JP2017060383A - Dc/dcコンバータ、スイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ソフトスタート回路を有するDC/DCコンバータは、電子機器、OA(Office Automation)機器等に用いられる。電子機器等の起動時において、ソフトスタート回路が用いられることにより、DC/DCコンバータの出力電圧のオーバーシュートが防止され、電子機器等の誤動作が防止される。また、電子機器等の起動時に発生する突入電流が防止される。
従来より、スイッチング電源装置の多くは、過電流を検出したときに出力トランジスタのスイッチング動作を強制的に停止させる過電流保護回路を備えている。なお、過電流保護回路の形式としては、一周期毎にスイッチング動作の強制停止と自己復帰を繰り返すパルスバイパルス形式が一般的である。また、出力トランジスタのオン時間を最小値まで短縮しても過電流の抑制が間に合わない出力地絡時(GNDショート時)には、スイッチング周波数を引き下げてスイッチング動作の強制停止期間を延長することにより、パルスバイパルス形式での過電流抑制機能を高める手法も提案されている。
従来より、誤差電圧とスロープ電圧との比較結果に基づいて出力トランジスタのPWM[pulse width modulation]制御を行うスイッチング電源装置が種々のアプリケーションで利用されている。なお、負荷が軽い(=負荷電流が小さい)ほど、誤差電圧が低下して出力トランジスタのオンデューティが低くなる。そこで、従来のスイッチング電源装置には、誤差電圧がスロープ電圧のオフセットレベルよりも低い間、出力トランジスタのスイッチング動作を停止する機能(いわゆる軽負荷モード)を備えたものが存在する。
特許文献1では、起動時に基準電圧を徐々に増加させ、通常動作時には基準電圧を一定に保つ基準電圧生成部が設けられている。このような基準電圧生成部の回路構成は複雑である。
しかしながら、出力電圧がGNDレベルから立ち上がる降圧型のスイッチング電源装置では、上記したスイッチング周波数の切替機能を導入すると、出力電圧の立ち上げ中にスイッチング周波数の切り替わりが生じる。そのため、起動時における出力リップルの増大を招くという課題があった。
しかしながら、従来のスイッチング電源装置では、スロープ電圧のオフセットレベルが固定値とされていた。そのため、軽負荷モード切替時における負荷電流の大きさが入出力設定(=入力電圧と出力電圧との差)に依存してばらつくという課題があった。
本発明に係るソフトスタート回路を含むDC/DCコンバータは、高電位端子と第1のノードとの間に接続される第1トランジスタを含む。低電位端子と第1のノードとの間に接続される第2トランジスタを含む。漸次増加するソフトスタート入力電圧を発生するソフトスタート回路を含む。第1のノードの電圧に基づいて出力端子に生成される出力電圧又は出力電圧と一定の関係を有するフィードバック電圧を参照電圧又はソフトスタート入力電圧と比較し、誤差信号を生成するエラーアンプを含む。ソフトスタート入力電圧又はソフトスタート入力電圧と一定の関係を有するソフトスタート出力電圧を受け、ソフトスタート入力電圧又はソフトスタート出力電圧と比例する可変出力電流を生成する可変出力電流生成部を含む。バイアス電流を生成する定電流源を含む。可変出力電流とバイアス電流とを足し合わせたソフトスタート電流に応じ、周波数が直線的に変化する矩形信号を発生する発振部を含む。矩形信号に基づいてスロープ信号を生成するスロープ回路を含む。誤差信号及びスロープ信号に基づいてパルス幅変調信号を生成するPWMコンパレータを含む。パルス幅変調信号に基づいて第1トランジスタ及び第2トランジスタを交互にオンオフする制御回路部を含む。第1トランジスタ及び第2トランジスタがスイッチング動作を行うことにより高電位端子に印加される入力電圧があらかじめ定められた出力電圧に変換され、出力電圧が出力端子から出力される(第1の構成)。
また、本明細書中に開示されているスイッチング電源装置は、入力電圧を降圧して出力電圧を生成するスイッチ出力段と、前記出力電圧またはこれに応じた帰還電圧の入力を受けて誤差電圧を生成する誤差増幅回路と、スイッチング周波数でオン信号を生成する発振回路と、前記オン信号に同期してスロープ電圧を生成するスロープ電圧生成回路と、前記誤差電圧と前記スロープ電圧とを比較してオフ信号を生成する比較回路と、前記オン信号と前記オフ信号に応じてオン/オフ制御信号を生成するロジック回路と、前記オン/オフ制御信号に応じて前記スイッチ出力段を駆動するドライバ回路と、前記スイッチ出力段に流れる過電流を検出して前記スイッチ出力段のスイッチング動作を強制的に停止させるパルスバイパルス形式の過電流保護回路と、を有し、前記発振回路は、前記出力電圧または前記帰還電圧に応じて前記スイッチング周波数を変化させる機能を備えており、前記スロープ電圧生成回路は、前記スイッチング周波数に応じて前記スロープ電圧の傾きを変化させる機能を備えている構成(第12の構成)とされている。
