control logic unit 6 and outputs the amplified signal as the drive signal Sdv2.

スイッチング回路3は、トランジスタ16,17、コイル18、コンデンサ19,20、および抵抗21〜23を有する。出力端子VOUTには、直列接続された数十mΩ程度の電流検出用抵抗Riが接続されている。過電流検出部(電源電圧検出部)4は電流検出用抵抗Riの電圧降下から電流値を検出し、該電流値が予め設定された電流値以上となったことを検出すると過電流検出信号KSを出力段制御論理部6に出力する。   The switching circuit 3 includes transistors 16 and 17, a coil 18, capacitors 19 and 20, and resistors 21 to 23. A current detection resistor Ri of about several tens of mΩ connected in series is connected to the output terminal VOUT. The overcurrent detection unit (power supply voltage detection unit) 4 detects a current value from the voltage drop of the current detection resistor Ri, and when it detects that the current value exceeds a preset current value, the overcurrent detection signal KS. Is output to the output stage control logic unit 6.

オペアンプ8の正(+)側入力部には基準電圧VREFが入力されており、該オペアンプ8の負(−)側入力部にはフィードバック電圧VFBが入力されるように接続されている。   The reference voltage VREF is input to the positive (+) side input portion of the operational amplifier 8, and the feedback voltage VFB is input to the negative (−) side input portion of the operational amplifier 8.

オペアンプ8は、基準電圧VREFとフィードバック電圧VFBとを比較し、その比較差をアナログ電圧としてコンパレータ9に出力する。オペアンプ8の出力部には、コンパレータ9の一方の入力部、およびコンデンサ10の一方の接続部がそれぞれ接続されている。コンデンサ10の他方の接続部には抵抗11の一方の接続部が接続されており、該抵抗11の他方の接続部にはフィードバック電圧VFBが供給されている。   The operational amplifier 8 compares the reference voltage VREF and the feedback voltage VFB and outputs the comparison difference to the comparator 9 as an analog voltage. One input part of the comparator 9 and one connection part of the capacitor 10 are connected to the output part of the operational amplifier 8. One connection portion of the resistor 11 is connected to the other connection portion of the capacitor 10, and a feedback voltage VFB is supplied to the other connection portion of the resistor 11.

コンパレータ9の他方の入力部にはオシレータ12から出力される三角波の電圧Vcap、いわゆる三角波が入力されるように接続されており、該コンパレータ9の出力部には出力段制御論理部6の入力部が接続されている。   The other input part of the comparator 9 is connected so that a triangular wave voltage Vcap outputted from the oscillator 12, a so-called triangular wave, is inputted. The output part of the comparator 9 is connected to the input part of the output stage control logic part 6. Is connected.

オシレータ12は信号発生器であり、例えば三角波の電圧Vcap、最大パルス信号MAXP、および最小パルス信号MINPをそれぞれ生成して出力する。コンパレータ9はオペアンプ8から出力されるアナログ電圧とオシレータ12から供給される三角波の電圧Vcapとを比較しその比較結果を出力段制御論理部6に出力する。   The oscillator 12 is a signal generator and generates and outputs, for example, a triangular wave voltage Vcap, a maximum pulse signal MAXP, and a minimum pulse signal MINP. The comparator 9 compares the analog voltage output from the operational amplifier 8 with the triangular wave voltage Vcap supplied from the oscillator 12 and outputs the comparison result to the output stage control logic unit 6.

出力段制御論理部6の一方の出力部にはドライバ14の入力部が接続されており、該出力段制御論理部6の他方の出力部にはドライバ15の入力部が接続されている。この出力段制御論理部6はコンパレータ9の出力信号に基づいてパルス信号P1,P2をそれぞれ生成する。   One output unit of the output stage control logic unit 6 is connected to the input unit of the driver 14, and the other output unit of the output stage control logic unit 6 is connected to the input unit of the driver 15. The output stage control logic unit 6 generates pulse signals P1 and P2 based on the output signal of the comparator 9, respectively.

また、出力段制御論理部6の制御端子には過電流検出部から出力される過電流検出信号KSが入力されるように接続されている。過電流検出部(電源電圧検出部)4はスイッチング回路のVOUTから供給される電流の電流値を監視しており予め設定された電流値以上の電流が流れたことが検出されたとき過電流検出信号KSを出力段制御論理部6に出力する。出力段制御論理部6は過電流検出信号KSが入力されるとパルス信号P1,P2の出力を停止する。これにより、過電流が流れることによるコイル18などスイッチング回路を構成する電子部品の損傷を防止する。   Further, the control terminal of the output stage control logic unit 6 is connected so that the overcurrent detection signal KS output from the overcurrent detection unit is input. The overcurrent detection unit (power supply voltage detection unit) 4 monitors the current value of the current supplied from the VOUT of the switching circuit, and detects an overcurrent when it is detected that a current greater than a preset current value has flowed. The signal KS is output to the output stage control logic unit 6. When the overcurrent detection signal KS is input, the output stage control logic unit 6 stops outputting the pulse signals P1 and P2. This prevents damage to electronic components constituting the switching circuit such as the coil 18 due to overcurrent flowing.

出力段制御論理部6から出力されるパルス信号P1はドライバ14の入力部に入力されるように接続されている。また、出力段制御論理部6から出力されるパルス信号P2はドライバ15の入力部に入力されるように接続されている。   The pulse signal P1 output from the output stage control logic unit 6 is connected to be input to the input unit of the driver 14. The pulse signal P2 output from the output stage control logic unit 6 is connected to be input to the input unit of the driver 15.

ドライバ14は、出力段制御論理部6から出力されるパルス信号P1を増幅し、駆動信号Sdv1として出力する。ドライバ15は、出力段制御論理部6から出力されるパルス信号P2を増幅し、駆動信号Sdv2として出力する。   The driver 14 amplifies the pulse signal P1 output from the output stage control logic unit 6 and outputs the amplified signal as the drive signal Sdv1. The driver 15 amplifies the pulse signal P2 output from the output stage control logic unit 6 and outputs the amplified signal as the drive signal Sdv2.

ドライバ14の出力部にはトランジスタ16のゲートが接続されており、ドライバ15の出力部にはトランジスタ17のゲートが接続されている。トランジスタ16はPチャネルMOS(Metal Oxide Semiconductor)FET(Field Effect Transistor)からなり、トランジスタ17はNチャネルMOSからなる。トランジスタ16,17は、高耐圧で大電流を扱うことが可能に構成される。   The gate of the transistor 16 is connected to the output portion of the driver 14, and the gate of the transistor 17 is connected to the output portion of the driver 15. The transistor 16 is composed of a P-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) FET (Field Effect Transistor), and the transistor 17 is composed of an N-channel MOS. The transistors 16 and 17 are configured to handle a large current with a high breakdown voltage.

トランジスタ16はドライバ14から出力される駆動信号Sdv1に基づいてオン/オフ動作を行う。トランジスタ17はドライバ15から出力される駆動信号Sdv2に基づいてオン/オフ動作を行う。   The transistor 16 performs an on / off operation based on the drive signal Sdv <b> 1 output from the driver 14. The transistor 17 performs an on / off operation based on the drive signal Sdv2 output from the driver 15.

トランジスタ16のソース/ドレインの一端には、電源電圧VDD2が供給されるように接続されており、該トランジスタ16のソース/ドレインの他端には、トランジスタ17のソース/ドレインの一端が接続されている。トランジスタ17のソース/ドレインの他端には、基準電位VSSが接続されている。なお、図2の例において、トランジスタ16及び17のバックゲート(半導体基板領域側領域)は図示されていないがそれぞれソースとして動作する電極側に接続されている。即ちトランジスタ16のバックゲートは電源電圧VDD2に、トランジスタ17のバックゲートは基準電位VSSに、それぞれ接続されている。   One end of the source / drain of the transistor 16 is connected to be supplied with the power supply voltage VDD2, and the other end of the source / drain of the transistor 16 is connected to one end of the source / drain of the transistor 17. Yes. A reference potential VSS is connected to the other end of the source / drain of the transistor 17. In the example of FIG. 2, the back gates (semiconductor substrate region side regions) of the transistors 16 and 17 are not shown, but are connected to the electrode sides that operate as sources. That is, the back gate of the transistor 16 is connected to the power supply voltage VDD2, and the back gate of the transistor 17 is connected to the reference potential VSS.

また、トランジスタ16のソース/ドレインの他端とトランジスタ17のソース/ドレインの一端との接続部には、インダクタであるコイル18の一方の接続部が接続されている。   In addition, one connection portion of a coil 18 that is an inductor is connected to a connection portion between the other end of the source / drain of the transistor 16 and one end of the source / drain of the transistor 17.

コイル18の他方の接続部には、コンデンサ19の一方の接続部、コンデンサ20の一方の接続部、および抵抗22の一方の接続部がそれぞれ接続されている。コイル18の他方の接続部は、スイッチング電源回路1の出力部となり、出力端子VOUTを介して電源電圧VBATが出力される。   One connection portion of the capacitor 19, one connection portion of the capacitor 20, and one connection portion of the resistor 22 are connected to the other connection portion of the coil 18. The other connection part of the coil 18 serves as an output part of the switching power supply circuit 1, and the power supply voltage VBAT is output via the output terminal VOUT.

