JP3097493B2 - DC / DC converter - Google Patents

DC / DC converter

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JP3097493B2
JP3097493B2 JP07093979A JP9397995A JP3097493B2 JP 3097493 B2 JP3097493 B2 JP 3097493B2 JP 07093979 A JP07093979 A JP 07093979A JP 9397995 A JP9397995 A JP 9397995A JP 3097493 B2 JP3097493 B2 JP 3097493B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、DC/DCコンバータ
に係わり、特に負荷に応じて動作モードを切り換えるD
C/DCコンバータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC / DC converter, and more particularly to a DC / DC converter for switching an operation mode according to a load.
It relates to a C / DC converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】DC/DCコンバータは、ある直流の入
力電圧を異なる直流電圧に変換して出力する装置であ
り、様々な用途に使用されている。この出力電圧は、所
定値に安定している必要があり、また、携帯端末などへ
搭載する場合を考慮すると、その消費電力を出来るだけ
小さくすることが要求される。
2. Description of the Related Art A DC / DC converter is a device for converting a certain DC input voltage into a different DC voltage and outputting the same, and is used for various purposes. This output voltage must be stable at a predetermined value, and in consideration of the case where it is mounted on a portable terminal or the like, it is required that its power consumption be reduced as much as possible.

【0003】図6は、従来のDC/DCコンバータの一
例の概略構成図である。同図に示すDC/DCコンバー
タは、入力電圧Vinを出力電圧Vout に変換する。スイ
ッチング信号発生回路101は、出力電圧Vout および
コイル電流算出信号(モード切換え信号)をフィードバ
ック信号として受信し、それら受信信号に基づいて制御
信号を出力する。このDC/DCコンバータが、軽負荷
モードと重負荷モードの2つの動作モードをもっている
場合は、スイッチング信号発生回路101は、上記受信
信号に従って動作モードの切換えを行い、そのモードに
応じた制御信号を出力する。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an example of a conventional DC / DC converter. DC / DC converter shown in the figure, converts the input voltage V in to an output voltage V out. The switching signal generation circuit 101 receives the output voltage Vout and the coil current calculation signal (mode switching signal) as feedback signals, and outputs a control signal based on the received signals. When the DC / DC converter has two operation modes, a light load mode and a heavy load mode, the switching signal generation circuit 101 switches the operation mode according to the received signal, and outputs a control signal corresponding to the mode. Output.

【0004】スイッチング素子102は、スイッチング
信号発生回路101が出力する制御信号に従ってスイッ
チングを行う。たとえば、出力電圧Vout が低下したと
きには、スイッチング素子102をオン状態とし、スイ
ッチング素子102を流れる電流をコイルLを介して出
力側へ流し、コンデンサCおよび出力側に電力を供給し
て出力電圧Vout を上昇させる。
[0004] The switching element 102 performs switching according to a control signal output from the switching signal generation circuit 101. For example, when the output voltage Vout decreases, the switching element 102 is turned on, the current flowing through the switching element 102 flows to the output side via the coil L, and power is supplied to the capacitor C and the output side to output the output voltage Vout. raise out .

【0005】DC/DCコンバータの動作モードは、接
続される負荷に流れる電流ILDに従って切り換えられ
る。この負荷電流ILDは、コイル電流IL の平均値とみ
なすことができるので、コイル電流IL の平均値を以下
のように算出してコイル電流算出信号(モード切換え信
号)として出力する。すなわち、コイル電流IL が流れ
る抵抗Rsense の両端の電圧値をバッファ103を介し
てインピーダンス変換してその変換された信号を積分回
路104で平均化する。この平均化処理では、タイマ1
05が用いられ、スイッチング素子102のスイッチン
グ周波数(動作周波数)およびバッファ103の出力信
号のピーク・トゥ・ピーク電圧などに応じた期間での積
分値が求められる。そして、コンパレータ106が、こ
の積分値と参照電圧とを比較し、比較結果をコイル電流
算出信号(モード切換え信号)として出力する。
[0005] The operation mode of the DC / DC converter is switched according to the current I LD flowing through the connected load. The load current I LD, so can be regarded as the mean value of the coil current I L, the mean value of the coil current I L is calculated as follows and outputs it as the coil current calculation signal (mode switching signal). That is, the voltage value at both ends of the resistor R sense through which the coil current I L flows is subjected to impedance conversion via the buffer 103, and the converted signal is averaged by the integration circuit 104. In this averaging process, the timer 1
05 is used, and an integrated value in a period according to the switching frequency (operating frequency) of the switching element 102, the peak-to-peak voltage of the output signal of the buffer 103, and the like is obtained. Then, the comparator 106 compares the integrated value with the reference voltage, and outputs a result of the comparison as a coil current calculation signal (mode switching signal).

【0006】スイッチング信号発生回路101は、コイ
ル電流算出信号(モード切換え信号)に従って必要に応
じて動作モードを切り換え、出力電圧を一定に保ちなが
ら、必要な負荷電流ILDを供給するように、スイッチン
グ素子102のオン・オフ状態を制御する信号を出力す
る。
The switching signal generation circuit 101 switches the operation mode as needed in accordance with the coil current calculation signal (mode switching signal), and performs switching so as to supply a required load current I LD while keeping the output voltage constant. A signal for controlling the on / off state of the element 102 is output.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、フィ
ードバック信号の一つであるコイル電流算出信号(モー
ド切換え信号)を生成するため、即ち、負荷電流を検出
するためには、バッファ103、積分回路104、タイ
マ105、コンパレータ106等の多数の回路ブロック
を必要とするため、回路規模が大きくなるとともに消費
電流も大きい。また、バッファ103、積分回路104
およびコンパレータ106は常にバイアス電流を流して
おく必要があり、そのために常に電流が消費されるの
で、DC/DCコンバータの低消費電力化が妨げられて
しまう。すなわち、従来のDC/DCコンバータにおい
ては、負荷電流をモニタするための回路の消費電流が大
きく、DC/DCコンバータの変換効率が低下してい
た。
As described above, in order to generate the coil current calculation signal (mode switching signal), which is one of the feedback signals, that is, to detect the load current, the buffer 103 needs to be integrated. Since many circuit blocks such as the circuit 104, the timer 105, and the comparator 106 are required, the circuit scale becomes large and the current consumption is large. Also, the buffer 103 and the integration circuit 104
In addition, the bias current needs to be always supplied to the comparator 106, and the current is always consumed. Therefore, the reduction of the power consumption of the DC / DC converter is prevented. That is, in the conventional DC / DC converter, the current consumption of the circuit for monitoring the load current is large, and the conversion efficiency of the DC / DC converter is reduced.