本発明によれば、回路構成が複雑化することなく起動時における出力電圧のオーバーシュートが十分に抑制されるソフトスタート回路を含むDC/DCコンバータを提供することができる。
本明細書中に開示されている発明によれば、起動時における出力リップルの増大を招くことなく、パルスバイパルス形式の過電流抑制機能を高めることのできるスイッチング電源装置を提供することが可能となる。また、分周回路部を形成する回路要素を削減することができるので、スイッチング電源装置の小型化やコストダウンにも貢献することが可能である。
本明細書中に開示されている発明によれば、軽負荷モード切替時における負荷電流のばらつきを低減することのできるスイッチング電源装置を提供することが可能となる。
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係るソフトスタート回路を含むDC/DCコンバータの回路図である。図5のDC/DCコンバータは、同期整流方式昇圧型DC/DCコンバータである。
図6は、スイッチング電源装置の基本構成を示す全体ブロック図である。本構成例のスイッチング電源装置1は、入力電圧Vinを降圧して所望の出力電圧Voutを生成する降圧型のDC/DCコンバータであり、半導体装置100と、これに外付けされる種々のディスクリート部品(抵抗R1〜R3、キャパシタC1〜C4、及び、インダクタL1)と、を有する。
図7は、ソフトスタート動作の一例を示すタイミングチャートであり、上から順番に、オン信号S1、帰還電圧Vfb(実線)、ソフトスタート電圧Vss(破線)、基準電圧Vref(一点鎖線)、誤差電圧V1(破線)、スロープ電圧V2(実線)、オフ信号S2、及び、スイッチ電圧Vswが描写されている。
図8は、過電流保護動作の一例を示すタイミングチャートであり、上から順に、上側オン/オフ制御信号SHとインダクタ電流IL(実線:過電流保護あり、破線:過電流保護なし)が描写されている。
図10は、スイッチング電源装置1の第1実施例を示す要部ブロック図である。本実施例は、先の基本構成(図6)をベースとしつつ、発振回路111に改良を加えた構成とされている。より具体的に述べると、第1実施例のスイッチング電源装置1において、発振回路111は、基準発振回路部111Aと分周回路部111Bを含む。
図15は、スイッチング電源装置1の第2実施例を示す要部ブロック図である。本実施例は、先の基本構成(図6)及び第1実施例(図10、図12)をベースとしつつ、発振回路111(特にその分周回路部111B)とスロープ電圧生成回路112に改良を加えた構成とされている。
図19及び図20は、それぞれ、軽負荷モード移行動作の課題を示すタイミングチャートであり、負荷電流Iload(破線)及びインダクタ電流IL(実線)、誤差電圧V1(破線)及びスロープ電圧V2(実線)、及び、スイッチ電圧Vswが描写されている。
図21は、スロープ電圧生成回路112の一構成例を示す要部ブロック図である。本構成例のスロープ電圧生成回路112は、第1電圧生成部112Aと、第2電圧生成部112Bと、マルチプレクサ部112Cと、を含む。
図23は、第1電圧生成部112Aの一構成例を示す要部ブロック図である。本構成例の第1電圧生成部112Aは、ランプ電流生成部A1と、センス電流生成部A2と、加算部A3と、抵抗A4(抵抗値:RA4)と、を含む。
図24は、第2電圧生成部112Bの第1実施例を示す要部ブロック図である。本実施例の第2電圧生成部112Bは、基準電流生成部B1と、調整電流生成部B2と、加算部B3と、抵抗B4と、を含む。
図25は、調整電流生成部B2の一構成例を示す回路図である。本構成例の調整電流生成部B2は、npn型バイポーラトランジスタQ1〜Q6と、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタP1及びP2と、電流源CS1〜CS4と、を含む。
図28は、第2電圧生成部112Bの第2実施形態を示す要部ブロック図である。本実施形態は、先の第1実施例(図24)をベースとしつつ、第2調整電流生成部B5と、第2加算部B6を追加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24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、本実施形態の特徴部分について重点的な説明を行う。
図29は、パーソナルコンピュータの外観図である。パーソナルコンピュータXは、これまでに説明してきたスイッチング電源装置1の適用対象となる電子機器の一例である。ただし、スイッチング電源装置1の適用対象はこれに限定されるものではなく、その他の電子機器にも適用することが可能である。
また、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。例えば、バイポーラトランジスタとMOS電界効果トランジスタとの相互置換や、各種信号の論理レベル反転は任意である。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。