コンデンサ19の他方の接続部には、基準電位VSSが接続されており、コンデンサ20の他方の接続部には、抵抗21の一方の接続部が接続されている。抵抗22の他方の接続部には、抵抗23の一方の接続部が接続されており、抵抗23の他方の接続部には、基準電位VSSが接続されている。   A reference potential VSS is connected to the other connection portion of the capacitor 19, and one connection portion of the resistor 21 is connected to the other connection portion of the capacitor 20. One connection portion of the resistor 23 is connected to the other connection portion of the resistor 22, and the reference potential VSS is connected to the other connection portion of the resistor 23.

これら抵抗22,23によって分圧された電圧は、前述したフィードバック電圧VFBとなる。このフィードバック電圧VFBは、先に述べたようにオペアンプ8の負(−)側入力部に入力される。   The voltage divided by these resistors 22 and 23 becomes the feedback voltage VFB described above. The feedback voltage VFB is input to the negative (−) side input section of the operational amplifier 8 as described above.

〈オシレータの構成例〉
図3は、図2のパルス発生部に設けられたオシレータにおける構成の一例を示す説明図である。
<Example of oscillator configuration>
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the oscillator provided in the pulse generator of FIG.

オシレータ12は、図3に示すように、分圧部24、電圧比較部25、およびパルス信号生成部26を有する。分圧部24は、抵抗R1〜R6からなり、電圧比較部25は、コンパレータCOMP1〜COMP4からなる。   As shown in FIG. 3, the oscillator 12 includes a voltage divider 24, a voltage comparator 25, and a pulse signal generator 26. The voltage dividing unit 24 includes resistors R1 to R6, and the voltage comparison unit 25 includes comparators COMP1 to COMP4.

パルス信号生成部26は、インバータIv1〜Iv5、ラッチ回路LT1〜LT3、定電流回路IR1,IR2、トランジスタT1,T2、およびコンデンサCapから構成されている。ラッチ回路LT1〜LT3は、例えばSRラッチ(セット・リセットラッチ)からなる。   The pulse signal generation unit 26 includes inverters Iv1 to Iv5, latch circuits LT1 to LT3, constant current circuits IR1 and IR2, transistors T1 and T2, and a capacitor Cap. The latch circuits LT1 to LT3 are composed of, for example, an SR latch (set / reset latch).

抵抗R1〜R6は、電源電圧VDD1と基準電位VSSとの間にそれぞれ直列接続されている。コンパレータCOMP1の正(+)側入力端子には抵抗R1と抵抗R2との接続部が接続されている。すなわち、コンパレータCOMP1の正(+)側入力端子には抵抗R1の抵抗値と抵抗R2〜R6の合成抵抗値とによって分圧された電圧である電圧Vz1が入力される。この電圧Vz1は第1のしきい値電圧となる。   The resistors R1 to R6 are connected in series between the power supply voltage VDD1 and the reference potential VSS, respectively. A connecting portion between the resistor R1 and the resistor R2 is connected to the positive (+) side input terminal of the comparator COMP1. That is, the voltage Vz1, which is a voltage divided by the resistance value of the resistor R1 and the combined resistance value of the resistors R2 to R6, is input to the positive (+) side input terminal of the comparator COMP1. This voltage Vz1 becomes the first threshold voltage.

コンパレータCOMP2の正(+)側入力端子には抵抗R2と抵抗R3との接続部が接続されており、コンパレータCOMP3の正(+)側入力端子には抵抗R4と抵抗R5との接続部が接続されている。   The connection part of the resistor R2 and the resistor R3 is connected to the positive (+) side input terminal of the comparator COMP2, and the connection part of the resistor R4 and the resistor R5 is connected to the positive (+) side input terminal of the comparator COMP3. Has been.

この場合、コンパレータCOMP2の正(+)側入力端子には、抵抗R1,R2との合成抵抗値と抵抗R3〜R6の合成抵抗値とによって分圧された電圧である電圧Vz2が入力される。電圧Vz2は第2のしきい値電圧となる。   In this case, the voltage Vz2, which is a voltage divided by the combined resistance value of the resistors R1 and R2 and the combined resistance value of the resistors R3 to R6, is input to the positive (+) side input terminal of the comparator COMP2. The voltage Vz2 becomes the second threshold voltage.

また、コンパレータCOMP3の正(+)側入力端子には、抵抗R1〜R4の合成抵抗値と抵抗R5,R6との合成抵抗値とによって分圧された電圧である電圧Vz3が入力される。この電圧Vz3は、第3のしきい値電圧となる。   A voltage Vz3 that is a voltage divided by the combined resistance value of the resistors R1 to R4 and the combined resistance value of the resistors R5 and R6 is input to the positive (+) side input terminal of the comparator COMP3. This voltage Vz3 is the third threshold voltage.

コンパレータCOMP4の正(+)側入力端子には、抵抗R5と抵抗R6との接続部が接続されている。よって、コンパレータCOMP4の正(+)側入力端子には、抵抗R1〜R5の合成抵抗値と抵抗R6の抵抗値とによって分圧された電圧である電圧Vz4が入力される。この電圧Vz4は、第4のしきい値電圧となる。   A connecting portion between the resistor R5 and the resistor R6 is connected to the positive (+) side input terminal of the comparator COMP4. Therefore, the voltage Vz4 that is a voltage divided by the combined resistance value of the resistors R1 to R5 and the resistance value of the resistor R6 is input to the positive (+) side input terminal of the comparator COMP4. This voltage Vz4 is the fourth threshold voltage.

コンパレータCOMP1の出力部には、ラッチ回路LT1の一方の入力端子(S)およびラッチ回路LT2の一方の入力端子(S)がそれぞれ接続されている。コンパレータCOMP2の出力部にはインバータIv1の入力部が接続されている。   One input terminal (S) of the latch circuit LT1 and one input terminal (S) of the latch circuit LT2 are connected to the output part of the comparator COMP1, respectively. The input part of the inverter Iv1 is connected to the output part of the comparator COMP2.

コンパレータCOMP4の出力部にはインバータIv2の入力部およびインバータIv3の入力部がそれぞれ接続されている。コンパレータCOMP3の出力部にはラッチ回路LT3の一方の入力端子(S)が接続されている。   The output part of the comparator COMP4 is connected to the input part of the inverter Iv2 and the input part of the inverter Iv3. One input terminal (S) of the latch circuit LT3 is connected to the output part of the comparator COMP3.

インバータIv1の出力部にはラッチ回路LT2の他方の入力端子(R)が接続されている。インバータIv2の出力部にはラッチ回路LT1の他方の入力端子(R)が接続されている。ラッチ回路LT2の出力端子(Q)から出力される信号が最小パルス信号MINPとなる。   The other input terminal (R) of the latch circuit LT2 is connected to the output part of the inverter Iv1. The other input terminal (R) of the latch circuit LT1 is connected to the output part of the inverter Iv2. A signal output from the output terminal (Q) of the latch circuit LT2 is the minimum pulse signal MINP.

インバータIv3の出力部にはラッチ回路LT3の他方の入力端子(R)が接続されている。このラッチ回路LT3の出力端子(Q)にはインバータIv5の入力部が接続されている。インバータIv5の出力部から出力される信号が最大パルス信号MAXPとなる。   The other input terminal (R) of the latch circuit LT3 is connected to the output part of the inverter Iv3. The input terminal of the inverter Iv5 is connected to the output terminal (Q) of the latch circuit LT3. The signal output from the output part of the inverter Iv5 is the maximum pulse signal MAXP.

ラッチ回路LT1の出力端子(Q)にはインバータIv4の入力部が接続されている。インバータIv4の出力部には、トランジスタT1,T2のゲートがそれぞれ接続されている。トランジスタT1はNチャネルMOS(Metal Oxide Semiconductor)であり、トランジスタT2はPチャネルMOSである。なお、図3の例において、トランジスタT1及びT2のバックゲート(半導体基板領域側領域)は図示されていないがそれぞれソースとして動作する電極側に接続されている。即ちトランジスタT1のバックゲートはVDD2に、トランジスタT2のバックゲートはVSSに、それぞれ接続されている。   The input terminal of the inverter Iv4 is connected to the output terminal (Q) of the latch circuit LT1. The gates of the transistors T1 and T2 are connected to the output part of the inverter Iv4. The transistor T1 is an N channel MOS (Metal Oxide Semiconductor), and the transistor T2 is a P channel MOS. In the example of FIG. 3, the back gates (semiconductor substrate region side regions) of the transistors T <b> 1 and T <b> 2 are not shown, but are connected to the electrode sides that operate as sources. That is, the back gate of the transistor T1 is connected to VDD2, and the back gate of the transistor T2 is connected to VSS.

定電流回路IR1の入力部には電源電圧VDD1が接続されており、該定電流回路IR1の出力部にはトランジスタT1のソース/ドレインの一端(ソースとして動作する電極側)が接続されている。このトランジスタT1のソース/ドレインの他端(ドレインとして動作する電極側)にはトランジスタT2のソース/ドレインの一端(ドレインとして動作する電極側)およびコンデンサCapの一方の接続部が接続されている。   A power supply voltage VDD1 is connected to the input portion of the constant current circuit IR1, and one end (the electrode side operating as a source) of the source / drain of the transistor T1 is connected to the output portion of the constant current circuit IR1. One end of the source / drain of the transistor T2 (electrode side operating as a drain) and one connection portion of the capacitor Cap are connected to the other end (electrode side operating as a drain) of the transistor T1.