【0008】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、少ない消費電流で負荷電流を検出して動作モー
ドの切換えを行うDC/DCコンバータを提供すること
を目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a DC / DC converter which detects a load current with a small current consumption and switches an operation mode.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のDC/DCコン
バータは、負荷へ電力を供給する動作モードを軽負荷モ
ードと重負荷モードの少なくとも2つ持ち、各動作モー
ドに対応する方式に従って出力を制御する構成を前提と
する。軽負荷モードは、接続される負荷に流れる電流が
小さい場合の動作モードであり、重負荷モードは、その
負荷に流れる電流が大きい場合の動作モードである。
A DC / DC converter of the present invention has at least two operation modes for supplying power to a load, a light load mode and a heavy load mode, and outputs an output according to a method corresponding to each operation mode. It is assumed that the control is performed. The light load mode is an operation mode when the current flowing through the connected load is small, and the heavy load mode is an operation mode when the current flowing through the load is large.

【0010】請求項1および2に記載のDC/DCコン
バータは、軽負荷モードにおける電力供給サイクルを所
定回数実行したときに動作モードを軽負荷モードから重
負荷モードへ切り換える。また、上記電力供給サイクル
の実行回数をカウントする処理に際して、該サイクルが
停止したときにそのカウント値をリセットする。
The DC / DC converter according to the first and second aspects switches the operation mode from the light load mode to the heavy load mode when the power supply cycle in the light load mode is executed a predetermined number of times. In the process of counting the number of executions of the power supply cycle, when the cycle is stopped, the count value is reset.

【0011】請求項3および4に記載のDC/DCコン
バータは、以下の手段を有する。比較手段は、例えばコ
ンパレータであり、出力電圧と予め設定した所定電圧と
を比較する。カウント手段は、上記比較手段の比較結果
を参照し、出力電圧が上記所定電圧よりも低いときに、
軽負荷モードにおける電力供給サイクルの実行回数をカ
ウントする。制御手段は、上記カウント手段のカウント
値が所定回数に達したときに、動作モードを軽負荷モー
ドから重負荷モードへ切り換える。リセット手段は、上
記比較手段の比較結果を参照し、出力電圧が上記所定電
圧よりも高いときに、上記カウント手段のカウント値を
リセットする。
The DC / DC converter according to the third and fourth aspects has the following means. The comparing means is, for example, a comparator, and compares the output voltage with a predetermined voltage set in advance. The counting means refers to the comparison result of the comparing means, and when the output voltage is lower than the predetermined voltage,
The number of power supply cycle executions in the light load mode is counted. The control means switches the operation mode from the light load mode to the heavy load mode when the count value of the counting means reaches a predetermined number. The reset unit refers to the comparison result of the comparison unit and resets the count value of the counting unit when the output voltage is higher than the predetermined voltage.

【0012】[0012]

【作用】DC/DCコンバータが軽負荷モードで動作し
ている期間に負荷電流が増加すると出力電圧が低下す
る。この出力電圧が予め設定してある所定値を下回る
と、比較手段がその旨を認識し、上記電圧低下を回復さ
せるために電力供給サイクルが開始される。そして、上
記電力供給サイクルの実行に際して、カウント手段はカ
ウント値をインクリメントする。
When the load current increases while the DC / DC converter is operating in the light load mode, the output voltage decreases. When the output voltage falls below a predetermined value, the comparing means recognizes the fact and starts a power supply cycle to recover the voltage drop. Then, when the power supply cycle is executed, the counting means increments the count value.

【0013】上記電力供給サイクルが完了すると、比較
手段を参照し、出力電圧が上記所定値を回復していなか
った場合には次のサイクルを実行する。このとき、カウ
ント手段は、カウント値をインクリメントする。このよ
うにしてカウント値が増加して所定回数に達すると、動
作モードを軽負荷モードから重負荷モードへ切り換え
る。
When the power supply cycle is completed, referring to the comparing means, if the output voltage has not recovered to the predetermined value, the next cycle is executed. At this time, the counting means increments the count value. When the count value thus increases and reaches the predetermined number, the operation mode is switched from the light load mode to the heavy load mode.

【0014】一方、出力電圧が上記所定値を下回り電力
供給サイクルが開始された場合においても、カウント値
が上記所定回数に達する前に出力電圧が上記所定値を回
復すると、リセット手段がカウント値をリセットするの
で、動作モード切換えは行わない。すなわち、電力供給
サイクルが所定回数連続して実行されたときに、より多
くの電力供給が必要であると判断し、軽負荷モードから
重負荷モードへのモード切換えが行われる。従って、瞬
間的に出力電圧が低下した場合や、ノイズなどによって
モード切換えが起こることはない。
On the other hand, even when the output voltage falls below the predetermined value and a power supply cycle is started, if the output voltage recovers to the predetermined value before the count value reaches the predetermined number, the reset means resets the count value. Since the operation is reset, the operation mode is not switched. That is, when the power supply cycle is continuously executed a predetermined number of times, it is determined that more power supply is necessary, and the mode is switched from the light load mode to the heavy load mode. Therefore, the mode switching does not occur when the output voltage drops momentarily or due to noise or the like.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は、本発明の一実施例のDC/D
Cコンバータの構成図である。同図に示すDC/DCコ
ンバータは、直流入力電圧Vinを出力電圧Vout に変換
する。また、このDC/DCコンバータは、接続した負
荷の消費電流が大きいときの動作モードである重負荷モ
ードと、接続した負荷の消費電流が小さいときの動作モ
ードである軽負荷モードの2つの動作モードを持ってお
り、負荷電流に応じてその動作モードを自動的に切り換
える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a DC / D of one embodiment of the present invention.
It is a block diagram of a C converter. DC / DC converter shown in the figure, converts the DC input voltage V in to an output voltage V out. This DC / DC converter has two operation modes, a heavy load mode which is an operation mode when the current consumption of the connected load is large, and a light load mode which is an operation mode when the current consumption of the connected load is small. And automatically switches its operation mode according to the load current.

【0016】スイッチング素子1は、パワーMOSトラ
ンジスタであり、そのゲート電位に応じてオン・オフ動
作を行う。そして、一方の端子に入力電圧Vinが接続さ
れ、他方の端子にダイオードDのカソード及びコイルL
が接続されている。ダイオードDのアノードは接地され
ている。コイルLの他端は抵抗Rsense を介して出力端
子に接続される。また、出力端子は、コンデンサを介し
て接地されている。
The switching element 1 is a power MOS transistor, and performs an on / off operation according to the gate potential. The coupled input voltage V in to one terminal, a cathode and a coil L of the diode D to the other terminal
Is connected. The anode of the diode D is grounded. The other end of the coil L is connected to an output terminal via a resistor R sense . The output terminal is grounded via a capacitor.