C1,C2,C10,Cbst キャパシタ
CC1,CC2 定電流源
Db ダイオード
DRV 制御回路
ERR エラーアンプ
GND グランド(低電位端子)
L,L10 インダクタ
N1〜N4,N10〜N30 ノード
OSC 発振回路
OSCr 発振部
OUT,OUT10 出力端子
PWM PWMコンパレータ
Q1〜Q6,Q10,Q20 トランジスタ
R1〜R3,Rss,R10,R20 抵抗
RL 負荷
SLOPE スロープ回路
SS ソフトスタート回路
Vin,Vbb,Vcc,Vin10 電源(高電位端子)
1 スイッチング電源装置
100 半導体装置(スイッチング電源IC)
101H 上側トランジスタ(出力トランジスタ)
101L 下側トランジスタ(同期整流トランジスタ)
102H 上側ドライバ回路
102L 下側ドライバ回路
103 ロジック回路
104 第1レギュレータ回路
105 第2レギュレータ回路
106 第3レギュレータ回路
107 ブートストラップ回路
108 基準電圧生成回路
109 ソフトスタート電圧生成回路
110 誤差増幅回路
111 発振回路
111A 基準発振回路部
111B 分周回路部
B10 分周処理部
B11〜B13 分周器
B20 選択制御部
B21〜B23 コンパレータ
B30 選択処理部
B31〜B35 マルチプレクサ
112 スロープ電圧生成回路
112x 電流源
112y 充放電制御部
112z 電流/電圧変換部
112A 第1電圧生成部
A1 ランプ電流生成部
A2 センス電流生成部
A3 加算部
A4 抵抗
112B 第2電圧生成部
B1 基準電流生成部
B2 調整電流生成部
B3 加算部
B4 抵抗
B5 第2調整電流生成部
B6 第2加算部
112C マルチプレクサ部
113 比較回路
114 減電圧保護回路
115 温度保護回路
116 短絡保護回路
117 過電圧保護回路
118 過電流保護回路
T1〜T8 外部端子
R1〜R5、Ra〜Rc 抵抗
C1〜C4、Ca キャパシタ
L1 インダクタ
D1 ダイオード
Na〜Ne Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
Q1〜Q6 npn型バイポーラトランジスタ
P1、P2 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
CS1〜CS4 電流源
X パーソナルコンピュータ
Claims (31)
- 高電位端子と第1のノードとの間に接続される第1トランジスタと、
低電位端子と前記第1のノードとの間に接続される第2トランジスタと、
漸次増加するソフトスタート入力電圧を発生するソフトスタート回路と、
前記第1のノードの電圧に基づいて出力端子に生成される出力電圧又は前記出力電圧と一定の関係を有するフィードバック電圧を参照電圧又は前記ソフトスタート入力電圧の低い方と比較し、誤差信号を生成するエラーアンプと、
前記ソフトスタート入力電圧又は前記ソフトスタート入力電圧と一定の関係を有するソフトスタート出力電圧を受け、前記ソフトスタート入力電圧又は前記ソフトスタート出力電圧と比例する可変出力電流を生成する可変出力電流生成部と、
バイアス電流を生成する定電流源と、
前記可変出力電流と前記バイアス電流とを足し合わせたソフトスタート電流に応じ、周波数が直線的に変化する矩形信号を発生する発振部と、
前記矩形信号に基づいてスロープ信号を生成するスロープ回路と、
前記誤差信号及び前記スロープ信号に基づいてパルス幅変調信号を生成するPWMコンパレータと、
前記パルス幅変調信号に基づいて前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタを交互にオンオフする制御回路とを含み、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタがスイッチング動作を行うことにより前記高電位端子に印加される入力電圧があらかじめ定められた出力電圧に変換され、前記出力電圧が前記出力端子から出力される、DC/DCコンバータ。 - インダクタを介して高電位端子に接続される第1のノードと低電位端子との間に接続される第1トランジスタと、
前記第1のノードと出力端子との間に接続される第2トランジスタと、
漸次増加するソフトスタート入力電圧を発生するソフトスタート回路と、
前記出力端子の出力電圧又は前記出力電圧と一定の関係を有するフィードバック電圧を参照電圧又は前記ソフトスタート入力電圧の低い方と比較し、誤差信号を生成するエラーアンプと、
前記ソフトスタート入力電圧又は前記ソフトスタート入力電圧と一定の関係を有するソフトスタート出力電圧を受け、前記ソフトスタート入力電圧又は前記ソフトスタート出力電圧と比例する可変出力電流を生成する可変出力電流生成部と、
バイアス電流を生成する定電流源と、
前記可変出力電流と前記バイアス電流とを足し合わせたソフトスタート電流に応じ、周波数が直線的に変化する矩形信号を発生する発振部と、
前記矩形信号に基づいてスロープ信号を生成するスロープ回路と、