トランジスタT2のソース/ドレインの他端(ソースとして動作する電極側)には定電流回路IR2の入力部が接続されている。定電流回路IR2の出力部およびコンデンサCapの他方の接続部には基準電圧VSSがそれぞれ接続されている。これら定電流回路IR1,IR2は略一定の電流を供給する回路である。   The input part of the constant current circuit IR2 is connected to the other end (the electrode side operating as the source) of the source / drain of the transistor T2. A reference voltage VSS is connected to the output part of the constant current circuit IR2 and the other connection part of the capacitor Cap. These constant current circuits IR1 and IR2 are circuits for supplying a substantially constant current.

トランジスタT1,T2は、インバータIv4から出力される信号に基づいて、オン/オフすることにより、コンデンサCapに電荷を充放電させて三角波の電圧Vcapを生成する。   The transistors T1 and T2 are turned on / off based on the signal output from the inverter Iv4, thereby charging and discharging the capacitor Cap to generate a triangular wave voltage Vcap.

コンデンサCapは生成する三角波の周波数を決定するキャパシタである。このコンデンサCapは前述したようにプリント配線基板上にディスクリート部品などによって実装されており、ユーザによって選択された容量のコンデンサを実装することが可能な構成となっている。   The capacitor Cap is a capacitor that determines the frequency of the triangular wave to be generated. As described above, the capacitor Cap is mounted on the printed wiring board by discrete components or the like, so that a capacitor having a capacity selected by the user can be mounted.

実装されるコンデンサCapの容量は、スイッチング電源回路1における充電用電源電圧の供給能力を考慮してユーザによって選択可能である。例えばコンデンサCapの静電容量値を大きくすると三角波の周波数は遅くなり、トランジスタ16,17のスイッチング周波数が低くなり、供給能力が小さくなる。また、コンデンサCapの静電容量値を小さくすると三角波の周波数が速くなり、トランジスタ16,17のスイッチング周波数が高くなって供給能力が向上する。   The capacity of the mounted capacitor Cap can be selected by the user in consideration of the supply capability of the charging power supply voltage in the switching power supply circuit 1. For example, when the capacitance value of the capacitor Cap is increased, the frequency of the triangular wave is delayed, the switching frequency of the transistors 16 and 17 is decreased, and the supply capability is decreased. Further, when the capacitance value of the capacitor Cap is decreased, the frequency of the triangular wave is increased, the switching frequency of the transistors 16 and 17 is increased, and the supply capability is improved.

コンパレータCOMP1は、電圧Vz1とトランジスタT1,T2の接続部に発生する三角波の電圧Vcapとを比較し、その比較結果を出力する。コンパレータCOMP2は、電圧Vz2と電圧Vcapとを比較し、その比較結果を出力する。コンパレータCOMP3は、電圧Vz3と電圧Vcapとを比較し、その比較結果を出力し、コンパレータCOMP4は、電圧Vz4と電圧Vcapとを比較し、その比較結果を出力する。   The comparator COMP1 compares the voltage Vz1 with the triangular wave voltage Vcap generated at the connection portion of the transistors T1 and T2, and outputs the comparison result. The comparator COMP2 compares the voltage Vz2 with the voltage Vcap and outputs the comparison result. The comparator COMP3 compares the voltage Vz3 and the voltage Vcap and outputs the comparison result, and the comparator COMP4 compares the voltage Vz4 and the voltage Vcap and outputs the comparison result.

ラッチ回路LT1は、コンパレータCOMP1の比較結果とコンパレータCOMP4の比較結果の反転信号とを入力として、トランジスタT1,T2を駆動するクロック信号を生成する。   The latch circuit LT1 receives the comparison result of the comparator COMP1 and the inverted signal of the comparison result of the comparator COMP4, and generates a clock signal for driving the transistors T1 and T2.

ラッチ回路LT2は、コンパレータCOMP1の比較結果とコンパレータCOMP2の比較結果の反転信号とを入力として、最小パルス信号MINPを生成する。ラッチ回路LT3は、コンパレータCOMP3の比較結果とコンパレータCOMP4の比較結果の反転信号とを入力として生成したパルス信号をインバータIv5によって反転して最大パルス信号MAXPを生成する。   The latch circuit LT2 receives the comparison result of the comparator COMP1 and the inverted signal of the comparison result of the comparator COMP2, and generates a minimum pulse signal MINP. The latch circuit LT3 generates a maximum pulse signal MAXP by inverting the pulse signal generated with the comparison result of the comparator COMP3 and the inverted signal of the comparison result of the comparator COMP4 as inputs by the inverter Iv5.

また、オシレータ12から出力される三角波の電圧Vcapは、前述したようにコンパレータ9の他方の入力部に入力されるように接続されている。オシレータ12から出力される最小パルス信号MINP、および最大パルス信号MAXPは、出力段制御論理部6にそれぞれ入力されるように接続されている。   Further, the triangular wave voltage Vcap output from the oscillator 12 is connected to be input to the other input section of the comparator 9 as described above. The minimum pulse signal MINP and the maximum pulse signal MAXP output from the oscillator 12 are connected to be input to the output stage control logic unit 6 respectively.

〈出力段制御論理部の構成例〉
図4は、図2のパルス発生部に設けられた出力段制御論理部における構成の一例を示す説明図である。
<Configuration example of output stage control logic unit>
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the output stage control logic unit provided in the pulse generation unit of FIG.

出力段制御論理部6は、図4に示すように、論理和回路OR1、および論理積回路AND1,AND2から構成されている。論理和回路OR1の一方の入力部には、コンパレータ9から出力される信号が入力されるように接続されている。論理和回路OR1の他方の入力部には、オシレータ12から出力される最小パルス信号MINPが入力されるように接続されている。   As shown in FIG. 4, the output stage control logic unit 6 is composed of an OR circuit OR1 and AND circuits AND1 and AND2. A signal output from the comparator 9 is connected to one input portion of the OR circuit OR1. The other input part of the OR circuit OR1 is connected so that the minimum pulse signal MINP output from the oscillator 12 is input.

論理和回路OR1の出力部には、論理積回路AND1の一方の入力部が接続されており、該論理積回路AND1の他方の入力部には、オシレータ12から出力される最大パルス信号MAXPが入力されるように接続されている。   One input part of the AND circuit AND1 is connected to the output part of the OR circuit OR1, and the maximum pulse signal MAXP output from the oscillator 12 is input to the other input part of the AND circuit AND1. Connected to be.

論理積回路AND1の出力部には、論理積回路AND2の一方の入力部が接続されており、該論理積回路AND2の他方の入力部には、過電流検出部4から出力される過電流検出信号KSが入力されるように接続されている。そして、論理積回路AND2から出力される信号が、パルス信号P1,P2としてドライバ14,15にそれぞれ出力される。   One input part of the AND circuit AND2 is connected to the output part of the AND circuit AND1, and the other input part of the AND circuit AND2 is the overcurrent detection output from the overcurrent detection part 4. The signal KS is connected to be input. The signals output from the AND circuit AND2 are output to the drivers 14 and 15 as pulse signals P1 and P2, respectively.

〈オシレータの動作例〉
次に、本実施の形態による図3のオシレータにおける動作の一例を図5を用いて説明する。
<Oscillator operation example>
Next, an example of the operation of the oscillator of FIG. 3 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図5は、図3のオシレータにおける各部の信号タイミングの一例を示すタイミングチャートである。図5において、上方から下方にかけて、三角波の電圧Vcap、コンパレータCOMP1の出力信号、コンパレータCOMP2の出力信号、コンパレータCOMP3の出力信号、コンパレータCOMP4の出力信号、ラッチ回路LT2から出力される最小パルス信号MINP、およびインバータIv5から出力される最大パルス信号MAXPにおける信号タイミングをそれぞれ示している。   FIG. 5 is a timing chart showing an example of signal timing of each part in the oscillator of FIG. In FIG. 5, from the top to the bottom, the triangular wave voltage Vcap, the output signal of the comparator COMP1, the output signal of the comparator COMP2, the output signal of the comparator COMP3, the output signal of the comparator COMP4, the minimum pulse signal MINP output from the latch circuit LT2, And the signal timing in the maximum pulse signal MAXP output from the inverter Iv5.

図示するように、コンパレータCOMP1は、電圧Vcapが電圧Vz1よりも低い期間、ロー信号を出力し、電圧Vcapが電圧Vz1かそれよりも高い期間(図5にはVcap≒Vz1の状態を例示)、ハイ信号を出力し、コンパレータCOMP2は、電圧Vcapが電圧Vz2よりも低い期間、ロー信号を出力し、電圧Vcapが電圧Vz2よりも高い期間、ハイ信号を出力する。   As shown in the figure, the comparator COMP1 outputs a low signal while the voltage Vcap is lower than the voltage Vz1, and a period when the voltage Vcap is equal to or higher than the voltage Vz1 (FIG. 5 illustrates the state of Vcap≈Vz1). The comparator COMP2 outputs a low signal while the voltage Vcap is lower than the voltage Vz2, and outputs a high signal when the voltage Vcap is higher than the voltage Vz2.