【0017】コンパレータ2は、その−入力に基準電圧
ref が印加され、その+入力には出力電圧Vout を抵
抗R1 およびR2 で分圧した比較電圧V1 が印加され
る。この比較電圧V1 は出力電圧Vout に比例するの
で、コンパレータ2は、実質的に出力電圧Vout が負荷
を駆動するための所定値に達しているか否かを判断す
る。そして、その比較結果をアンド回路5および6に対
して出力する。
The comparator 2 has its - reference voltage V ref is applied to the input, the + the input comparison voltages V 1 obtained by dividing the output voltage V out by a resistor R 1 and R 2 are applied. This comparison voltages V 1 is proportional to the output voltage V out, the comparator 2 determines whether substantially the output voltage V out reaches a predetermined value to drive the load. Then, the comparison result is output to AND circuits 5 and 6.

【0018】コンパレータ3は抵抗Rsense の両端の電
圧をモニタする。コンパレータ3の+端子に抵抗R
sense の入力側が接続され、−端子に抵抗Rsense の出
力側が接続されている。抵抗Rsense を流れる電流は、
コイルLを流れるコイル電流ILであるので、コンパレ
ータ3はDC/DCコンバータの1次側のコイル電流I
Lをモニタすることになる。コンパレータ3の比較レベ
ルはコイル電流に換算してILPとして設定する。したが
って、コイル電流IL とILPとの大小関係に従って出力
が決定される。この出力は、セレクタ8のB端子に転送
される。なお、上記比較レベルILPは、オフセット電圧
S1を用いて設定される。
The comparator 3 monitors the voltage across the resistor R sense . Resistor R at + terminal of comparator 3
The input side of the sense is connected, and the output side of the resistor R sense is connected to the-terminal. The current flowing through the resistor R sense is
Since the current is the coil current I L flowing through the coil L , the comparator 3 determines the coil current I L on the primary side of the DC / DC converter.
L will be monitored. The comparison level of the comparator 3 is converted into a coil current and set as I LP . Therefore, the output is determined according to the magnitude relationship between the coil currents I L and I LP . This output is transferred to the B terminal of the selector 8. The comparison level I LP is set using the offset voltage V S1 .

【0019】コンパレータ4は、コンパレータ3と同様
に抵抗Rsense の両端の電圧をモニタする。ただし、コ
ンパレータ4の−端子に抵抗Rsense の入力側が接続さ
れ、+端子に抵抗Rsense の出力側が接続されている。
コンパレータ4の比較レベルはコイル電流に換算して0
として設定する(実際には、後述するように、0よりも
僅かに大きい値に設定する)。そしてコイル電流IL
値に従って出力が決定され、この出力はアンド回路5お
よび6へ転送される。なお、コンパレータ4の比較レベ
ルは、オフセット電圧VS2を用いて設定される。
The comparator 4, like the comparator 3, monitors the voltage across the resistor R sense . However, the input side of the resistor R sense is connected to the − terminal of the comparator 4, and the output side of the resistor R sense is connected to the + terminal.
The comparison level of the comparator 4 is 0 in terms of the coil current.
(Actually, as will be described later, a value slightly larger than 0 is set). Then, an output is determined according to the value of the coil current I L , and this output is transferred to AND circuits 5 and 6. The comparison level of the comparator 4 is set using the offset voltage V S2 .

【0020】ところで、負荷電流に従って動作モードを
切り換える場合、その負荷電流を直接検出する方法も考
えられるが、そのためにはコンデンサCの出力側に抵抗
を設ける必要があり、DC/DCコンバータ全体の効率
を低下させるので好ましくない。このため、本実施例で
は、コンデンサCの入力側(1次側)に設けられている
抵抗Rを用いて負荷電流を見積もっている。この抵抗R
sense は、過電流保護または出力電圧を一定に保つ目的
に用いられていたものを利用している。
When the operation mode is switched in accordance with the load current, a method of directly detecting the load current is conceivable. For this purpose, it is necessary to provide a resistor on the output side of the capacitor C, and the efficiency of the entire DC / DC converter is increased. Is not preferred. For this reason, in the present embodiment, the load current is estimated using the resistor R provided on the input side (primary side) of the capacitor C. This resistance R
The sense uses what has been used for the purpose of overcurrent protection or keeping the output voltage constant.

【0021】アンド回路5は、コンパレータ4の出力お
よびコンパレータ2の出力の反転信号を受信して、それ
らの論理積をセレクタ7のB端子およびカウンタ12の
クロック端子CKへ転送する。この論理積は、コイル電
流IL が0になり、かつ比較電圧V1 が基準電圧Vref
よりも低いときに「H」レベルとなる。アンド回路6
は、コンパレータ4の出力及びコンパレータ2の出力を
受信して、それらの論理積をカウンタ12のクリア端子
CLへ転送する。この論理積は、コイル電流ILが0に
なり、かつ比較電圧V1 が基準電圧Vref よりも高いと
きに「H」レベルとなる。
The AND circuit 5 receives the inverted signal of the output of the comparator 4 and the inverted signal of the output of the comparator 2 and transfers their logical product to the B terminal of the selector 7 and the clock terminal CK of the counter 12. This logical product indicates that the coil current I L becomes 0 and the comparison voltage V 1 becomes the reference voltage V ref.
The level becomes “H” when the temperature is lower than the above. AND circuit 6
Receives the output of the comparator 4 and the output of the comparator 2 and transfers their logical product to the clear terminal CL of the counter 12. The logical product, a coil current I L becomes 0, and becomes "H" level when the comparison voltage V 1 is higher than the reference voltage V ref.

【0022】セレクタ7および8は、それぞれ、Aセレ
クト信号(重負荷モード)およびBセレクト信号(軽負
荷モード)に従って、A端子またはB端子に入力する信
号の一方を選択して出力する。セレクタ7の出力信号
は、フリップフロップ10のS端子(セット端子)に入
力され、セレクタ8の出力信号は、フリップフロップ1
0のR端子(リセット端子)に入力される。
The selectors 7 and 8 select and output one of the signals input to the A terminal or the B terminal according to the A select signal (heavy load mode) and the B select signal (light load mode), respectively. The output signal of the selector 7 is input to the S terminal (set terminal) of the flip-flop 10, and the output signal of the selector 8 is
0 is input to the R terminal (reset terminal).

【0023】PWM 制御回路(重負荷用制御回路)9は、
出力電圧Vout に基づいたパルス信号を出力する。すな
わち、たとえば、出力電圧Vout が低下した場合には、
パルスのデューティを大きした信号を出力する。PWM 制
御回路9の出力信号は、セレクタ7のA端子に入力され
るとともに、その反転信号がセレクタ8のA端子に入力
される。
The PWM control circuit (heavy load control circuit) 9
The pulse signal based on the output voltage Vout is output. That is, for example, when the output voltage V out decreases,
A signal with a large pulse duty is output. The output signal of the PWM control circuit 9 is input to the A terminal of the selector 7 and its inverted signal is input to the A terminal of the selector 8.

