JP2016163447A - スイッチング制御回路およびスイッチング制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
110:スイッチング駆動回路、111:ロジック回路、112:ハイサイド駆動回路、113:ロウサイド駆動回路
120:電流帰還制御・スロープ補償回路
130:デューティ比切替回路、131:鋸波信号・基準信号生成回路、1311〜1315:電流源
OP1:誤差増幅器
OP1〜OP3:コンパレータ
MP0:ハイサイドトランジスタ
MN0:ロウサイドトランジスタ
CS:電流センサ
Claims (11)
- 直流の入力電圧をDC−DC変換して所定レベルの直流の出力電圧を生成するために、ハイサイドトランジスタと該ハイサイドトランジスタに対してインダクタを介して直列接続されたロウサイドトランジスタをスイッチングするスイッチング制御回路において、
前記出力電圧と目標電圧の比較によりエラー信号を生成し、該エラー信号と鋸波信号との比較によりPWM信号を生成し、該PWM信号と第1モード切替信号と第2モード切替信号の組み合わせに応じて前記ハイサイドトランジスタと前記ロウサイドトランジスタをON/OFF駆動することで、電圧帰還により前記出力電圧が前記目標電圧になるように制御するスイッチング駆動回路と、
前記エラー信号のレベルが所定値になることにより、前記第1モード切替信号と前記第2モード切替信号の組み合わせを切り替えて動作モードを切り替えると同時に、前記鋸波信号の中心レベルを切り替えるデューティ比切替回路と、
を備えることを特徴とするスイッチング制御回路。 - 請求項1に記載のスイッチング制御回路において、
前記デューティ比切替回路は、第1のデューティ比で動作している現在の動作モードから第2のデューティ比となるように動作を開始する別の動作モードに切り替えるとき、同時に前記鋸波信号の中心レベルを前記第2のデューティ比に対応するレベルに切り替えることを特徴とするスイッチング制御回路。 - 請求項2に記載のスイッチング制御回路において、
前記インダクタに流れる電流を検出して前記出力電圧を制御する電流帰還制御手段が備えられ、
前記鋸波信号には、該電流帰還制御手段の動作により前記鋸波信号の波形に与える影響を補償するスロープ補償信号が含まれている、
ことを特徴とするスイッチング制御回路。 - 請求項3に記載のスイッチング制御回路において、
前記デューティ比切替回路は、モード切替第1基準信号に前記スロープ補償信号を加算した信号と前記エラー信号とを比較して前記第1モード切替信号を生成する第1コンパレータと、モード切替第2基準信号に前記スロープ補償信号を加算した信号と前記エラー信号とを比較して前記第2モード切替信号を生成する第2コンパレータとを備える、
ことを特徴とするスイッチング制御回路。 - 請求項3に記載のスイッチング制御回路において、
前記デューティ比切替回路で生成される鋸波信号には基準バイアス信号が含まれ、
前記デューティ比切替回路は、モード切替第1基準信号に前記スロープ補償信号と前記基準バイアス信号を加算した信号と前記エラー信号とを比較して前記第1モード切替信号を生成する第1コンパレータと、モード切替第2基準信号に前記スロープ補償信号と前記基準バイアス信号を加算した信号と前記エラー信号とを比較して前記第2モード切替信号を生成する第2コンパレータとを備える、
ことを特徴とするスイッチング制御回路。 - 請求項4又は5に記載のスイッチング制御回路において、
前記第1コンパレータと前記第2のコンパレータはヒステリシス特性を備えていることを特徴とするスイッチング制御回路。 - 直流の入力電圧をDC−DC変換して所定レベルの直流の出力電圧を生成するために、ハイサイドトランジスタと該ハイサイドトランジスタに対してインダクタを介して直列接続されたロウサイドトランジスタをスイッチングするスイッチング制御方法において、
前記出力電圧と目標電圧の比較によりエラー信号を生成し、該エラー信号と鋸波信号との比較によりPWM信号を生成し、該PWM信号と第1モード切替信号と第2モード切替信号の組み合わせに応じて前記ハイサイドトランジスタと前記ロウサイドトランジスタをON/OFF駆動することで、電圧帰還により前記出力電圧が前記目標電圧になるように制御し、
前記エラー信号のレベルが所定値になることにより、前記第1モード切替信号と前記第2モード切替信号の組み合わせを切り替えて動作モードを切り替えると同時に、前記鋸波信号の中心レベルを切り替えることを特徴とするスイッチング制御方法。 - 請求項7に記載のスイッチング制御方法において、
第1のデューティ比で動作している現在の動作モードから第2のデューティ比となるように動作を開始する別の動作モードに切り替えるとき、同時に前記鋸波信号の中心レベルを前記第2のデューティ比に対応するレベルに切り替えることを特徴とするスイッチング制御方法。 - 請求項8に記載のスイッチング制御方法において、
前記インダクタに流れる電流を検出して前記出力電圧を電流帰還で制御し、
前記鋸波信号には、該電流帰還の制御により前記鋸波信号の波形に与える影響を補償するスロープ補償信号が含まれていることを特徴とするスイッチング制御方法。 - 請求項9に記載のスイッチング制御方法において、
モード切替第1基準信号に前記スロープ補償信号を加算した信号と前記エラー信号とを比較して前記第1モード切替信号を生成し、モード切替第2基準信号に前記スロープ補償信号を加算した信号と前記エラー信号とを比較して前記第2モード切替信号を生成することを特徴とするスイッチング制御方法。 - 請求項9に記載のスイッチング制御方法において、
前記鋸波信号には基準バイアス信号が含まれ、
モード切替第1基準信号に前記スロープ補償信号と前記基準バイアス信号を加算した信号と前記エラー信号とを比較して前記第1モード切替信号を生成し、モード切替第2基準信号に前記スロープ補償信号と前記基準バイアス信号を加算した信号と前記エラー信号とを比較して前記第2モード切替信号を生成することを特徴とするスイッチング制御方法。
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