前記誤差信号及び前記スロープ信号に基づいてパルス幅変調信号を生成するPWMコンパレータと、
前記パルス幅変調信号に基づいて前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタを交互にオンオフする制御回路とを含み、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタがスイッチング動作を行うことにより前記高電位端子に印加される入力電圧があらかじめ定められた出力電圧に変換され、前記出力電圧が前記出力端子から出力される、DC/DCコンバータ。 - 前記ソフトスタート入力電圧又は前記ソフトスタート出力電圧が所定のレベルに達すると前記ソフトスタート入力電圧又は前記ソフトスタート出力電圧がクランプされ、その所定のレベルに応じて前記矩形信号の前記周波数が所定の値に固定される、請求項1又は2に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記発振部が、リングオシレータ又はCR発信器である請求項1〜3のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記高電位端子の電圧と前記第1のノードの電圧とが前記スロープ回路に印加され、前記高電位端子の電圧と前記第1のノードの電圧との電位差から前記第1トランジスタに流れる電流を検知する電流制御方式である、請求項1、3又は4に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記第1のノードの電圧と前記低電位端子の電圧とが前記スロープ回路に印加され、前記第1のノードの電圧と前記低電位端子の電圧との電位差から前記第1トランジスタに流れる電流を検知する電流制御方式である、請求項2〜4のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタがNMOSトランジスタである、請求項1〜6のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記第1トランジスタがPMOSトランジスタであり、前記第2トランジスタがNMOSトランジスタである、請求項1〜6のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタがバイポーラトランジスタである、請求項1〜6のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記出力電圧を分圧することにより前記フィードバック電圧を生成する第1の抵抗及び第2の抵抗をさらに含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記可変出力電流生成部は、前記ソフトスタート入力電圧又は前記ソフトスタート出力電圧を受け、カレントミラー入力電流を生成する第3トランジスタと、前記カレントミラー入力電流をカレントミラー出力電流に変換するカレントミラー回路と、を含み、前記カレントミラー出力電流を前記可変出力電流として出力する、請求項1〜10のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータ。
- 入力電圧を降圧して出力電圧を生成するスイッチ出力段と、
前記出力電圧またはこれに応じた帰還電圧の入力を受けて誤差電圧を生成する誤差増幅回路と、
スイッチング周波数でオン信号を生成する発振回路と、
前記オン信号に同期してスロープ電圧を生成するスロープ電圧生成回路と、
前記誤差電圧と前記スロープ電圧とを比較してオフ信号を生成する比較回路と、
前記オン信号と前記オフ信号に応じてオン/オフ制御信号を生成するロジック回路と、
前記オン/オフ制御信号に応じて前記スイッチ出力段を駆動するドライバ回路と、
前記スイッチ出力段に流れる過電流を検出して前記スイッチ出力段のスイッチング動作を強制的に停止させるパルスバイパルス形式の過電流保護回路と、
を有し、
前記発振回路は、前記出力電圧または前記帰還電圧に応じて前記スイッチング周波数を変化させる機能を備えており、
前記スロープ電圧生成回路は、前記スイッチング周波数に応じて前記スロープ電圧の傾きを変化させる機能を備えている、
ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記発振回路は、前記出力電圧または前記帰還電圧が低いほど前記スイッチング周波数を引き下げ、
前記スロープ電圧生成回路は、前記スイッチング周波数が低いほど前記スロープ電圧の傾きを小さくする、
ことを特徴とする請求項12に記載のスイッチング電源装置。 - 前記発振回路は、
周波数固定の基準クロック信号を生成する基準発振回路部と、
前記出力電圧または前記帰還電圧に応じた分周比で前記基準クロック信号を分周することにより前記オン信号を生成する分周回路部と、
を含むことを特徴とする請求項13に記載のスイッチング電源装置。 - 前記分周回路部は、
前記基準クロック信号を分周して分周クロック信号を生成する分周処理部と、