【0024】フリップフロップ10は、セット状態のと
きにオン信号を出力し、リセット状態のときにオフ信号
を出力する。ドライバ11は、このオン信号を受信した
ときにスイッチング素子1をオン状態に駆動し、オフ信
号を受信したときにスイッチング素子1をオフ状態にす
る。
The flip-flop 10 outputs an ON signal when in the set state, and outputs an OFF signal when in the reset state. The driver 11 drives the switching element 1 to the ON state when receiving the ON signal, and turns the switching element 1 to the OFF state when receiving the OFF signal.

【0025】カウンタ12は、クロック端子CKでアン
ド回路5の出力信号を受信し、クリア端子CLでアンド
回路6の出力信号を受信する。そして、クリア端子CL
の信号状態が「L」レベルである期間にクロック端子C
Kにおいて立上りエッジを検出する毎にカウント値をイ
ンクリメントし、クリア端子CLの信号状態が「H」レ
ベルになると、カウント値を0にクリアする。そして、
カウント値が「n(自然数)」になったときに、ラッチ
回路13に対してパルスを出力する。この実施例では、
n=4とする。
The counter 12 receives the output signal of the AND circuit 5 at the clock terminal CK, and receives the output signal of the AND circuit 6 at the clear terminal CL. And the clear terminal CL
During the period when the signal state of the clock terminal C is at the “L” level.
Every time a rising edge is detected at K, the count value is incremented. When the signal state of the clear terminal CL becomes “H” level, the count value is cleared to 0. And
When the count value becomes “n (natural number)”, a pulse is output to the latch circuit 13. In this example,
Let n = 4.

【0026】ラッチ回路13は、カウンタ12からパル
ス(立上りエッジ)を受信すると、リセットされるまで
「H」レベルを出力する。このリセット信号は、モード
切換え制御回路20が出力するBセレクト信号であり、
その信号の立上りエッジの検出によりラッチ回路13が
リセットされて「L」レベルを出力するようになる。ラ
ッチ回路13の出力は、Aセレクト信号として、セレク
タ7、8およびモード切換え制御回路20へ転送され
る。
When receiving a pulse (rising edge) from the counter 12, the latch circuit 13 outputs an "H" level until it is reset. This reset signal is a B select signal output by the mode switching control circuit 20,
The detection of the rising edge of the signal resets the latch circuit 13 to output the "L" level. The output of the latch circuit 13 is transferred to the selectors 7 and 8 and the mode switching control circuit 20 as an A select signal.

【0027】Aセレクト信号は、軽負荷モードから重負
荷モードへの切換えを指示する信号であり、軽負荷モー
ドのとき「L」レベルであり、重負荷モードのときは
「H」レベルになる。そして、このAセレクト信号を
「H」レベルにすることによってモード切換えを行い、
セレクタ7および8には、PWM 制御回路9の出力信号を
選択して出力するようになり、その選択された信号によ
ってスイッチング素子1が駆動される。
The A select signal is a signal for instructing switching from the light load mode to the heavy load mode, and is at the "L" level in the light load mode and at the "H" level in the heavy load mode. The mode is switched by setting the A select signal to the “H” level.
The output signals of the PWM control circuit 9 are selected and output to the selectors 7 and 8, and the switching element 1 is driven by the selected signals.

【0028】モード切換え制御回路20は、特にその接
続線を図示していないが、コイル電流IL 等に基づい
て、重負荷モードから軽負荷モードへのモード切換えを
指示する。モード切換えの契機としては、たとえば、コ
イル電流IL の平均値が所定値よりも小さくなる場合で
ある。重負荷モードから軽負荷モードへ動作モードを切
り換えるときは、モード切換え制御回路20は、セレク
タ7および8に対してBセレクト信号を「H」レベルに
して出力する。そして、このBセレクト信号によって、
セレクタ7および8に対してそれぞれB端子の信号を選
択させ、その選択された信号によってスイッチング素子
1を駆動させる。尚、Bセレクト信号は、重負荷モード
のとき「L」レベルであり、軽負荷モードのときは
「H」レベルとなる。
The mode switching control circuit 20 instructs the mode switching from the heavy load mode to the light load mode based on the coil current IL and the like, although the connection lines thereof are not particularly shown. The trigger for mode switching, for example, a case where the average value of the coil current I L is smaller than a predetermined value. When switching the operation mode from the heavy load mode to the light load mode, the mode switching control circuit 20 sets the B select signal to the “H” level and outputs it to the selectors 7 and 8. Then, according to the B select signal,
Each of the selectors 7 and 8 selects a signal of the B terminal, and the switching element 1 is driven by the selected signal. The B select signal is at "L" level in the heavy load mode, and is at "H" level in the light load mode.

【0029】上記構成のDC/DCコンバータの動作を
説明する。軽負荷モード時においては、セレクタ7及び
8はそれぞれB端子に入力される信号を選択して出力す
る。この状態で、出力電圧Vout が負荷を駆動するため
の所定電圧(基準値)よりも高い場合には、コンパレー
タ2の出力が「H」レベルとなり、その信号によってス
イッチング素子1がオフ状態となるので、DC/DCコ
ンバータは負荷に対して電流を供給しない。一方、出力
電圧Vout が上記基準値よりも低い期間は、コイル電流
L の値をフィードバック信号としてスイッチング素子
1をオン・オフ制御しながら負荷に対して電流を供給す
る。そして、この軽負荷モードでの電流供給を継続して
も出力電圧Vout を回復できない場合には、後述詳しく
説明するが、DC/DCコンバータの動作モードを重負
荷モードに切り換えてより大きな電流を供給することに
よって出力電圧Vout を上昇させる。
The operation of the DC / DC converter having the above configuration will be described. In the light load mode, the selectors 7 and 8 each select and output a signal input to the B terminal. In this state, when the output voltage Vout is higher than a predetermined voltage (reference value) for driving the load, the output of the comparator 2 becomes "H" level, and the switching element 1 is turned off by the signal. Therefore, the DC / DC converter does not supply current to the load. On the other hand, the output voltage V out is lower period than the reference value, and supplies a current to the load while on-off controlling the switching element 1 a value of the coil current I L as a feedback signal. If the output voltage Vout cannot be recovered even when the current supply in the light load mode is continued, as will be described in detail later, the operation mode of the DC / DC converter is switched to the heavy load mode to increase the current. The supply increases the output voltage V out .

【0030】次に、タイムチャートを参照しながら、本
実施例のDC/DCコンバータの動作を詳細に説明す
る。図2は、軽負荷モードから重負荷モードへの動作モ
ード切換えを説明するタイムチャートである。なお、同
図における〜は、図1における対応する各点の信号
である。
Next, the operation of the DC / DC converter of this embodiment will be described in detail with reference to a time chart. FIG. 2 is a time chart for explaining the operation mode switching from the light load mode to the heavy load mode. Note that the symbols “〜” in FIG. 3 indicate signals at corresponding points in FIG.