同様に、コンパレータCOMP3は、電圧Vcapが電圧Vz3よりも低い期間、ロー信号を出力し、電圧Vcapが電圧Vz3よりも高い期間、ハイ信号を出力し、コンパレータCOMP4は、電圧Vcapが電圧Vz4かそれよりも低い期間(図5にはVcap≒Vz4の状態を例示)、ロー信号を出力し、電圧Vcapが電圧Vz4よりも高い期間、ハイ信号を出力する。   Similarly, the comparator COMP3 outputs a low signal while the voltage Vcap is lower than the voltage Vz3, and outputs a high signal when the voltage Vcap is higher than the voltage Vz3. The comparator COMP4 outputs the voltage Vcap that is equal to or higher than the voltage Vz4. A low signal is output during a lower period (FIG. 5 illustrates the state of Vcap≈Vz4), and a high signal is output during a period when the voltage Vcap is higher than the voltage Vz4.

また、ラッチ回路LT1には、コンパレータCOMP1の比較結果とコンパレータCOMP4の比較結果の反転信号とが入力されており、ラッチ回路LT2には、コンパレータCOMP1の比較結果とコンパレータCOMP2の比較結果の反転信号とが入力されている。ラッチ回路LT3には、コンパレータCOMP3の比較結果とコンパレータCOMP4の比較結果の反転信号とが入力されている。   The latch circuit LT1 receives the comparison result of the comparator COMP1 and the inverted signal of the comparison result of the comparator COMP4. The latch circuit LT2 receives the comparison result of the comparator COMP1 and the inverted signal of the comparison result of the comparator COMP2. Is entered. The comparison result of the comparator COMP3 and the inverted signal of the comparison result of the comparator COMP4 are input to the latch circuit LT3.

よって、ラッチ回路LT2からは、図示するように、三角波の電圧Vcapが電圧Vz1のときから、電圧Vz2に降下するまでの期間において電圧がハイとなる最小パルス信号MINPが出力される。   Therefore, as shown in the figure, the latch circuit LT2 outputs a minimum pulse signal MINP whose voltage is high during the period from when the triangular wave voltage Vcap is the voltage Vz1 to when the voltage drops to the voltage Vz2.

また、ラッチ回路LT3からは、図示するように、三角波の電圧Vcapが電圧電圧Vz4で始まる上昇時において電圧Vz3となるタイミングで始まり、下降時において電圧Vz4になるタイミングに対応する期間において電圧がハイとなる最大パルス信号MAXPが出力される。   Further, as shown in the figure, the voltage from the latch circuit LT3 starts at the timing when the triangular wave voltage Vcap rises starting at the voltage voltage Vz4 and becomes the voltage Vz3, and the voltage becomes high during the period corresponding to the timing when the voltage Vz4 falls. The maximum pulse signal MAXP is output.

〈パルス発生部、およびスイッチング回路の動作例〉
ここで、パルス発生部2およびスイッチング回路3における動作について説明する。
<Operation example of pulse generator and switching circuit>
Here, operations in the pulse generator 2 and the switching circuit 3 will be described.

オペアンプ8は、基準電圧VREFと電源電圧VBATを抵抗22,23によって分圧したフィードバック電圧VFBとを比較し、その比較差をアナログ電圧としてコンパレータ9に出力する。   The operational amplifier 8 compares the reference voltage VREF and the feedback voltage VFB obtained by dividing the power supply voltage VBAT by the resistors 22 and 23 and outputs the comparison difference to the comparator 9 as an analog voltage.

コンパレータ9は、オペアンプ8から出力されたアナログ電圧とオシレータ12から出力される三角波の電圧Vcapとを比較し、PWM(Pulse Width Modulation)信号を生成する。よって、トランジスタ16,17を駆動するPWM信号の周波数は、三角波の電圧Vcapによって決定されることになる。コンパレータ9から出力されたPWM信号は、出力段制御論理部6に入力される。   The comparator 9 compares the analog voltage output from the operational amplifier 8 with the triangular wave voltage Vcap output from the oscillator 12 to generate a PWM (Pulse Width Modulation) signal. Therefore, the frequency of the PWM signal for driving the transistors 16 and 17 is determined by the triangular wave voltage Vcap. The PWM signal output from the comparator 9 is input to the output stage control logic unit 6.

スイッチング電源回路1が通常動作時の場合、出力段制御論理部6は入力されたPWM信号に基づいてパルス信号P1,P2をそれぞれ生成する。ここで、通常動作時とは、スイッチング電源回路1に接続されている負荷が通常動作を行っている際の動作モードである。   When the switching power supply circuit 1 is in a normal operation, the output stage control logic unit 6 generates pulse signals P1 and P2 based on the input PWM signal. Here, the normal operation time is an operation mode when the load connected to the switching power supply circuit 1 performs normal operation.

出力段制御論理部6から出力されるパルス信号P1,P2は、同じ電圧レベルの信号が略同期して出力されるが、図示しない論理回路によりトランジスタ16,17が同時オンとならないように、タイミングがずらされて出力される。   The pulse signals P1 and P2 output from the output stage control logic unit 6 are output at substantially the same voltage level, but the timing is set so that the transistors 16 and 17 are not simultaneously turned on by a logic circuit (not shown). Are shifted and output.

出力段制御論理部6から出力されたパルス信号P1はドライバ14に入力される。パルス信号P1は、ドライバ14によって増幅され、駆動信号Sdv1として出力されてトランジスタ16のゲートに入力される。この駆動信号Sdv1に基づいてトランジスタ16が駆動される。   The pulse signal P1 output from the output stage control logic unit 6 is input to the driver 14. The pulse signal P1 is amplified by the driver 14, is output as the drive signal Sdv1, and is input to the gate of the transistor 16. The transistor 16 is driven based on the drive signal Sdv1.

また、出力段制御論理部6から出力されたパルス信号P2は、ドライバ15によって増幅され、駆動信号Sdv2として出力されてトランジスタ17のゲートに入力される。トランジスタ17は駆動信号Sdv2に基づいて駆動される。   The pulse signal P2 output from the output stage control logic unit 6 is amplified by the driver 15, output as the drive signal Sdv2, and input to the gate of the transistor 17. The transistor 17 is driven based on the drive signal Sdv2.

トランジスタ16,17は、ゲートに入力された駆動信号Sdv1,Sdv2に基づいてオン/オフ動作が制御され、スイッチング動作を行う。これによってトランジスタ16と17の接続ノードから矩形状のスイッチング電圧VPが出力される。   The transistors 16 and 17 are switched on / off based on the drive signals Sdv1 and Sdv2 input to the gates, and perform switching operations. As a result, a rectangular switching voltage VP is output from the connection node between the transistors 16 and 17.

駆動信号Sdv1,Sdv2がローレベルとなってトランジスタ16がオンし、トランジスタ17がオフすると、コイル18、コンデンサ20、および負荷に電流が流れる。このとき、コイル18とコンデンサ20には電気エネルギが蓄えられる。   When the drive signals Sdv1 and Sdv2 are at a low level and the transistor 16 is turned on and the transistor 17 is turned off, a current flows through the coil 18, the capacitor 20, and the load. At this time, electrical energy is stored in the coil 18 and the capacitor 20.

続いて、駆動信号Sdv1,Sdv2がハイレベルとなってトランジスタ16がオフし、トランジスタ17がオンすると、コイル18、およびコンデンサ20に蓄えられた電気エネルギによって負荷に電流が流れる。   Subsequently, when the drive signals Sdv1 and Sdv2 are at a high level and the transistor 16 is turned off and the transistor 17 is turned on, a current flows through the load by the electrical energy stored in the coil 18 and the capacitor 20.

これにより、トランジスタ16とトランジスタ17との接続部から出力されるスイッチング電圧VPは、コイル18およびコンデンサ20によって平滑され、電源電圧VBATとして出力される。   As a result, the switching voltage VP output from the connection portion between the transistor 16 and the transistor 17 is smoothed by the coil 18 and the capacitor 20 and output as the power supply voltage VBAT.

スイッチング電源回路1において、VOUTから供給される電源電圧VBATの電流を調整するのは、PWM信号のデュティ比、すなわちトランジスタ16のオン時間である。例えば、電流を多く必要とする場合には、PWM信号のデュティ比を大きくしてトランジスタ16のオン時間を増加させることによって、電流供給能力を上げる。   In the switching power supply circuit 1, the current of the power supply voltage VBAT supplied from VOUT is adjusted by the duty ratio of the PWM signal, that is, the on time of the transistor 16. For example, when a large amount of current is required, the current supply capability is increased by increasing the duty ratio of the PWM signal and increasing the on-time of the transistor 16.

逆に、負荷が軽い場合は、PWM信号のデュティ比を小さくしてトランジスタ16のオン時間を減少させることによってスイッチング電圧VPの出力期間を少なくすることによって電流供給能力を下げる。   On the other hand, when the load is light, the duty ratio of the PWM signal is reduced to reduce the ON time of the transistor 16, thereby reducing the output period of the switching voltage VP, thereby reducing the current supply capability.

