JP2017005965A - 昇降圧dc/dcコンバータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチング制御回路130は、互いに交差する逆相のスロープ電圧Vs1及びVs2を生成するスロープ電圧生成部131と、スロープ電圧Vs1及びVs2と制御電圧Vcとをそれぞれ比較して比較信号S1及びS2を生成するコンパレータ132及び133と、比較信号S1及びS2から降圧制御信号D0及び昇圧制御信号U0を生成する論理演算部134と、を有し、降圧制御信号D0及び昇圧制御信号U0を用いて昇降圧DC/DCコンバータのスイッチング制御を行う。
【選択図】図4
Description
図1は、昇降圧DC/DCコンバータ100の一構成例を示す回路図である。本構成例の昇降圧DC/DCコンバータ100は、スイッチング出力回路110と、制御電圧生成回路120と、スイッチング制御回路130と、スイッチング駆動回路140と、を有する電圧モード制御方式のスイッチングレギュレータである。
図4は、スイッチング制御部130の第1実施形態を示すブロック図である。本実施形態のスイッチング制御部130は、スロープ電圧生成部131と、コンパレータ132及び133と、論理演算部134と、を含む。
図12は、スイッチング制御部130の第2実施形態を示すブロック図である。本実施形態のスイッチング制御部130は、先出の第1実施形態をベースとしつつ、スロープ電圧生成部131をその実用化(ジッタ解消)に向けてより具体化した点に特徴を有する。そこで、第1実施形態と同様の構成要素については、図4と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第2実施形態の特徴部分について重点的な説明を行う。
図19は、スロープ電圧Vs1及びVs2の一変形例を示す波形図である。スロープ電圧Vs1及びVs2としては、先に例示した三角波形(第1実施形態)や鋸波形(第2実施形態)の電圧信号に限定されるものではなく、これに準じたスロープ波形(例えば、本図で例示したRC充放電波形)の電圧信号を用いることも可能である。
図20は、テレビXの外観図である。先述の昇降圧DC/DCコンバータ100は、テレビXの電源部として好適に用いることができる。
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
110 スイッチング出力回路
111〜114 スイッチ素子
115 コイル
116 キャパシタ
120 制御電圧生成回路
121 エラーアンプ
122 電圧源
123〜125 抵抗
126 キャパシタ
130 スイッチング制御回路
131 スロープ電圧生成部
131a、131b 電流源
131c、131d キャパシタ
131e、131f 放電スイッチ
131g コンパレータ
131h マスク処理部
132、133 コンパレータ
134 論理演算部
134a NANDゲート
134b ORゲート
140 スイッチング駆動回路
X テレビ
Claims (10)
- 互いに交差する逆相の第1スロープ電圧及び第2スロープ電圧を生成するスロープ電圧生成部と、
前記第1スロープ電圧と制御電圧とを比較して第1比較信号を生成する第1コンパレータと、
前記第2スロープ電圧と前記制御電圧とを比較して第2比較信号を生成する第2コンパレータと、
前記第1比較信号及び前記第2比較信号から降圧制御信号及び昇圧制御信号を生成する論理演算部と、
を有し、
前記降圧制御信号及び前記昇圧制御信号を用いて昇降圧DC/DCコンバータのスイッチング制御を行うことを特徴とするスイッチング制御回路。 - 前記論理演算部は、前記第1比較信号及び前記第2比較信号の入力を受け、前記制御電圧が前記第1スロープ電圧及び前記第2スロープ電圧のいずれよりも低い状態と、逆に、前記制御電圧が前記第1スロープ電圧及び前記第2スロープ電圧のいずれよりも高い状態とをそれぞれ抽出し、一方の抽出結果に基づいて前記降圧制御信号を生成し、他方の抽出結果に基づいて前記昇圧制御信号を生成することを特徴とする請求項1に記載のスイッチング制御回路。
- 前記第1スロープ電圧及び前記第2スロープ電圧は、いずれも、三角波形、鋸波形、または、これに準じたスロープ波形の電圧信号であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスイッチング制御回路。
- 前記スロープ電圧生成部は、
第1電源端と前記第1スロープ電圧の出力端との間に接続された第1電流源と、
前記第1スロープ電圧の出力端と第2電源端との間に接続された第1キャパシタと、
第3電源端と前記第2スロープ電圧の出力端との間に接続された第2キャパシタと、
前記第2スロープ電圧の出力端と前記第2電源端との間に接続された第2電流源と、
前記第1スロープ電圧と前記第3電源端の印加電圧とを比較してリセット信号を生成するコンパレータと、
前記リセット信号に応じて前記第1キャパシタを放電する第1放電スイッチと、
前記リセット信号に応じて前記第2キャパシタを放電する第2放電スイッチと、
を含むことを特徴とする請求項3に記載のスイッチング制御回路。 - 前記論理演算部は、前記第1キャパシタ及び前記第2キャパシタの放電時において、前記第1比較信号及び前記第2比較信号に依ることなく前記降圧制御信号及び前記昇圧制御信号の論理レベルを固定することを特徴とする請求項4に記載のスイッチング制御回路。
- 前記スロープ電圧生成部は、前記リセット信号のパルスエッジをトリガとして所定のパルス幅を持つブランク信号を生成するマスク処理部をさらに含み、
前記論理演算部は、前記ブランク信号に応じて前記降圧制御信号及び前記昇圧制御信号の論理レベルを固定することを特徴とする請求項5に記載のスイッチング制御回路。 - スイッチ素子を用いて入力電圧から出力電圧を生成するスイッチング出力回路と、
前記出力電圧の入力を受けて制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、
前記制御電圧の入力を受けて降圧制御信号及び昇圧制御信号を生成する請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のスイッチング制御回路と、
前記降圧制御信号及び前記昇圧制御信号の入力を受けて前記スイッチ素子を駆動するスイッチング駆動回路と、
を有することを特徴とする昇降圧DC/DCコンバータ。 - 前記スイッチング出力回路は、
第1端が前記入力電圧の入力端に接続された第1スイッチ素子と、
第1端が前記第1スイッチ素子の第2端に接続されて第2端が接地端に接続された第2スイッチ素子と、
第1端が前記第1スイッチ素子の第2端と前記第2スイッチの第1端との接続ノードに接続されたコイルと、
第1端が前記コイルの第2端に接続されて第2端が前記接地端に接続された第3スイッチ素子と、
第1端が前記コイルの第2端に接続されて第2端が前記出力電圧の出力端に接続された第4スイッチ素子と、
第1端が前記出力電圧の出力端に接続されて第2端が前記接地端に接続されたキャパシタと、
を含むことを特徴とする請求項7に記載の昇降圧DC/DCコンバータ。 - 前記制御電圧生成回路は、前記出力電圧またはこれに応じた帰還電圧と所定の基準電圧との差分に応じて前記制御電圧を生成するエラーアンプを含むことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の昇降圧DC/DCコンバータ。
- 請求項7〜請求項9のいずれか一項に記載の昇降圧DC/DCコンバータを有することを特徴とする電子機器。
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