【0031】時刻T1 以前は、出力電圧Vout が基準値
よりも大きく、比較電圧V1 が基準電圧Vref よりも高
い状態である。したがって、コンパレータ2の出力は
「H」レベルである。この状態においては、DC/DC
コンバータは負荷に対して電流を供給する必要がないの
で、コイル電流IL が0となっている。ここで、コイル
電流IL を検出するコンパレータ3および4の動作を図
3を参照しながら説明する。
Before time T 1 , the output voltage V out is higher than the reference value, and the comparison voltage V 1 is higher than the reference voltage V ref . Therefore, the output of comparator 2 is at "H" level. In this state, DC / DC
Since the converter does not need to supply current to the load, the coil current IL is zero. Here, the operation of the comparators 3 and 4 for detecting the coil current IL will be described with reference to FIG.

【0032】コンパレータ3は、その+端子に負電位を
与えるようにオフセット電圧VS1が印加されているの
で、コイル電流IL が0のときは「L」レベルを出力す
る。コイル電流IL が増加し、その値がILPになったと
き、抵抗Rsense の両端の電圧がオフセット電圧VS1
なり、コンパレータ3の出力は「L」から「H」へ反転
する。この出力反転により、スイッチング素子1がター
ンオフするので、以後、コイル電流IL は減少に転じ、
その値がILPよりも小さくなると、コンパレータ3の出
力は「H」から「L」へ再反転する。
Since the offset voltage V S1 is applied so as to give a negative potential to its + terminal, the comparator 3 outputs an “L” level when the coil current IL is 0. When the coil current I L increases and its value becomes I LP , the voltage across the resistor R sense becomes the offset voltage V S1 , and the output of the comparator 3 is inverted from “L” to “H”. Because of the output inversion, the switching element 1 is turned off. Thereafter, the coil current IL starts to decrease.
When the value becomes smaller than I LP , the output of the comparator 3 is again inverted from “H” to “L”.

【0033】コンパレータ4は、その+端子に正電位を
与えるようにオフセット電圧VS2が印加されているの
で、コイル電流IL が0のときは「H」レベルを出力す
る。コイル電流IL が増加し、その値がILBになると、
抵抗Rsense の両端の電圧がオフセット電圧VS2とな
り、コンパレータ3の出力は「H」から「L」へ反転す
る。そして、コイル電流IL が減少し、その値がILB
りも小さくなると、コンパレータ3の出力は「L」から
「H」へ再反転する。この実施例では、電流値ILBを0
よりも僅かに大きい値に設定している。したがって、コ
ンパレータ3は、実質的に、コイル電流IL が0のとき
に「H」レベルを出力するとみなすことができる。
Since the offset voltage V S2 is applied so that a positive potential is applied to its + terminal, the comparator 4 outputs an “H” level when the coil current IL is 0. Coil current I L increases and the value is I LB,
The voltage across the resistor R sense becomes the offset voltage V S2 , and the output of the comparator 3 is inverted from “H” to “L”. Then, when the coil current I L decreases and its value becomes smaller than I LB , the output of the comparator 3 is again inverted from “L” to “H”. In this embodiment, the current value I LB is set to 0
It is set to a value slightly larger than. Accordingly, the comparator 3 may be considered to be substantially the coil current I L outputs "H" level when zero.

【0034】上述のように、コイル電流IL が0のとき
はコンパレータ4の出力は「H」レベルなので、時刻T
1 以前は、アンド回路6の出力が「H」レベルであり、
カウンタ12のカウント値はリセットされ「0」になっ
ている。
As described above, when the coil current IL is 0, the output of the comparator 4 is at the "H" level.
Before 1 the output of the AND circuit 6 is at "H" level,
The count value of the counter 12 is reset to “0”.

【0035】DC/DCコンバータが軽負荷モードで動
作している期間に、負荷電流が増加し、時刻T1 におい
て、出力電圧Vout が基準値よりも小さくなると、コン
パレータ2の出力が「L」レベルになるので、アンド回
路6の出力も「L」レベルとなり、カウンタがリセット
状態から解除される。すなわち、以降、カウント動作を
行える状態になる。
[0035] period DC / DC converter is operating in light load mode, the load current is increased, at time T 1, the output voltage V out is smaller than the reference value, the output of the comparator 2 is "L" Therefore, the output of the AND circuit 6 also becomes "L" level, and the counter is released from the reset state. That is, thereafter, the state becomes such that the count operation can be performed.

【0036】このとき、アンド回路5の出力は、いった
ん「H」レベルになるので、その立上りエッジによって
カウンタ12のカウント値が「0」から「1」にインク
リメントされる。また、アンド回路5の出力が「H」レ
ベルになることによって、フリップフロップ10の状態
が「セット」になるので、スイッチング素子1がオン状
態になる。スイッチング素子1がオン状態になり、コイ
ル電流IL が増加(ランプアップ)すると、コンパレー
タ4の出力が「L」レベルになるので、アンド回路5の
出力も「L」レベルになる。
At this time, the output of the AND circuit 5 once becomes "H" level, and the count value of the counter 12 is incremented from "0" to "1" by its rising edge. In addition, when the output of the AND circuit 5 becomes “H” level, the state of the flip-flop 10 becomes “set”, so that the switching element 1 is turned on. When the switching element 1 is turned on and the coil current IL increases (ramp-up), the output of the comparator 4 goes low, and the output of the AND circuit 5 also goes low.

【0037】時刻T2 において、コイル電流IL がILP
にまで増加すると、図3を用いて説明したように、コン
パレータ3の出力がいったん「H」レベルになるので、
この信号がフリップフロップ10の状態を「リセット」
とし、スイッチング素子1がオフ状態になる。スイッチ
ング素子1がオフ状態になり、コイル電流IL が減少
(ランプダウン)しはじめると、まず、コンパレータ3
の出力が「L」レベルになる。そして、時刻T3 におい
て、コイル電流IL が0になると(電流値ILBよりも小
さくなる)、コンパレータ4の出力は「H」レベルにな
る。このようにして、時刻T1 〜T3 において1周期の
電力供給サイクルが完了する。
At time T 2 , the coil current I L becomes I LP
, The output of the comparator 3 once becomes “H” level as described with reference to FIG.
This signal resets the state of the flip-flop 10
And the switching element 1 is turned off. The switching element 1 is turned off, the coil current I L begins to decrease (ramp down), firstly, the comparator 3
Output becomes "L" level. Then, at time T 3, the coil current I L becomes zero (smaller than the current value I LB), the output of the comparator 4 becomes "H" level. In this way, the power supply cycles of one cycle at a time T 1 through T 3 is completed.