前記出力電圧または前記帰還電圧を監視して選択制御信号を生成する選択制御部と、
前記基準クロック信号と前記分周クロック信号のいずれかを前記オン信号として選択する選択処理部と、
を含むことを特徴とする請求項14に記載のスイッチング電源装置。 - 前記分周処理部は、前記基準クロック信号を相異なる分周比で分周することにより複数の分周クロック信号を生成する複数の分周器を含み、
前記選択制御部は、前記出力電圧または前記帰還電圧と相異なる複数の閾値電圧とを比較することにより複数の選択制御信号を生成する複数のコンパレータを含み、
前記選択処理部は、複数の選択制御信号に応じて前記基準クロック信号ないし前記分周クロック信号の二者択一を繰り返すことにより前記オン信号を出力する複数のマルチプレクサを含む、
ことを特徴とする請求項15に記載のスイッチング電源装置。 - 前記スロープ電圧生成回路は、前記選択制御信号に応じて前記スロープ電圧の傾きを変化させることを特徴とする請求項15または請求項16に記載のスイッチング電源装置。
- 前記スロープ電圧生成回路は、
カレントミラーを形成する第1トランジスタ及び第2トランジスタと、
前記第1トランジスタの第1端に接続された電流源と、
前記第1トランジスタの第2端に接続されたキャパシタと、
前記キャパシタに並列接続された充放電スイッチと、
前記充放電スイッチのオン/オフ制御を行う充放電制御部と、
前記第2トランジスタの第1端に流れる電流を前記スロープ電圧に変換する電流/電圧変換部と、
前記第2トランジスタの第2端に接続されており前記選択制御信号に応じて抵抗値が変化する可変抵抗と、
を含むことを特徴とする請求項17に記載のスイッチング電源装置。 - 前記スイッチング電源装置の起動時に緩やかに上昇するソフトスタート電圧を生成するソフトスタート電圧生成回路をさらに有し、
前記誤差増幅回路は、前記帰還電圧及び前記ソフトスタート電圧の低い方と所定の基準電圧との差分に応じて前記誤差電圧を生成することを特徴とする請求項12〜請求項18のいずれか一項に記載のスイッチング電源装置。 - 前記スロープ電圧生成回路は、前記スイッチ出力段に流れる電流の大きさに応じて前記スロープ電圧の傾きを調整する機能をさらに備えていることを特徴とする請求項12〜請求項19のいずれか一項に記載のスイッチング電源装置。
- 請求項12〜請求項20のいずれか一項に記載のスイッチング電源装置を有することを特徴とする電子機器。
- 出力トランジスタを用いて入力電圧から出力電圧を生成するスイッチ出力段と、
前記出力電圧またはこれに応じた帰還電圧の入力を受けて誤差電圧を生成する誤差増幅回路と、
所定のスイッチング周波数でオン信号にパルスを生成する発振回路と、
前記オン信号に同期してスロープ電圧を生成するスロープ電圧生成回路と、
前記誤差電圧と前記スロープ電圧とを比較してオフ信号を生成する比較回路と、
前記オン信号と前記オフ信号に応じてオン/オフ制御信号を生成するロジック回路と、
前記オン/オフ制御信号に応じて前記スイッチ出力段を駆動するドライバ回路と、
を有し、
前記スロープ電圧生成回路は、前記誤差電圧の平衡レベルに追従するように前記スロープ電圧のオフセットレベルを調整することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記スロープ電圧生成回路は、入出力設定に依ることなく前記誤差電圧の平衡レベルと前記スロープ電圧のオフセットレベルとの差が一定となるように前記スロープ電圧のオフセットレベルを調整することを特徴とする請求項22に記載のスイッチング電源装置。
- 前記スロープ電圧生成回路は、前記入力電圧と前記出力電圧の双方に応じて前記スロープ電圧のオフセットレベルを調整することを特徴とする請求項23に記載のスイッチング電源装置。
- 前記スロープ電圧生成回路は、前記入力電圧に対する前記出力電圧の比が低いほど前記スロープ電圧のオフセットレベルを引き下げ、前記入力電圧に対する前記出力電圧の比が大きいほど前記スロープ電圧のオフセットレベルを引き上げることを特徴とする請求項24に記載のスイッチング電源装置。
- 前記スロープ電圧生成回路は、前記出力トランジスタのオン期間には前記スロープ電圧を所定のリセットレベルから所定の傾きで上昇させ、前記出力トランジスタのオフ期間には前記スロープ電圧を前記オフセットレベルに維持することを特徴とする請求項22〜請求項25のいずれか一項に記載のスイッチング電源装置。
- 前記スロープ電圧生成回路は、前記スイッチ出力段に流れる電流の大きさに応じて前記スロープ電圧の傾きを調整することを特徴とする請求項22〜請求項26のいずれか一項に記載のスイッチング電源装置。
- 前記スロープ電圧生成回路は、前記スイッチ出力段に流れる電流の大きさに応じて前記スロープ電圧のオフセットレベルを調整することを特徴とする請求項27に記載のスイッチング電源装置。
- 前記スロープ電圧生成回路は、
前記リセットレベルから所定の傾きで上昇する第1電圧を生成する第1電圧生成部と、