スイッチング電源回路では、負荷が非常に重く大電流が流れる場合(以下、重負荷動作時という)フィードバック電圧VFBの電圧レベルが基準電圧VREFの電圧レベルより大きく低下しコンパレータ9から出力されるPWM信号の電圧レベルが常時ハイとなる問題があった。重負荷動作時とは、スイッチング電源回路1に接続されている負荷が多くの電流を必要としている重負荷となっているモードである。   In the switching power supply circuit, when the load is very heavy and a large current flows (hereinafter, referred to as “heavy load operation”), the voltage level of the feedback voltage VFB greatly decreases below the voltage level of the reference voltage VREF, and the PWM signal output from the comparator 9 There was a problem that the voltage level was always high. The heavy load operation is a mode in which the load connected to the switching power supply circuit 1 is a heavy load that requires a large amount of current.

また、負荷が非常に軽くほとんど電流が流れることがない場合(以下、軽負荷動作時という)に、フィードバック電圧VFBの電圧レベルが基準電圧VREFの電圧レベルより大きく上昇しコンパレータ9から出力されるPWM信号の電圧レベルが常時ローとなる問題があった。この軽負荷動作時とは、スイッチング電源回路1に接続されている負荷が待機状態などによって軽負荷となっているモードである。   Further, when the load is very light and almost no current flows (hereinafter referred to as “light load operation”), the voltage level of the feedback voltage VFB rises higher than the voltage level of the reference voltage VREF and is output from the comparator 9 There was a problem that the voltage level of the signal was always low. The light load operation is a mode in which the load connected to the switching power supply circuit 1 is a light load due to a standby state or the like.

重負荷動作時において、PWM信号の電圧レベルがハイとなり、トランジスタ16が常時オンしてしまうと、スイッチングトランジスタ16から出力端子VOUTに至る電流経路に過大な電流が流れて図2に示すコイル18を含む平滑回路などが損傷してしまう恐れがある。また、軽負荷動作時では、出力段制御論理部6に所定電圧レベルのPWM信号が入力されないために、該出力段制御論理部6が誤動作してしまう恐れがある。   When the voltage level of the PWM signal becomes high and the transistor 16 is always turned on during heavy load operation, an excessive current flows in the current path from the switching transistor 16 to the output terminal VOUT, causing the coil 18 shown in FIG. There is a risk of damage to the smoothing circuit and the like. Further, during light load operation, a PWM signal having a predetermined voltage level is not input to the output stage control logic unit 6, so that the output stage control logic unit 6 may malfunction.

それらを防止するために、本発明による出力段制御論理部6は、重負荷動作時においてはオシレータ12が生成した最大パルス信号MAXPをパルス信号P1,P2としてドライバ14,15にそれぞれ出力する。また、軽負荷動作時には、オシレータ12が生成した最小パルス信号MINPをパルス信号P1,P2としてドライバ14,15にそれぞれ出力する。   In order to prevent them, the output stage control logic unit 6 according to the present invention outputs the maximum pulse signal MAXP generated by the oscillator 12 to the drivers 14 and 15 as pulse signals P1 and P2, respectively, during heavy load operation. Further, during light load operation, the minimum pulse signal MINP generated by the oscillator 12 is output to the drivers 14 and 15 as pulse signals P1 and P2, respectively.

本発明では、最大パルス信号MAXPおよび最小パルス信号MINPを、図5に示したように、三角波の電圧Vcapの周波数、すなわちトランジスタ16,17を駆動するPWM信号の周波数に依存して生成する構成としたので、異なったPWM信号の周波数に対しても、最大パルス信号MAXPおよび最小パルス信号MINPにおけるパルス幅(電位がハイにある期間)の占める割合を略一定とすることができる。これによってスイッチング周波数の変動に合わせて最小パルス信号または最大パルス信号のパルス幅を最適化することが可能となるので、重負荷動作時における出力回路への過電流の供給を防止するとともに軽負荷動作時における出力段制御論理部の誤動作を防止することができる。これにより希望するPWM信号の周波数を設定するためにユーザにおいてコンデンサCapの静電容量値を選択することが可能になる。   In the present invention, as shown in FIG. 5, the maximum pulse signal MAXP and the minimum pulse signal MINP are generated depending on the frequency of the triangular wave voltage Vcap, that is, the frequency of the PWM signal that drives the transistors 16 and 17. Therefore, even for different PWM signal frequencies, the ratio of the pulse width (period in which the potential is high) in the maximum pulse signal MAXP and the minimum pulse signal MINP can be made substantially constant. This makes it possible to optimize the pulse width of the minimum pulse signal or maximum pulse signal according to the switching frequency fluctuation, thus preventing overcurrent supply to the output circuit during heavy load operation and light load operation. It is possible to prevent malfunction of the output stage control logic unit at the time. This allows the user to select the capacitance value of the capacitor Cap in order to set the desired frequency of the PWM signal.

これによって、三角波の電圧Vcapの周波数を可変した際に、例えば最大パルス信号MAXPのパルス幅が電圧Vcapの周波数に対して小さくなりすぎて、重負荷動作時における出力電流の低下を防止することができる。   As a result, when the frequency of the triangular wave voltage Vcap is varied, for example, the pulse width of the maximum pulse signal MAXP becomes too small with respect to the frequency of the voltage Vcap, thereby preventing a decrease in output current during heavy load operation. it can.

〈出力段制御論理部の動作例〉
ここで、図4の出力段制御論理部における動作の一例について、図6〜図9を用いて説明する。
<Operation example of output stage control logic unit>
Here, an example of the operation in the output stage control logic unit of FIG. 4 will be described with reference to FIGS.

図6は、通常動作時における図4の出力段制御論理部の一例を示すタイミングチャートである。図7は、重負荷動作時における図4の出力段制御論理部の一例を示すタイミングチャートである。図8は、軽負荷動作時における図4の出力段制御論理部の一例を示すタイミングチャートである。図9は、過電流検出信号KSが入力された際の図4の出力段制御論理部の一例を示すタイミングチャートである。   FIG. 6 is a timing chart showing an example of the output stage control logic unit of FIG. 4 during normal operation. FIG. 7 is a timing chart showing an example of the output stage control logic unit of FIG. 4 during heavy load operation. FIG. 8 is a timing chart showing an example of the output stage control logic unit of FIG. 4 during light load operation. FIG. 9 is a timing chart showing an example of the output stage control logic unit of FIG. 4 when the overcurrent detection signal KS is input.

スイッチング電源回路1が通常動作の場合には、図6に示すように、コンパレータ9から出力されるPWM信号がパルス信号P1,P2として出力段制御論理部6から出力される。ドライバ14,15は、コンパレータ9から出力されるPWM信号を増幅し、トランジスタ16,17をそれぞれ駆動する。   When the switching power supply circuit 1 is in normal operation, the PWM signal output from the comparator 9 is output from the output stage control logic unit 6 as pulse signals P1 and P2, as shown in FIG. The drivers 14 and 15 amplify the PWM signal output from the comparator 9 and drive the transistors 16 and 17, respectively.

続いて、スイッチング電源回路1が重負荷動作時の場合には、図7に示すように、PWM信号が常時ハイレベルの信号となる。また、図6と同様に、過電流が検出されていないので過電流検出信号KSは、インアクティブであるハイレベルである。よって、出力段制御論理部6からは、最大パルス信号MAXPがパルス信号P1,P2として出力される。   Subsequently, when the switching power supply circuit 1 is in a heavy load operation, the PWM signal is always a high level signal as shown in FIG. Further, as in FIG. 6, since no overcurrent is detected, the overcurrent detection signal KS is at an inactive high level. Therefore, the maximum pulse signal MAXP is output from the output stage control logic unit 6 as the pulse signals P1 and P2.

よって、ドライバ14,15は、出力段制御論理部6から出力される最大パルス信号MAXPを増幅し、トランジスタ16,17をそれぞれ駆動する。   Therefore, the drivers 14 and 15 amplify the maximum pulse signal MAXP output from the output stage control logic unit 6 and drive the transistors 16 and 17, respectively.

また、スイッチング電源回路1が軽負荷動作時の場合には、図8に示すように、PWM信号が常時ローレベルの信号となる。また、図6と同様に、過電流が検出されていないので過電流検出信号KSは、ハイレベルである。よって、出力段制御論理部6からは、最小パルス信号MINPがパルス信号P1,P2として出力される。   Further, when the switching power supply circuit 1 is in a light load operation, the PWM signal is always a low level signal as shown in FIG. Similarly to FIG. 6, since no overcurrent is detected, the overcurrent detection signal KS is at a high level. Therefore, the minimum pulse signal MINP is output from the output stage control logic unit 6 as the pulse signals P1 and P2.

よって、ドライバ14,15は、出力段制御論理部6から出力される最小パルス信号MINPを増幅し、トランジスタ16,17をそれぞれ駆動する。   Therefore, the drivers 14 and 15 amplify the minimum pulse signal MINP output from the output stage control logic unit 6, and drive the transistors 16 and 17, respectively.