【0038】1周期の電力供給サイクルが完了すると、
時刻T3 において、コンパレータ2の出力を参照して出
力電圧Vout が基準値を回復しているか否かを調べる。
ここでは、出力電圧Vout が基準値を回復しておらず、
コンパレータ2の出力は「L」レベルのままである。し
たがって、時刻T3 において、コンパレータ4の出力が
「H」レベルになると、アンド回路5の出力も「H」レ
ベルになり、この信号の立上りエッジによってカウンタ
12のカウント値が「1」から「2」にインクリメント
される。
When one power supply cycle is completed,
At time T 3, checks whether the output voltage V out with reference to the output of the comparator 2 is recovering the reference value.
Here, the output voltage V out has not recovered to the reference value,
The output of the comparator 2 remains at the “L” level. Thus, at time T 3, the output of the comparator 4 becomes "H" level, the output of the AND circuit 5 becomes "H" level, "2 by the rising edge of this signal from the count value of the counter 12 is" 1 " Is incremented.

【0039】時刻T3 〜T4 における動作は、時刻T1
〜T3 における1周期の電力供給サイクルと同じであ
り、このサイクルの終了時(時刻T4 )に次のサイクル
を実行する必要があるか否かを判断し、コンパレータ2
の出力が「L」レベルであるので、時刻T4 〜T5 でさ
らに次のサイクルを実行する。そして、時刻T4 〜T5
におけるサイクルの実行に際して、カウント値が「2」
から「3」にインクリメントされる。
The operation from time T 3 to time T 4 corresponds to time T 1
Is the same as one period of the power supply cycle in through T 3, it is determined whether it is necessary to perform the following cycle when the cycle end (time T 4), the comparator 2
Since the output of the is "L" level, further executes the following cycle at time T 4 through T 5. Then, the time T 4 to T 5
When the cycle is executed, the count value is “2”.
Is incremented to “3”.

【0040】このように、軽負荷モードにおいて出力電
圧Vout が低下すると、その出力電圧Vout が基準値に
回復するまで電力供給サイクルが繰り返され、そのサイ
クルの実行ごとにカウンタ12のカウント値がインクリ
メントされる。
As described above, when the output voltage Vout decreases in the light load mode, the power supply cycle is repeated until the output voltage Vout recovers to the reference value, and the count value of the counter 12 is increased each time the cycle is executed. Incremented.

【0041】上記サイクルが繰り返され、時刻T5 にお
いて、出力電圧Vout が基準値を回復していないと判断
するとさらに次の電力供給サイクルが実行されるが、こ
のとき、カウンタ12のカウント値は「4」になる。カ
ウンタ12は、そのカウント値が「4」になると出力を
「L」レベルから「H」レベルに変化させ、ラッチ回路
13は、その信号の立上りエッジを検出する。そして、
ラッチ回路13は、出力を「H」レベルとし、以後、モ
ード切換え制御回路20からの信号によってリセットさ
れるまでその状態を継続する。この出力信号は、Aセレ
クト信号としてセレクタ7、8およびモード切換え制御
回路20へ転送される。
[0041] The above cycle is repeated at time T 5, the output voltage V out even more when determined not to restore the reference value next power supply cycle is executed, at this time, the count value of the counter 12 It becomes "4". When the count value of the counter 12 becomes “4”, the output changes from “L” level to “H” level, and the latch circuit 13 detects a rising edge of the signal. And
The latch circuit 13 changes the output to the “H” level, and thereafter keeps that state until reset by a signal from the mode switching control circuit 20. This output signal is transferred to selectors 7 and 8 and mode switching control circuit 20 as an A select signal.

【0042】モード切換え制御回路20は、Aセレクト
信号として「H」レベルを受信すると、Bセレクト信号
を「H」レベルから「L」レベルへ変化させてセレクタ
7、8およびラッチ回路13へ転送する。一方、セレク
タ7および8は、ラッチ回路13からAセレクト信号と
して「H」レベルを受信し、モード切換え制御回路20
からBセレクト信号として「L」レベルを受信すると、
それぞれA端子に入力されている信号、すなわち、PWM
制御回路(重負荷用制御回路)9によって生成される信
号を選択して出力する。したがって、スイッチング素子
1がPWM 制御回路9によって生成される信号によってオ
ン・オフ制御されるようになるので、DC/DCコンバ
ータは重負荷モードの動作に移行する。
When receiving the "H" level as the A select signal, the mode switching control circuit 20 changes the B select signal from the "H" level to the "L" level and transfers it to the selectors 7, 8 and the latch circuit 13. . On the other hand, the selectors 7 and 8 receive the “H” level as the A select signal from the latch circuit 13 and
Receives the “L” level as the B select signal from
The signal input to each A terminal, that is, PWM
A signal generated by the control circuit (heavy load control circuit) 9 is selected and output. Therefore, the switching element 1 is turned on / off by the signal generated by the PWM control circuit 9, and the DC / DC converter shifts to the operation in the heavy load mode.

【0043】上述のように、軽負荷モードでの動作中
に、負荷電流の増加等によって出力電圧Vout が低下
し、その低下した電圧を回復させるために電力供給サイ
クルが所定回数(4回)連続して実行されると、DC/
DCコンバータは、その動作モードを軽負荷モードから
重負荷モードへ自動的に切り換える。
As described above, during operation in the light load mode, the output voltage Vout decreases due to an increase in load current or the like, and the power supply cycle is repeated a predetermined number of times (four times) in order to recover the reduced voltage. When executed continuously, DC /
The DC converter automatically switches its operation mode from the light load mode to the heavy load mode.

【0044】図4は、軽負荷モードにおいてカウント値
がリセットされるときの動作を説明するタイムチャート
である。図2で説明した時刻T1 以降の動作と同様に、
カウンタ12のカウント値が「0」「1」「2」とカウ
ントアップされている。ここで、時刻T6 において2回
目の電力供給サイクルが開始されカウント値が「2」に
なった後に、時刻T7 において、出力電圧Vout が基準
値を回復すると、コンパレータ2の出力が「H」レベル
になる。この状態で、時刻T8 において、2回目のサイ
クルが終了したときに、コンパレータ2の出力を参照し
て次のサイクルが必要であるか否かを判断する。コンパ
レータ2の出力は「H」レベルであるので、次のサイク
ルは実行されず、また、時刻T8 においてはコイル電流
L が0であるのでコンパレータ4の出力も「H」であ
り、アンド回路6の出力が「H」レベルとなってカウン
タ12のカウント値がクリアされて「0」に戻る。した
がって、DC/DCコンバータの動作モードは軽負荷モ
ードのままである。
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation when the count value is reset in the light load mode. Similar to the time T 1 after the operation described in FIG. 2,
The count value of the counter 12 is incremented to “0”, “1”, and “2”. Here, after the second count value power supply cycle is initiated at time T 6 becomes "2", at time T 7, the output voltage V out to recover the reference value, the output of the comparator 2 is "H Level. In this state, at time T 8, when the second cycle has been completed, by referring to the output of the comparator 2 determines whether it is necessary to next cycle. Since the output of the comparator 2 is the "H" level, the next cycle will not run and, at time T 8 is the output of the comparator 4 the coil current I L is 0 also "H", the AND circuit The output of the counter 6 becomes "H" level, the count value of the counter 12 is cleared, and returns to "0". Therefore, the operation mode of the DC / DC converter remains in the light load mode.