前記オフセットレベルに相当する第2電圧を生成する第2電圧生成部と、
前記オン/オフ制御信号に応じて前記第1電圧と前記第2電圧の一方を前記スロープ電圧として出力するマルチプレクサ部と、
を含むことを特徴とする請求項26〜請求項28のいずれか一項に記載のスイッチング電源装置。 - 前記ロジック回路は、前記オン信号のパルス生成タイミングで前記誤差電圧が前記スロープ電圧を下回っているときに、前記オフ信号を用いて前記オン信号のパルスをマスクすることにより軽負荷モードに移行することを特徴とする請求項22〜請求項29のいずれか一項に記載のスイッチング電源装置。
- 請求項22〜請求項30のいずれか一項に記載のスイッチング電源装置を有することを特徴とする電子機器。
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Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018164394A (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-18 | ローム株式会社 | スイッチング電源及びその地絡検出方法 |
CN108718103A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-10-30 | 珠海市魅族科技有限公司 | 一种充电电路、电子设备及无线充电方法 |
JP2019009834A (ja) * | 2017-06-20 | 2019-01-17 | 東芝ライテック株式会社 | 電源装置および照明装置 |
KR20190024832A (ko) * | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 에이블릭 가부시키가이샤 | 스위칭 레귤레이터 |
JP2019047692A (ja) * | 2017-09-06 | 2019-03-22 | ローム株式会社 | スイッチング電源装置 |
JP2019080131A (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-23 | ローム株式会社 | スイッチ装置 |
CN110350907A (zh) * | 2018-04-04 | 2019-10-18 | 意法半导体国际有限公司 | 在宽范围电源电压下工作的输出缓冲电路的偏置级联晶体管 |
JP2020047527A (ja) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 東芝ライテック株式会社 | 放電ランプ点灯装置 |
WO2020095748A1 (ja) * | 2018-11-05 | 2020-05-14 | ローム株式会社 | スイッチング電源 |
CN112286272A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 深圳市科华恒盛科技有限公司 | 输出电信号的动态限制方法及装置 |
CN113169742A (zh) * | 2019-01-15 | 2021-07-23 | 索尼半导体解决方案公司 | 摄像装置和摄像系统 |
CN113364442A (zh) * | 2020-03-02 | 2021-09-07 | 圣邦微电子(北京)股份有限公司 | 启动电路及芯片 |
CN113765353A (zh) * | 2020-06-02 | 2021-12-07 | 晶豪科技股份有限公司 | 用于有助于电压调节器的涌浪电流降低的控制电路以及具有涌浪电流降低的电压调节设备 |
WO2022138540A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | ローム株式会社 | 電源制御装置 |
CN115102384A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-23 | 深圳市单源半导体有限公司 | 软启动控制电路及其控制方法和供电电路 |
CN115117980A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-09-27 | 苏州贝克微电子股份有限公司 | 一种低噪声的电路 |
WO2022222065A1 (zh) * | 2021-04-21 | 2022-10-27 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 降压电路的控制方法、装置及存储介质 |
CN116191850A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-05-30 | 上海灵动微电子股份有限公司 | 基准电压的防过冲电路 |
DE112022002598T5 (de) | 2021-07-16 | 2024-03-07 | Rohm Co., Ltd. | Signalerzeugungsschaltung, schalteinrichtung und schaltnetzteil |