過電流検出部4が過電流を検出した場合、図9に示すように、アクティブであるローレベルの信号である過電流検出信号KSが過電流検出部4から出力される。これにより、出力段制御論理部6がローレベルの信号の期間、すなわち過電流検出信号KSがアクティブの期間、出力段制御論理部6からパルス信号P1,P2の出力が停止される。   When the overcurrent detection unit 4 detects an overcurrent, an overcurrent detection signal KS that is an active low level signal is output from the overcurrent detection unit 4 as shown in FIG. Thus, the output of the pulse signals P1 and P2 from the output stage control logic unit 6 is stopped while the output stage control logic unit 6 is in the low level signal period, that is, the overcurrent detection signal KS is active.

よって、ドライバ14,15は、出力段制御論理部6から出力されるローレベルの信号である過電流検出信号KSにほぼ同期したパルス信号P1,P2を増幅し、トランジスタ16,17をそれぞれ駆動する。   Therefore, the drivers 14 and 15 amplify the pulse signals P1 and P2 that are substantially synchronized with the overcurrent detection signal KS that is a low-level signal output from the output stage control logic unit 6, and drive the transistors 16 and 17, respectively. .

なお、最大パルス信号MAXPおよび最小パルス信号MINPにおけるパルス幅は、スイッチング電源回路の設計において、例えば図3の抵抗R1〜R6における抵抗値として所望の抵抗値を選択することにより、それぞれ分圧された電圧である電圧Vz1〜Vz4を所望の値に設定することが可能である。   Note that the pulse widths of the maximum pulse signal MAXP and the minimum pulse signal MINP were respectively divided by selecting a desired resistance value as the resistance value in the resistors R1 to R6 in FIG. 3 in the design of the switching power supply circuit, for example. It is possible to set the voltages Vz1 to Vz4, which are voltages, to desired values.

例えば、最大パルス信号MAXPのパルス幅(ハイの期間)を大きくする場合には、電圧Vz3の電圧レベルを電圧Vz4の電圧レベルに近づけ、最大パルス信号MAXPのパルス幅を小さくする場合には、電圧Vz3の電圧レベルを電圧Vz2の電圧レベルに近づけるようにする。   For example, when the pulse width (high period) of the maximum pulse signal MAXP is increased, the voltage level of the voltage Vz3 is brought close to the voltage level of the voltage Vz4, and when the pulse width of the maximum pulse signal MAXP is decreased, the voltage is The voltage level of Vz3 is brought close to the voltage level of voltage Vz2.

同様に、最小パルス信号MINPのパルス幅を大きくする場合には、電圧Vz2の電圧レベルを電圧Vz3の電圧レベルに近づけ、最小パルス信号MINPのパルス幅を小さくする場合には、電圧Vz2の電圧レベルを電圧Vz1の電圧レベルに近づけるようにする。   Similarly, when the pulse width of the minimum pulse signal MINP is increased, the voltage level of the voltage Vz2 is brought close to the voltage level of the voltage Vz3, and when the pulse width of the minimum pulse signal MINP is decreased, the voltage level of the voltage Vz2. To be close to the voltage level of the voltage Vz1.

以上により、トランジスタ16,17のスイッチング周波数を決定する三角波の電圧Vcapに合わせて最大パルス信号MAXPおよび最小パルス信号MINPのパルス幅が生成される構成としたことにより、スイッチング電源回路の設計においていろいろなアプリケーションに対応したスイッチング周波数が設定されても、該スイッチング周波数に占める最大パルス信号MAXP、および最小パルス信号MINPのパルス幅を略一定とするスイッチング電源回路装置を提供することができ、バッテリパックBPへの充電効率を向上させることができる。   As described above, since the pulse widths of the maximum pulse signal MAXP and the minimum pulse signal MINP are generated in accordance with the triangular wave voltage Vcap that determines the switching frequency of the transistors 16 and 17, various designs can be made in the switching power supply circuit design. Even when a switching frequency corresponding to the application is set, a switching power supply circuit device that makes the pulse widths of the maximum pulse signal MAXP and the minimum pulse signal MINP occupying the switching frequency substantially constant can be provided. The charging efficiency can be improved.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。   In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Various modifications are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.

また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。   Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. . In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

1 スイッチング電源回路
2 パルス発生部
3 スイッチング回路
4 過電流検出部
5 パルス発生回路
6 出力段制御論理部
7 パルス出力部
8 オペアンプ
9 コンパレータ
10 コンデンサ
11 抵抗
12 オシレータ
14 ドライバ
15 ドライバ
16 トランジスタ
17 トランジスタ
18 コイル
19 コンデンサ
20 コンデンサ
21 抵抗
22 抵抗
23 抵抗
24 分圧部
25 電圧比較部
26 パルス信号生成部
BP バッテリパック
Cap コンデンサ
Ri 電流検出用抵抗
R1 抵抗
R2 抵抗
R3 抵抗
R4 抵抗
R5 抵抗
R6 抵抗
COMP1 コンパレータ
COMP2 コンパレータ
COMP3 コンパレータ
COMP4 コンパレータ
Iv1 インバータ
Iv2 インバータ
Iv3 インバータ
Iv4 インバータ
Iv5 インバータ
LT1 ラッチ回路
LT2 ラッチ回路
LT3 ラッチ回路
IR1 定電流回路
IR2 定電流回路
T1 トランジスタ
T2 トランジスタ
OR1 論理和回路
AND1 論理積回路
AND2 論理積回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switching power supply circuit 2 Pulse generation part 3 Switching circuit 4 Overcurrent detection part 5 Pulse generation circuit 6 Output stage control logic part 7 Pulse output part 8 Operational amplifier 9 Comparator 10 Capacitor 11 Resistance 12 Oscillator 14 Driver 15 Driver 16 Transistor 17 Transistor 18 Coil 19 capacitor 20 capacitor 21 resistor 22 resistor 23 resistor 24 voltage dividing unit 25 voltage comparing unit 26 pulse signal generating unit BP battery pack Cap capacitor Ri current detection resistor R1 resistor R2 resistor R3 resistor R4 resistor R5 resistor R6 resistor COMP1 comparator COMP2 comparator COMP3 Comparator COMP4 Comparator Iv1 Inverter Iv2 Inverter Iv3 Inverter Iv4 Inverter Iv5 Inverter LT1 Latch circuit LT2 Latch Road LT3 latch circuit IR1 constant current circuit IR2 constant current circuit T1 transistor T2 transistor OR1 OR circuit AND1 AND circuit AND2 AND circuit

Claims (13)