【0045】このように、軽負荷モードにおいて、出力
電圧Vout が基準値を下回ることによってカウントアッ
プが開始された場合においても、その値が所定時間内
(電力供給サイクル4周期時間内)に基準値を回復する
とカウンタ12のカウント値はリセットされる。このた
め、たとえば、出力電圧Vout の瞬間的な低下や、ノイ
ズ等によって出力電圧Vout が基準値を下回ることによ
ってカウント値がインクリメントされてしまったとき
に、そのカウント値をリセットできる。すなわち、本実
施例の方式によれば、ノイズその他の要因による誤った
モード切換えを防ぐことができる。
As described above, in the light load mode, even when the count-up is started due to the output voltage V out falling below the reference value, the value is maintained within the predetermined time (within four power supply cycle periods). When the value is restored, the count value of the counter 12 is reset. For this reason, for example, when the count value is incremented due to the output voltage Vout dropping below the reference value due to a momentary drop of the output voltage Vout or noise or the like, the count value can be reset. That is, according to the method of the present embodiment, erroneous mode switching due to noise or other factors can be prevented.

【0046】ところで、DC/DCコンバータが重負荷
モードで動作している期間は、Bセレクト信号が「L」
レベルに固定されている。そして、カウンタ12は、特
に図示していないが、このBセレクト信号が「L」レベ
ルの期間、すなわち、重負荷モードで動作している期間
はリセット状態となっており、カウント値は0のままで
ある。また、DC/DCコンバータの動作モードが重負
荷モードから軽負荷モードへ切り換わるときには、モー
ド切換え制御回路20がBセレクト信号を「L」レベル
から「H」レベルに変化させるが、ラッチ回路13は、
そのときの立上りエッジによってリセットされ、その出
力、すなわち、Aセレクト信号を「L」レベルにする。
このように、重負荷モードから軽負荷モードへのモード
切換え時には、ラッチ回路13の出力(Aセレクト信
号)は自動的に切り換えられる。
By the way, while the DC / DC converter is operating in the heavy load mode, the B select signal is "L".
Fixed to level. Although not particularly shown, the counter 12 is in a reset state during a period when the B select signal is at the “L” level, that is, while the counter 12 is operating in the heavy load mode, and the count value remains 0. It is. When the operation mode of the DC / DC converter switches from the heavy load mode to the light load mode, the mode switching control circuit 20 changes the B select signal from the “L” level to the “H” level, but the latch circuit 13 ,
The signal is reset by the rising edge at that time, and its output, that is, the A select signal is set to the “L” level.
Thus, when the mode is switched from the heavy load mode to the light load mode, the output (A select signal) of the latch circuit 13 is automatically switched.

【0047】図5は、電力供給サイクルとコイル電流I
L の平均値の関係を示す図である。ここで、コイル電流
L のピーク値はILP(コンパレータ3の比較レベル)
であり、底値は0(コンパレータ4の比較レベルILB
である。
FIG. 5 shows the power supply cycle and the coil current I.
It is a figure showing the relation of the average value of L. Here, the peak value of the coil current I L is I LP (comparison level of the comparator 3).
And the bottom value is 0 (comparison level I LB of comparator 4)
It is.

【0048】本実施例のDC/DCコンバータでは、カ
ウンタ12のカウント値が連続してインクリメントされ
て「4」になったときにモード切換えを行う構成であ
る。換言すれば、電力供給サイクル4周期時間(モニタ
時間という)におけるコイル電流IL の平均値をモニタ
し、その値が所定値に達したときにモード切換えを行う
構成であるといえる。すなわち、たとえば、任意のモニ
タ時間において、その第1サイクル期間において負荷側
に電力が供給され、第2〜第4サイクル期間においては
供給されなかったとすると、そのモニタ時間内のコイル
電流IL の平均値はILP/8となる。一方、第1〜第4
の全てのサイクル期間において負荷側に電力が供給され
る場合は、そのモニタ時間内のコイル電流IL の平均値
はILP/2となる。そして、このようにコイル電流IL
の平均値がILP/2となる場合に、動作モードを軽負荷
モードから重負荷モードへ切り換える。この電流値ILP
/2は、軽負荷モードで供給できる最大電流である。
In the DC / DC converter of this embodiment, the mode is switched when the count value of the counter 12 is continuously incremented and becomes "4". In other words, it can be said that the configuration is such that the average value of the coil current I L during the four power supply cycle period times (monitoring time) is monitored, and the mode is switched when the average value reaches a predetermined value. That is, for example, at any monitoring time, power is supplied to the load side at its first cycle, when in the second to fourth cycles and is not supplied, the average coil current I L in the monitoring time The value is I LP / 8. On the other hand, the first to fourth
Power on the load side in every cycle period when the supplied average value of the coil current I L in the monitoring time is I LP / 2 of. And the coil current I L
Is switched from the light load mode to the heavy load mode when the average value of ILP becomes I LP / 2. This current value I LP
/ 2 is the maximum current that can be supplied in the light load mode.

【0049】ところで、コイル電流IL の平均値は、負
荷電流とみなすことができる。したがって、本実施例の
DC/DCコンバータは、負荷電流が軽負荷モードでの
最大供給電流に達したときに、その動作モードを重負荷
モードに切り換える構成であるといえる。また、コイル
電流IL の波形は、コイルL、入力電圧Vin、出力電圧
out およびコンパレータ3の比較レベルILPによって
きまるので、ILPを設定することにより、軽負荷モード
から重負荷モードへの切換え条件を決めることができ
る。
By the way, the average value of the coil current I L can be regarded as the load current. Therefore, it can be said that the DC / DC converter of the present embodiment is configured to switch its operation mode to the heavy load mode when the load current reaches the maximum supply current in the light load mode. Further, the waveform of the coil current I L, the coil L, the input voltage V in, so determined by comparing the level I LP of the output voltage V out and a comparator 3, by setting the I LP, the light-load mode to the heavy load mode Can be determined.

【0050】上記実施例では、カウンタ12のカウント
値が「4」になったときにモード切換えを行う構成であ
るが、この値を大きくすれば、コイル電流IL の平均値
を求める期間が長くなるので、その精度が高くなる。
[0050] In the above embodiment, the count value of the counter 12 is configured to perform mode switching when it is "4", by increasing the value, long period to obtain an average value of the coil current I L Therefore, the accuracy is increased.