CN118174554A (zh) * | 2024-05-09 | 2024-06-11 | 江苏芯潭微电子有限公司 | 用于控制dc-dc变换器的装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240057655A (ko) * | 2022-10-25 | 2024-05-03 | 삼성전자주식회사 | 적응적으로 과전류를 제한하는 배터리 충전 집적 회로, 그것을 포함하는 모바일 장치 및 그것의 동작 방법 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008187847A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Rohm Co Ltd | 過電流保護回路及びこれを用いた電源装置 |
JP2014003786A (ja) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Rohm Co Ltd | 電源装置、並びに、これを用いた車載機器及び車両 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7321222B2 (en) * | 2004-02-13 | 2008-01-22 | Rohm Co., Ltd. | Switching regulator with DC offset (bias) in controller |
JP2011182533A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 電源装置、制御回路及び電源装置の制御方法 |
JP5975648B2 (ja) * | 2012-01-11 | 2016-08-23 | ローム株式会社 | スイッチングレギュレータ及びその制御方法 |
JP2013165570A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Toshiba Corp | 半導体集積回路装置、dc−dcコンバータおよび電圧変換方法 |
-
2016
- 2016-08-09 JP JP2016156485A patent/JP6815127B2/ja active Active
-
2020
- 2020-12-22 JP JP2020212277A patent/JP7091431B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008187847A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Rohm Co Ltd | 過電流保護回路及びこれを用いた電源装置 |
JP2014003786A (ja) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Rohm Co Ltd | 電源装置、並びに、これを用いた車載機器及び車両 |
Cited By (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7041555B2 (ja) | 2017-03-27 | 2022-03-24 | ローム株式会社 | スイッチング電源及びその地絡検出方法 |
JP2018164394A (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-18 | ローム株式会社 | スイッチング電源及びその地絡検出方法 |
JP2019009834A (ja) * | 2017-06-20 | 2019-01-17 | 東芝ライテック株式会社 | 電源装置および照明装置 |
JP7097677B2 (ja) | 2017-06-20 | 2022-07-08 | 東芝ライテック株式会社 | 電源装置および照明装置 |
KR20190024832A (ko) * | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 에이블릭 가부시키가이샤 | 스위칭 레귤레이터 |
KR102538433B1 (ko) | 2017-08-31 | 2023-06-01 | 에이블릭 가부시키가이샤 | 스위칭 레귤레이터 |
JP2019047692A (ja) * | 2017-09-06 | 2019-03-22 | ローム株式会社 | スイッチング電源装置 |
JP2019080131A (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-23 | ローム株式会社 | スイッチ装置 |
CN110350907A (zh) * | 2018-04-04 | 2019-10-18 | 意法半导体国际有限公司 | 在宽范围电源电压下工作的输出缓冲电路的偏置级联晶体管 |