外部から供給される第1電源電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング部と、前記スイッチング部が生成した前記スイッチング電圧を平滑化する平滑部と、を含み、スイッチング変換された第2電源電圧を供給するスイッチング回路部と、三角波、最大パルス信号および最小パルス信号を生成するパルス生成部と、前記第2電源電圧の電圧レベルと前記パルス生成部から出力される三角波の電圧変位とを比較し比較結果に応じたPWM信号を生成するPWM生成部と、前記スイッチング部に前記スイッチング電圧の生成を制御する駆動信号を供給する制御信号出力部と、を含む制御部と、
を有し、
前記パルス生成部は、前記三角波の電圧変位に合わせて、前記電圧変位における一の最小電圧レベルとなるタイミングから次の最小電圧レベルとなるタイミングに基づいて設定される期間ハイとなるパルス幅を有する前記最大パルス信号と、前記三角波の電圧変位における最大電圧レベルのタイミングで生成される最小パルス幅に設定された前記最小パルス信号と、を生成し、
前記制御信号出力部は、第1の動作状態においては前記PWM信号に基づいて生成された駆動信号を、第2の動作状態においては前記パルス生成部が生成した前記最大パルス信号を前記駆動信号として、さらに第3の動作状態においては前記パルス生成部が生成した前記最小パルス信号を前記駆動信号として、それぞれ出力する、スイッチング電源回路。
A second power supply voltage that has been subjected to switching conversion, including a switching unit that generates a switching voltage by switching a first power supply voltage supplied from the outside, and a smoothing unit that smoothes the switching voltage generated by the switching unit. A switching circuit unit that supplies a triangular wave, a pulse generation unit that generates a maximum pulse signal and a minimum pulse signal, a voltage level of the second power supply voltage and a voltage displacement of the triangular wave output from the pulse generation unit A control unit including a PWM generation unit that generates a PWM signal according to a comparison result, and a control signal output unit that supplies a drive signal that controls generation of the switching voltage to the switching unit;
Have
The pulse generation unit has a pulse width that is high for a period set based on a timing at which the minimum voltage level in the voltage displacement becomes the next minimum voltage level in accordance with the voltage displacement of the triangular wave. Generating the maximum pulse signal and the minimum pulse signal set to the minimum pulse width generated at the timing of the maximum voltage level in the voltage displacement of the triangular wave,
The control signal output unit uses the drive signal generated based on the PWM signal in the first operation state as the drive signal, and the maximum pulse signal generated by the pulse generation unit in the second operation state as the drive signal. In the third operation state, the switching power supply circuit outputs the minimum pulse signal generated by the pulse generator as the drive signal.
請求項1記載のスイッチング電源回路において、
前記パルス生成部は、第1〜第4のしきい値を設定する手段を含み、前記第1のしきい値を最大電圧とし、前記第4のしきい値を最小電圧とし、前記第2のしきい値の電圧が前記第1のしきい値より所定値だけ小さく、前記第3のしきい値の電圧が前記第4のしきい値より所定値だけ大きく設定されており、前記三角波の電圧変位が前記第1のしきい値の電圧となるタイミングから前記第2のしきい値の電圧よりも低くなるタイミングまでの期間電圧がハイとなるパルス幅の前記最小パルス信号を生成し、前記三角波の電圧変位が、上昇時における前記第3のしきい値の電圧よりも高くなるタイミングから下降時において前記第4のしきい値の電圧となるタイミングまでの期間ハイとなるパルス幅を有する前記最大パルス信号を生成する、スイッチング電源回路。
The switching power supply circuit according to claim 1,
The pulse generator includes means for setting first to fourth threshold values, wherein the first threshold value is a maximum voltage, the fourth threshold value is a minimum voltage, and the second threshold value is The threshold voltage is set lower than the first threshold by a predetermined value, and the third threshold voltage is set higher than the fourth threshold by a predetermined value. Generating the minimum pulse signal having a pulse width in which the voltage becomes high during a period from the timing when the displacement becomes the voltage of the first threshold to the timing when the displacement becomes lower than the voltage of the second threshold; The maximum pulse width has a pulse width that is high during a period from a timing at which the voltage displacement of the voltage rises higher than the third threshold voltage at the time of rise to a timing at which the voltage at the fourth threshold value at the time of fall. Generate a pulse signal. Etching the power supply circuit.
請求項2記載のスイッチング電源回路において、
前記第2の動作状態は、前記第1の動作状態よりも多くの電流を供給する状態であり、
前記第3の動作状態は、前記第1の動作状態よりも少ない電流を供給する状態である、スイッチング電源回路。
The switching power supply circuit according to claim 2,
The second operating state is a state in which more current is supplied than in the first operating state,
The switching power supply circuit, wherein the third operation state is a state in which less current is supplied than in the first operation state.
請求項1記載のスイッチング電源回路において、
さらに、前記第2電源電圧を供給する電流経路に過電流が流れたことを検出した際に、過電流検出信号を出力する過電流検出部を有し、
前記制御部は、前記過電流検出部から出力された前記過電流検出信号がアクティブの期間、前記駆動信号の出力を停止する、スイッチング電源回路。
The switching power supply circuit according to claim 1,
And an overcurrent detection unit that outputs an overcurrent detection signal when it is detected that an overcurrent flows in the current path for supplying the second power supply voltage;
The switching power supply circuit, wherein the control unit stops outputting the drive signal during a period in which the overcurrent detection signal output from the overcurrent detection unit is active.
外部から第1電源電圧が供給される第1端子と、スイッチング変換された第2電源電圧を供給する第2端子と、前記第1電源電圧をスイッチングしてスイッチング電圧を生成するスイッチング部と、前記スイッチング部が生成した前記スイッチング電圧を平滑化する平滑部と、を含み、前記スイッチング変換された前記第2電源電圧を前記第2端子から供給するスイッチング回路部と、
三角波、最大パルス信号および最小パルス信号を生成するパルス生成部と、前記第2電源電圧の電圧レベルと前記パルス生成部から出力される三角波の電圧変位とを比較し比較結果に基づくPWM信号を生成するPWM生成部と、前記スイッチング部に前記スイッチング電圧の生成を制御する駆動信号を供給する制御信号出力部と、を含む制御部と、
を有し、
前記パルス生成部は、前記三角波の電圧変位に合わせて、前記電圧変位における一の最小電圧レベルとなるタイミングから次の最小電圧レベルとなるタイミングに基づいて設定される期間ハイとなるパルス幅を有する前記最大パルス信号と、前記三角波の電圧変位における最大電圧レベルのタイミングで生成される最小パルス幅に設定された前記最小パルス信号と、を生成し、
前記制御信号出力部は、第1の動作状態においては前記PWM信号に基づいて生成された前記駆動信号を、第2の動作状態においては前記パルス生成部が生成した前記最大パルス信号を前記駆動信号として、さらに第3の動作状態においては前記パルス生成部が生成した前記最小パルス信号を前記駆動信号として、それぞれ出力する構成のスイッチング電源回路を有する、電子装置。
A first terminal to which a first power supply voltage is supplied from the outside; a second terminal for supplying a second power supply voltage subjected to switching conversion; a switching unit for switching the first power supply voltage to generate a switching voltage; A smoothing unit that smoothes the switching voltage generated by the switching unit, and the switching circuit unit that supplies the second power supply voltage that has been subjected to the switching conversion from the second terminal;
A pulse generator that generates a triangular wave, a maximum pulse signal, and a minimum pulse signal, and compares the voltage level of the second power supply voltage with the voltage displacement of the triangular wave output from the pulse generator to generate a PWM signal based on the comparison result A control unit that includes a PWM generation unit that performs control, and a control signal output unit that supplies a drive signal that controls generation of the switching voltage to the switching unit;
Have
The pulse generation unit has a pulse width that is high for a period set based on a timing at which the minimum voltage level in the voltage displacement becomes the next minimum voltage level in accordance with the voltage displacement of the triangular wave. Generating the maximum pulse signal and the minimum pulse signal set to the minimum pulse width generated at the timing of the maximum voltage level in the voltage displacement of the triangular wave,
The control signal output unit outputs the drive signal generated based on the PWM signal in the first operation state, and the maximum pulse signal generated by the pulse generation unit in the second operation state. The electronic device further includes a switching power supply circuit configured to output the minimum pulse signal generated by the pulse generator as the drive signal in the third operation state.
請求項5記載の電子装置において、
前記パルス生成部は、第1乃至第4のしきい値を設定する手段を含み、前記第1のしきい値を最大電圧とし、前記第4のしきい値を最小電圧とし、前記第2のしきい値の電圧が前記第1のしきい値より所定値だけ小さく、前記第3のしきい値の電圧が前記第4のしきい値より所定値だけ大きく設定されており、前記三角波の電圧変位が前記第1のしきい値の電圧となるタイミングから前記第2のしきい値の電圧よりも低くなるタイミングまでの期間ハイとなるパルス幅の前記最小パルス信号を生成し、前記三角波の電圧変位が、上昇時における前記第3のしきい値の電圧よりも高くなるタイミングから下降時において前記第4のしきい値の電圧となるタイミングまでの期間ハイとなるパルス幅を有する前記最大パルス信号を生成する構成のスイッチング電源回路を有する、電子装置。
The electronic device according to claim 5.
The pulse generation unit includes means for setting first to fourth threshold values, wherein the first threshold value is set to a maximum voltage, the fourth threshold value is set to a minimum voltage, and the second threshold value is set. The threshold voltage is set lower than the first threshold by a predetermined value, and the third threshold voltage is set higher than the fourth threshold by a predetermined value. Generating the minimum pulse signal having a pulse width that is high during a period from the timing when the displacement becomes the voltage of the first threshold to the timing when the displacement becomes lower than the voltage of the second threshold; The maximum pulse signal having a pulse width that is high during a period from a timing at which the displacement becomes higher than the third threshold voltage at the time of rising to a timing at which the voltage becomes the fourth threshold voltage at the time of falling. Configuration configuration to generate Having etching power circuit, an electronic device.
請求項6記載の電子装置において、
前記第2の動作状態は、前記第1の動作状態よりも多くの電流を供給する状態であり、
前記第3の動作状態は、前記第1の動作状態よりも少ない電流を供給する状態である、電子装置。
The electronic device according to claim 6.
The second operating state is a state in which more current is supplied than in the first operating state,
The electronic device, wherein the third operating state is a state in which less current is supplied than in the first operating state.
請求項5記載の電子装置において、
さらに、前記第2端子から供給される前記第2電源電圧の電流経路に過電流が流れたことを検出した際に、過電流検出信号を出力する過電流検出部を有し、
前記制御部は、前記過電流検出部から出力された前記過電流検出信号がアクティブの期間、前記駆動信号の出力を停止する、電子装置。
The electronic device according to claim 5.
