JP2017221006A - Dc/dcコンバータおよびその制御回路、制御方法、電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
スイッチングトランジスタに加えて、同期整流トランジスタのスイッチング状態も監視することにより、異常検出の精度を高めることができる。
DC/DCコンバータ100は、タブレット端末、スマートホン、ノートPC、デジタルカメラなどの電池駆動型の電子機器に搭載することができる。図6は、実施の形態に係るDC/DCコンバータ100を備える電子機器700の一例を示す図である。電子機器700は、筐体702、電池704、マイクロプロセッサ706およびDC/DCコンバータ100を備える。DC/DCコンバータ100は、その入力端子に電池704からの電池電圧VBAT(=VIN)を受け、出力端子に接続されるマイクロプロセッサ706に、出力電圧VOUTを供給する。
DC/DCコンバータ100は、ダイオード整流型であってもよい。また降圧コンバータには限定されず、昇圧型、あるいは昇降圧型にも本発明は適用可能である。またハイサイドのトランジスタは、NチャンネルMOSFETであってもよい。またスイッチングトランジスタM1や同期整流トランジスタM2として、MOSFETに代えてIGBTやバイポーラトランジスタを用いてもよい。
単に異常を検出することで足りる場合、第1検出信号SA1とSA2、SA3とSA4、…、SAM−1とSAMを比較してもよい。第2検出信号SBについても同様である。
あるいは、全チャンネルの第1検出信号SA1〜SA4の平均値を演算により求め、各第1検出信号SAiを平均値と比較してもよい。
実施の形態では、チャンネルごとに第1検出信号生成部222や第2検出信号生成部224を設けたがそれに限定されない。図7は、第4変形例に係る異常検出部220の回路図である。この変形例では、第1検出信号生成部222がチャンネル数Mより少ない個数(たとえば2個)設けられる。マルチプレクサ240は、複数のゲート信号HG1〜HGMの1個HGiを選択し、第1検出信号生成部222_1に出力する。マルチプレクサ240は、複数のゲート信号HG1〜HGMの1個HGj(j≠i)を選択し、第1検出信号生成部222_2に出力する。この変形例によれば、マルチプレクサ240、242を制御することで、少ないハードウェアで、複数のゲート信号の任意の組み合わせを比較できる。
マルチフェーズのパルス信号SPWM1〜SPWMMの生成方法も特に限定されない。パルス変調回路230は、1個のPWM信号を生成し、それを位相シフトすることにより、複数のパルス信号SPWM1〜SPWMMを生成してもよい。
Claims (15)
- 複数チャンネルを有するマルチフェーズのDC/DCコンバータの制御回路であって、
前記DC/DCコンバータの出力電圧に応じたフィードバック信号とその目標値の誤差を増幅し、誤差信号を生成するエラーアンプと、
前記誤差信号にもとづいて、複数チャンネルのパルス信号を生成するパルス変調回路と、
複数チャンネルに対応し、それぞれが対応するパルス信号にもとづいて、対応するスイッチングトランジスタを駆動する複数のドライバと、
複数チャンネルそれぞれのスイッチングトランジスタのゲート信号の積分値または平均値に応じた複数の第1検出信号にもとづいて、異常を検出する異常検出部と、
を備えることを特徴とする制御回路。 - 前記異常検出部は、
複数チャンネルに対応し、それぞれが、対応するスイッチングトランジスタのゲート信号の積分値または平均値に応じた前記第1検出信号を生成する複数の第1検出信号生成部と、
前記複数チャンネルについて得られる複数の第1検出信号を比較する比較部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御回路。 - 前記第1検出信号生成部は、アナログの積分器を含むことを特徴とする請求項2に記載の制御回路。
- 前記第1検出信号生成部は、アナログのローパスフィルタを含むことを特徴とする請求項2に記載の制御回路。
- 前記異常検出部は、各第1検出信号を、少なくとも別の2つの第1検出信号と比較することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の制御回路。
- 前記異常検出部は、複数の第1検出信号から選ばれる2個のすべての組み合わせを比較することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の制御回路。
- 前記DC/DCコンバータは同期整流型であり、
前記異常検出部は、
複数チャンネルそれぞれの同期整流トランジスタのゲート信号の積分値または平均値に応じた複数の第2検出信号を比較することにより、異常の生じているチャンネルを判定することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の制御回路。 - 前記異常検出部は、
複数チャンネルに対応し、それぞれが、対応する同期整流トランジスタのゲート信号の積分値または平均値に応じた第2検出信号を生成する複数の第2検出信号生成部を含むことを特徴とする請求項7に記載の制御回路。 - あるチャンネルにおいて異常が判定されたとき、当該異常チャンネルの動作を停止し、残りの正常チャンネルを継続動作させることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の制御回路。
- 残りの正常チャンネルの個数に応じて、位相差を変更することを特徴とする請求項9に記載の制御回路。
- 異常と判定されたとき、外部に通知する通知部をさらに備えることを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の制御回路。
- ひとつの半導体基板に一体集積化されることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の制御回路。
- 請求項1から12のいずれかに記載の制御回路を備えることを特徴とするDC/DCコンバータ。
- 請求項13に記載のDC/DCコンバータを備えることを特徴とする電子機器。
- 複数チャンネルを有するマルチフェーズのDC/DCコンバータの制御方法であって、
前記DC/DCコンバータの出力電圧に応じたフィードバック信号とその目標値の誤差を増幅し、誤差信号を生成するステップと、
各チャンネルにおいて、前記誤差信号にもとづいてパルス信号を生成するステップと、
各チャンネルにおいて、対応するパルス信号にもとづいて、対応するスイッチングトランジスタを駆動するステップと、
各チャンネルにおいて、対応するスイッチングトランジスタのゲート信号の積分値または平均値に応じた第1検出信号を生成するステップと、
前記複数チャンネルに対して得られる複数の第1検出信号を比較することにより、異常の生じているチャンネルを判定するステップと、
を備えることを特徴とする制御方法。
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