【0051】上述のように、本実施例のDC/DCコン
バータでは、負荷電流を求めるための回路を、コンパレ
ータ、ゲート回路、カウンタ回路、ラッチ回路等の低消
費電流の回路で構成しているので、DC/DCコンバー
タ全体の消費電流も小さくなり、変換効率が向上する。
とくに、本実施例は、負荷電流が小さい軽負荷モードで
の動作を対象としており、負荷電流に対して上記消費電
流の割合を小さくすることは、変換効率の向上に多大な
効果を有する。
As described above, in the DC / DC converter of the present embodiment, the circuit for obtaining the load current is composed of low-current-consumption circuits such as comparators, gate circuits, counter circuits, and latch circuits. , The current consumption of the entire DC / DC converter is reduced, and the conversion efficiency is improved.
In particular, the present embodiment is intended for operation in a light load mode in which the load current is small, and reducing the ratio of the current consumption to the load current has a great effect on improving the conversion efficiency.

【0052】なお、上記実施例においては、降圧型DC
/DCコンバータを採り上げて説明したが、本発明はこ
の構成に限定されるものではなく、例えば、昇圧型DC
/DCコンバータおよび反転型DC/DCコンバータに
も適用することができる。
In the above embodiment, the step-down DC
Although the present invention has been described using a DC / DC converter, the present invention is not limited to this configuration.
The present invention is also applicable to a DC / DC converter and an inverting DC / DC converter.

【0053】[0053]

【発明の効果】負荷電流を算出するための手段を消費電
流が小さい回路で構成したので、DC/DCコンバータ
全体を低消費電流化させることができる。また、積分回
路等を用いず、コンパレータによって2値化された論理
信号を用いてモード切換えが必要か否かの判断をするの
で、低消費電流化することができる。さらに、上記論理
信号を処理するための回路はその規模が小さく、チップ
の占有面積を小さくできる。
Since the means for calculating the load current is constituted by a circuit consuming less current, the current consumption of the entire DC / DC converter can be reduced. Further, since it is determined whether or not the mode switching is necessary using the logic signal binarized by the comparator without using the integrating circuit or the like, the current consumption can be reduced. Further, the circuit for processing the above logic signal has a small scale, and the area occupied by the chip can be reduced.

【0054】動作モードを切り換える必要があるか否か
を判断するときに、所定の条件がn回連続して発生した
場合に限ってその切換えを行うので、ノイズ等による誤
ったモード切換えを防ぐことができる。また、動作モー
ドを切り換えるための条件を所望の値にかつ容易に設定
できる。
When it is determined whether or not the operation mode needs to be switched, the switching is performed only when the predetermined condition occurs n times consecutively. Therefore, it is possible to prevent erroneous mode switching due to noise or the like. Can be. Further, the condition for switching the operation mode can be easily set to a desired value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例のDC/DCコンバータの構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a DC / DC converter according to an embodiment of the present invention.

【図2】DC/DCコンバータの動作を説明するタイム
チャート(その1)である。
FIG. 2 is a time chart (part 1) for explaining the operation of the DC / DC converter.

【図3】コイル電流検出用のコンパレータの動作を説明
する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of a comparator for detecting coil current.

【図4】DC/DCコンバータの動作を説明するタイム
チャート(その2)である。
FIG. 4 is a time chart (part 2) for explaining the operation of the DC / DC converter.

【図5】モード切換え時のコイル電流を説明する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a coil current at the time of mode switching.

【図6】従来のDC/DCコンバータの一例の構成図で
ある。
FIG. 6 is a configuration diagram of an example of a conventional DC / DC converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スイッチング素子 2〜4 コンパレータ 5、6 アンド回路 7、8 セレクタ 9 PWM 制御回路(重負荷用制御回路) 10 フリップフロップ 11 ドライバ 12 カウンタ 13 ラッチ回路 20 モード切換え制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switching element 2-4 Comparator 5, 6 AND circuit 7, 8 Selector 9 PWM control circuit (control circuit for heavy load) 10 Flip-flop 11 Driver 12 Counter 13 Latch circuit 20 Mode switching control circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 負荷へ電力を供給する動作モードとして
軽負荷モードおよび重負荷モードを持ち、各動作モード
に対応する方式に従ってスイッチング手段を駆動するこ
とによりコイル電流を制御して出力電圧を制御するDC
/DCコンバータにおいて、上記軽負荷モードは、上記出力電圧が保持すべき所定電
圧よりも高い期間は、上記スイッチング手段がオフ状態
に制御され、上記出力電圧が上記保持すべき所定電圧よ
りも低い期間は、上記コイル電流がゼロになったときに
上記スイッチング手段をターンオンすることにより開始
され、そのコイル電流が増加して予め設定さている電流
上限値を越えたことをトリガとして上記スイッチング手
段をターンオフすることによりそのコイル電流が減少し
てゼロに戻った時点で終了する電力供給サイクルが実行
される動作モードであり、 上記重負荷モードは、上記出力電圧に基づいて決まるデ
ューティ値を持ったパルス信号が生成され、そのパルス
信号に従って上記スイッチング手段が制御される動作モ
ードであり、 出力電圧と予め設定した所定電圧とを比較する比較手段
と、 出力電圧が上記所定電圧よりも低いときに、軽負荷モー
ドにおける上記電力供給サイクルが連続的に実行される
回数をカウントするカウント手段と、出力電圧が上記所定電圧よりも高いと上記比較手段によ
って判断された時に、上記カウント手段のカウント値を
リセットするリセット手段と、 上記 カウント手段のカウント値が所定回数に達したとき
に、動作モードを軽負荷モードから重負荷モードへ切り
換える制御手段と、 を有することを特徴とするDC/DCコンバータ。
An operation mode for supplying power to a load includes a light load mode and a heavy load mode, and the switching means is driven according to a method corresponding to each operation mode .
DC to control the output voltage by controlling the coil current
In the DC / DC converter, in the light load mode, the predetermined voltage to be held by the output voltage is set.
When the pressure is higher than the pressure, the switching means is in the off state.
And the output voltage is higher than the predetermined voltage to be held.
If the coil current becomes zero,
Start by turning on the above switching means
The coil current increases and the preset current
The above switching method is triggered by exceeding the upper limit.
Turning the stage off reduces its coil current
Power supply cycle ends when it returns to zero
An operation mode to be, the heavy load mode is determined based on the output voltage de
A pulse signal having a duty value is generated and the pulse
An operation mode in which the switching means is controlled according to a signal.
An over-de, comparing means for comparing a predetermined voltage set in advance and the output voltage, when the output voltage is lower than the predetermined voltage, the number of times the power supply cycle in the light load mode is executed continuously Counting means for counting, and the comparing means when the output voltage is higher than the predetermined voltage.
Is determined, the count value of the above counting means
And resetting means for resetting, when the count value of said counting means reaches a predetermined number, DC / DC converter, characterized in that it comprises a control means for switching the operation mode from the light load mode to the heavy load mode, the.
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