And an overcurrent detection unit that outputs an overcurrent detection signal when it is detected that an overcurrent flows in a current path of the second power supply voltage supplied from the second terminal,
The electronic device, wherein the control unit stops outputting the drive signal while the overcurrent detection signal output from the overcurrent detection unit is active.
外部から供給される第1電源電圧からスイッチング電圧を生成するトランジスタ回路と、生成された前記スイッチング電圧を平滑化する平滑部と、を含みスイッチング変換された第2電源電圧を供給する構成のスイッチング回路とともに使用される、前記トランジスタ回路のスイッチング動作を制御する制御部を搭載した半導体集積回路装置であって、
前記制御部は、三角波、最大パルス信号および最小パルス信号を生成するパルス生成部と、前記第2電源電圧の電圧レベルと前記パルス生成部から出力される三角波の電圧変位とを比較し比較結果に基づきPWM信号を生成するPWM生成部と、前記トランジスタ回路のスイッチング動作を制御する駆動信号を生成し前記トランジスタの制御電極に供給する制御信号出力部と、
を有し、
前記パルス生成部は、前記三角波の電圧変位に合わせて、前記電圧変位における一の最小電圧レベルとなるタイミングから次の最小電圧レベルとなるタイミングに基づいて設定される期間ハイとなるパルス幅を有する前記最大パルス信号と、前記三角波の電圧変位における最大電圧レベルのタイミングで生成される最小パルス幅に設定された前記最小パルス信号と、を生成し、
前記制御信号出力部は、第1の動作状態においては前記PWM信号に基づいて生成された駆動信号を、第2の動作状態においては前記パルス生成部が生成した前記最大パルス信号を前記駆動信号として、さらに第3の動作状態においては前記パルス生成部が生成した前記最小パルス信号を前記駆動信号として、それぞれ出力する、半導体集積回路装置。
A switching circuit configured to supply a switching-converted second power supply voltage, including: a transistor circuit that generates a switching voltage from a first power supply voltage supplied from outside; and a smoothing unit that smoothes the generated switching voltage. A semiconductor integrated circuit device mounted with a control unit for controlling the switching operation of the transistor circuit,
The control unit compares the voltage level of the second power supply voltage with the voltage displacement of the triangular wave output from the pulse generation unit and compares the triangular wave, the maximum pulse signal, and the minimum pulse signal to generate a comparison result. A PWM generation unit that generates a PWM signal based on the control signal output unit that generates a drive signal for controlling the switching operation of the transistor circuit and supplies the drive signal to the control electrode of the transistor;
Have
The pulse generation unit has a pulse width that is high for a period set based on a timing at which the minimum voltage level in the voltage displacement becomes the next minimum voltage level in accordance with the voltage displacement of the triangular wave. Generating the maximum pulse signal and the minimum pulse signal set to the minimum pulse width generated at the timing of the maximum voltage level in the voltage displacement of the triangular wave,
The control signal output unit uses the drive signal generated based on the PWM signal in the first operation state as the drive signal, and the maximum pulse signal generated by the pulse generation unit in the second operation state as the drive signal. In the third operation state, the semiconductor integrated circuit device outputs the minimum pulse signal generated by the pulse generator as the drive signal.
請求項9記載の半導体集積回路装置において、
前記パルス生成部は、
第1〜第4のしきい値を設定する手段を含み、前記第1のしきい値を最大電圧とし、前記第4のしきい値を最小電圧とし、前記第2のしきい値の電圧が前記第1のしきい値より所定値だけ小さく、前記第3のしきい値の電圧が前記第4のしきい値より所定値だけ大きく設定されており、
前記三角波の電圧変位が前記第1のしきい値の電圧となるタイミングから前記第2のしきい値の電圧よりも低くなるタイミングまでの期間ハイとなるパルス幅の前記最小パルス信号と、前記三角波の電圧変位が上昇時における前記第3のしきい値の電圧よりも高くなるタイミングで始まり下降時において前記第4のしきい値の電圧となるタイミングまでの期間ハイとなるパルス幅を有する前記最大パルス信号と、を生成する、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 9.
The pulse generator is
Means for setting first to fourth threshold values, wherein the first threshold value is a maximum voltage, the fourth threshold value is a minimum voltage, and the voltage of the second threshold value is The third threshold voltage is set to be smaller than the first threshold value by a predetermined value and larger than the fourth threshold value by a predetermined value;
The minimum pulse signal having a pulse width that is high during a period from the timing when the voltage displacement of the triangular wave becomes the first threshold voltage to the timing when it becomes lower than the second threshold voltage, and the triangular wave The maximum pulse width having a pulse width that starts at a timing when the voltage displacement of the first voltage becomes higher than the voltage of the third threshold value at the time of rising and becomes high for a period until the voltage becomes the voltage of the fourth threshold value at the time of falling. A semiconductor integrated circuit device that generates a pulse signal.
請求項10記載の半導体集積回路装置において、
前記第2の動作状態は、前記第1の動作状態よりも多くの電流を供給する状態であり、
前記第3の動作状態は、前記第1の動作状態よりも少ない電流を供給する状態である、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 10.
The second operating state is a state in which more current is supplied than in the first operating state,
The semiconductor integrated circuit device is a state in which the third operation state supplies a smaller current than the first operation state.
請求項9記載の半導体集積回路装置において、
さらに、前記第2電源電圧を供給する電流経路に過電流が流れたことを検出した際に、過電流検出信号を出力する過電流検出部を有し、
前記制御部は、前記過電流検出部から出力された前記過電流検出信号がアクティブの期間、前記駆動信号の出力を停止する、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 9.
And an overcurrent detection unit that outputs an overcurrent detection signal when it is detected that an overcurrent flows in the current path for supplying the second power supply voltage;
The semiconductor integrated circuit device, wherein the control unit stops outputting the drive signal while the overcurrent detection signal output from the overcurrent detection unit is active.
外部から供給される第1電源電圧からスイッチング電圧を生成するトランジスタ回路と、前記生成された前記スイッチング電圧を平滑化する平滑部と、を含みスイッチング変換された第2電源電圧を供給する構成のスイッチング回路とともに使用される、前記トランジスタ回路のスイッチング動作を制御する制御部を搭載した半導体集積回路装置であって、
前記制御部は、
三角波を生成する手段と、第1〜第4のしきい値を設定する手段と、最大パルス信号生成手段と、最小パルス信号生成手段と、を含み、前記第1乃至第4のしきい値は、前記第1のしきい値を最大電圧とし、前記第4のしきい値を最小電圧とし、前記第2のしきい値の電圧が前記第1のしきい値より所定値だけ小さく、前記第3のしきい値の電圧が前記第4のしきい値より所定値だけ大きく設定されており、前記最小パルス信号生成手段は前記三角波の電圧変位が前記第1のしきい値の電圧となるタイミングから前記第2のしきい値の電圧よりも低くなるタイミングまでの期間ハイとなるパルス幅の最小パルス信号を生成し、前記最大パルス信号生成手段は前記三角波の電圧変位が上昇時において前記第3のしきい値の電圧となるタイミングで始まり下降時において前記第4のしきい値の電圧となるタイミングまでの期間ハイとなるパルス幅を有する最大パルス信号を生成する構成のパルス生成部と、
前記第2電源電圧の電圧レベルと前記パルス生成部から出力される三角波の電圧変位とを比較し比較結果に基づきPWM信号を生成するPWM生成部と、
前記トランジスタ回路のスイッチング動作を制御する駆動信号を生成し前記トランジスタ回路に供給する制御信号出力部と、
前記第2電源電圧を供給する電流経路の電流を監視し、過電流が流れたことを検出したとき過電流検出信号を出力する過電流検出部と、
を有し、
前記制御信号出力部は、
前記第2電源電圧を供給する電流量が第1の動作状態にあるときは前記PWM信号に基づいて生成された駆動信号を出力し、
前記第1の動作状態よりも多くの電流を供給する第2の動作状態においては前記パルス生成部が生成した前記最大パルス信号を前記駆動信号として出力し、
前記第1の動作状態よりも少ない電流を供給する第3の動作状態においては前記パルス生成部が生成した前記最小パルス信号を前記駆動信号として出力し、
前記過電流検出部から出力された前記過電流検出信号がアクティブの期間、前記駆動信号の出力を停止する、半導体集積回路装置。
A switching circuit configured to supply a switching-converted second power supply voltage, including a transistor circuit that generates a switching voltage from a first power supply voltage supplied from outside, and a smoothing unit that smoothes the generated switching voltage. A semiconductor integrated circuit device equipped with a control unit for controlling a switching operation of the transistor circuit, which is used together with a circuit,
The controller is
Including means for generating a triangular wave, means for setting first to fourth threshold values, maximum pulse signal generating means, and minimum pulse signal generating means, wherein the first to fourth threshold values are The first threshold value is the maximum voltage, the fourth threshold value is the minimum voltage, the second threshold voltage is smaller than the first threshold value by a predetermined value, The threshold voltage of 3 is set to be larger than the fourth threshold by a predetermined value, and the minimum pulse signal generating means is configured so that the voltage displacement of the triangular wave becomes the voltage of the first threshold. To generate a minimum pulse signal having a pulse width that is high for a period from when the voltage becomes lower than the second threshold voltage, and the maximum pulse signal generating means generates the third pulse signal when the voltage displacement of the triangular wave increases. Timing of the threshold voltage A pulse generator arrangement for generating a maximum pulse signal having a pulse width period becomes high up to the timing at which the voltage of the fourth threshold at the time of the beginning descent,
A PWM generator that compares the voltage level of the second power supply voltage with the voltage displacement of the triangular wave output from the pulse generator and generates a PWM signal based on the comparison result;
A control signal output unit that generates a drive signal for controlling the switching operation of the transistor circuit and supplies the drive signal to the transistor circuit;
An overcurrent detection unit that monitors a current in a current path for supplying the second power supply voltage and outputs an overcurrent detection signal when it is detected that an overcurrent flows;
Have
The control signal output unit is
When the amount of current for supplying the second power supply voltage is in the first operating state, a drive signal generated based on the PWM signal is output,
In the second operation state in which more current is supplied than in the first operation state, the maximum pulse signal generated by the pulse generation unit is output as the drive signal,
In the third operation state in which less current is supplied than in the first operation state, the minimum pulse signal generated by the pulse generation unit is output as the drive signal,
A semiconductor integrated circuit device, wherein output of the drive signal is stopped while the overcurrent detection signal output from the overcurrent detection unit is active.
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