CN108718103A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-10-30 | 珠海市魅族科技有限公司 | 一种充电电路、电子设备及无线充电方法 |
JP2020047527A (ja) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 東芝ライテック株式会社 | 放電ランプ点灯装置 |
WO2020095748A1 (ja) * | 2018-11-05 | 2020-05-14 | ローム株式会社 | スイッチング電源 |
CN112956120A (zh) * | 2018-11-05 | 2021-06-11 | 罗姆股份有限公司 | 开关电源 |
JPWO2020095748A1 (ja) * | 2018-11-05 | 2021-09-24 | ローム株式会社 | スイッチング電源 |
US11942863B2 (en) | 2018-11-05 | 2024-03-26 | Rohm Co., Ltd. | Switching power supply including a logic circuit to control a discharge circuit |
CN113169742B (zh) * | 2019-01-15 | 2024-01-19 | 索尼半导体解决方案公司 | 摄像装置和摄像系统 |
CN113169742A (zh) * | 2019-01-15 | 2021-07-23 | 索尼半导体解决方案公司 | 摄像装置和摄像系统 |
CN113364442A (zh) * | 2020-03-02 | 2021-09-07 | 圣邦微电子(北京)股份有限公司 | 启动电路及芯片 |
CN113364442B (zh) * | 2020-03-02 | 2022-10-14 | 圣邦微电子(北京)股份有限公司 | 启动电路及芯片 |
CN113765353B (zh) * | 2020-06-02 | 2024-04-12 | 晶豪科技股份有限公司 | 用于有助于电压调节器的涌浪电流降低的控制电路以及具有涌浪电流降低的电压调节设备 |
CN113765353A (zh) * | 2020-06-02 | 2021-12-07 | 晶豪科技股份有限公司 | 用于有助于电压调节器的涌浪电流降低的控制电路以及具有涌浪电流降低的电压调节设备 |
CN112286272A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 深圳市科华恒盛科技有限公司 | 输出电信号的动态限制方法及装置 |
WO2022138540A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | ローム株式会社 | 電源制御装置 |
WO2022222065A1 (zh) * | 2021-04-21 | 2022-10-27 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 降压电路的控制方法、装置及存储介质 |
DE112022002598T5 (de) | 2021-07-16 | 2024-03-07 | Rohm Co., Ltd. | Signalerzeugungsschaltung, schalteinrichtung und schaltnetzteil |
CN115102384B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-07-18 | 深圳市单源半导体有限公司 | 软启动控制电路及其控制方法和供电电路 |
CN115102384A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-23 | 深圳市单源半导体有限公司 | 软启动控制电路及其控制方法和供电电路 |
CN115117980B (zh) * | 2022-08-23 | 2022-12-09 | 苏州贝克微电子股份有限公司 | 一种低噪声的电路 |
CN115117980A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-09-27 | 苏州贝克微电子股份有限公司 | 一种低噪声的电路 |
CN116191850A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-05-30 | 上海灵动微电子股份有限公司 | 基准电压的防过冲电路 |
CN116191850B (zh) * | 2023-04-28 | 2023-06-27 | 上海灵动微电子股份有限公司 | 基准电压的防过冲电路 |
CN118174554A (zh) * | 2024-05-09 | 2024-06-11 | 江苏芯潭微电子有限公司 | 用于控制dc-dc变换器的装置 |
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