JP2020188643A - Dc/dcコンバータ - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、電子機器の全体構成を示す図である。本構成例の電子機器1は、システム電源IC10と、これに外付けされる種々のディスクリート部品(本図では、インダクタL1及びL2、並びに、キャパシタC1〜C4)を有する。
引き続き、図1を参照しながら、システム電源IC10の内部構成について説明する。システム電源IC10は、DC/DCコンバータ100及び200と、リニアレギュレータ300と、を集積化して成る。
図2は、システム電源IC10のパッケージ外観(トップ面及びボトム面)を示す図である。本図で示すように、システム電源IC10のパッケージとしては、例えばVQFN[very thin quad flat Non-leaded]パッケージを採用するとよい。
図3は、システム電源IC10のピン配置(56ピンのVQFN採用時)を示す図である。なお、本図では、特に、図1で示した外部端子(T11〜T15、T21〜T24、及び、T31〜T34)に着目して、それぞれの配置例が描写されている。
図4は、ブートストラップ形式のDC/DCコンバータ100の一構成例を示す図である。本構成例のDC/DCコンバータ100は、駆動部110と、制御部120と、過電圧検出部130と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタN1及びN2と、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタP1と、を有する。
次に、DC/DCコンバータ100における新規な過電圧保護動作について詳述する。先にも述べたように、DC/DCコンバータ100の駆動部110(特にロジック部113)は、OVP期間の長さに応じて過電圧保護動作の方式を切り替える機能を持つ。
図8は、車両Xの一構成例を示す外観図である。本構成例の車両Xは、バッテリから電力供給を受けて動作する種々の電子機器(車載機器)X11〜X18を搭載している。なお、本図における電子機器X11〜X18の搭載位置については、図示の便宜上、実際とは異なる場合がある。
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、上記実施形態に限定されるものではなく、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。
10 システム電源IC
10A、10B 半導体チップ
11 樹脂封止体
12 外部端子
13 アイランド(放熱パッド)
13a 切欠部
100 DC/DCコンバータ(プライマリ電源)
110 駆動部
111 上側ドライバ
112 下側ドライバ
113 ロジック部
114 カウンタ
120 制御部
121 エラーアンプ
122 オフ信号生成部
123〜125 抵抗
126 キャパシタ
130 過電圧検出部
200 DC/DCコンバータ(セカンダリ電源)
300 リニアレギュレータ(セカンダリ電源)
C1〜C4 キャパシタ
FLT フィルタ
L1、L2 インダクタ
N1 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ(上側トランジスタ)
N2 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ(下側トランジスタ)
P1 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
T11〜T15、T21〜T24、 T31〜T34 外部端子
X 車両
X11〜X18 電子機器
Claims (10)
- ブートストラップ形式のスイッチ出力段を駆動する駆動部と、
前記スイッチ出力段において入力電圧から所望の出力電圧が生成されるように前記駆動部を制御する制御部と、
前記出力電圧が過電圧状態であるか否かを検出する過電圧検出部と、
を有し、
前記駆動部は、前記過電圧状態が検出されたときに前記スイッチ出力段の上側トランジスタをオフして下側トランジスタのみをオン/オフする第1過電圧保護動作を開始し、前記過電圧状態が解消しないまま前記第1過電圧保護動作が所定期間に亘って継続したときに前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタ双方をオフする第2過電圧保護動作に移行することを特徴とするDC/DCコンバータ。 - 前記駆動部は、前記第1過電圧保護動作において、前記下側トランジスタを最小デューティでオン/オフすることを特徴とする請求項1に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記駆動部は、前記下側トランジスタのみを所定回数だけオン/オフしたときに、前記第1過電圧保護動作が前記所定期間に亘って継続したものとして前記第2過電圧保護動作に移行することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記駆動部は、前記第2過電圧保護動作からの復帰に際して、通常動作の開始前に前記上側トランジスタをオフしたまま前記下側トランジスタのみをオン/オフすることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータ。
- 入力電圧から出力電圧を生成するプライマリ電源と、
前記出力電圧から第2出力電圧を生成するセカンダリ電源と、
を有し、
前記プライマリ電源は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータであることを特徴とするシステム電源。 - 前記出力電圧を前記プライマリ電源に帰還入力するための第1外部端子と、
前記出力電圧を前記セカンダリ電源に供給するための第2外部端子と、
を個別に有することを特徴とする請求項5に記載のシステム電源。 - 前記過電圧検出部は、前記第2外部端子を監視することを特徴とする請求項6に記載のシステム電源。
- 前記セカンダリ電源は、第2DC/DCコンバータとリニアレギュレータを含むことを特徴とする請求項5〜請求項7のいずれか一項に記載のシステム電源。
- 前記プライマリ電源及び前記第2DC/DCコンバータを集積化した第1チップと、
前記リニアレギュレータを集積化した第2チップと、
を単一のパッケージに封止して成ることを特徴とする請求項8に記載のシステム電源。 - 請求項5〜請求項9のいずれか一項に記載のシステム電源と、
前記システム電源から電力供給を受けて動作する負荷と、
を有することを特徴とする車両。
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