JP3504016B2 - スイッチング電源回路 - Google Patents
スイッチング電源回路Info
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- JP3504016B2 JP3504016B2 JP08058595A JP8058595A JP3504016B2 JP 3504016 B2 JP3504016 B2 JP 3504016B2 JP 08058595 A JP08058595 A JP 08058595A JP 8058595 A JP8058595 A JP 8058595A JP 3504016 B2 JP3504016 B2 JP 3504016B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体集積回路装置
のスイッチング電源の電源投入時の突入電流の制御に関
する。
のスイッチング電源の電源投入時の突入電流の制御に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、スイッチング電源の電源投入時は
突入電流が大きいため、電源の内部抵抗や配線抵抗等の
抵抗が大きいと、その電圧降下により動作電圧以上の電
源電圧であっても出力が立ち上がらない場合があった。
また、一方、突入電流を小さくする方法として、スロー
スタート回路が用いられていた。すなわち、エラーアン
プの基準電圧をゆっくり立ち上げることにより、エラー
アンプに入力される出力電圧の分圧値と基準電圧値との
差が大きくならないようにして、パルス制御回路から出
力されるパルス巾が長くならないように制御して、電源
に流れる突入電流を小さく抑えていた。
突入電流が大きいため、電源の内部抵抗や配線抵抗等の
抵抗が大きいと、その電圧降下により動作電圧以上の電
源電圧であっても出力が立ち上がらない場合があった。
また、一方、突入電流を小さくする方法として、スロー
スタート回路が用いられていた。すなわち、エラーアン
プの基準電圧をゆっくり立ち上げることにより、エラー
アンプに入力される出力電圧の分圧値と基準電圧値との
差が大きくならないようにして、パルス制御回路から出
力されるパルス巾が長くならないように制御して、電源
に流れる突入電流を小さく抑えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術の
スロースタート回路を用いた方法では、電源を投入して
から出力電圧が立ち上がるまで時間が長くかかっていた
という欠点があった。この発明は、従来のこのような欠
点を解決するために、立ち上げ時間を遅くすることなく
電源投入時の突入電流を小さくして、確実に出力電圧が
立ち上がることを目的としている。
スロースタート回路を用いた方法では、電源を投入して
から出力電圧が立ち上がるまで時間が長くかかっていた
という欠点があった。この発明は、従来のこのような欠
点を解決するために、立ち上げ時間を遅くすることなく
電源投入時の突入電流を小さくして、確実に出力電圧が
立ち上がることを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は電源投入時の出力電圧がまだ立ち上がっ
ていない間はパルス制御回路から常に短いパルス巾のス
イッチングパルスが出るようにした。
に、この発明は電源投入時の出力電圧がまだ立ち上がっ
ていない間はパルス制御回路から常に短いパルス巾のス
イッチングパルスが出るようにした。
【０００５】
【作用】スイッチング電源の電源投入時は、エラーアン
プの２つの入力電圧差が大きいため、パルス制御回路か
らは最大パルス巾のパルスを出力するように動作する。
しかし、パルス巾が大きいとスイッチングトランジスタ
に流れる電流は大きくなり、電源の内部インピーダンス
や配線抵抗等による電圧降下が大きくなって構成する回
路にかかる電圧が低下し、動作電圧以下まで下がると永
久に立ち上がらない不具合が生じる。そこで、電源投入
時には、パルス巾を小さくすることにより突入電流は小
さく抑えられるため、電源電圧の低下は最小限に抑える
ことができるので、立ち上げ時間を長くすることなしに
確実に出力を立ち上げることができる。
プの２つの入力電圧差が大きいため、パルス制御回路か
らは最大パルス巾のパルスを出力するように動作する。
しかし、パルス巾が大きいとスイッチングトランジスタ
に流れる電流は大きくなり、電源の内部インピーダンス
や配線抵抗等による電圧降下が大きくなって構成する回
路にかかる電圧が低下し、動作電圧以下まで下がると永
久に立ち上がらない不具合が生じる。そこで、電源投入
時には、パルス巾を小さくすることにより突入電流は小
さく抑えられるため、電源電圧の低下は最小限に抑える
ことができるので、立ち上げ時間を長くすることなしに
確実に出力を立ち上げることができる。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明の半導体集積回路装置の実施
例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施例
で、出力端子１５の出力電圧を電圧分割回路８によって
分圧された電圧と基準電圧９の電圧をエラーアンプ１２
で比較し、その結果と発振回路１０から出力されるパル
スをパルス制御回路１１で所望のパルスをスイッチング
トランジスタ７のゲート入力に出力することによって、
スイッチングトランジスタ７のオン・オフを制御し、ス
イッチングトランジスタ７がオンしている時は電源１の
エネルギーをコイル４に蓄え、スイッチングトランジス
タ７がオフしている時はそのエネルギーをショットキー
ダイオード５を通してコンデンサ６及び負荷１４に放出
し、出力端子１５が所望の出力電圧になるように制御さ
れるスイッチング電源において、出力端子１５の電圧を
モニタするスタータ回路１３を有し、その出力がパルス
制御回路１１に入力している構成となっている。
例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施例
で、出力端子１５の出力電圧を電圧分割回路８によって
分圧された電圧と基準電圧９の電圧をエラーアンプ１２
で比較し、その結果と発振回路１０から出力されるパル
スをパルス制御回路１１で所望のパルスをスイッチング
トランジスタ７のゲート入力に出力することによって、
スイッチングトランジスタ７のオン・オフを制御し、ス
イッチングトランジスタ７がオンしている時は電源１の
エネルギーをコイル４に蓄え、スイッチングトランジス
タ７がオフしている時はそのエネルギーをショットキー
ダイオード５を通してコンデンサ６及び負荷１４に放出
し、出力端子１５が所望の出力電圧になるように制御さ
れるスイッチング電源において、出力端子１５の電圧を
モニタするスタータ回路１３を有し、その出力がパルス
制御回路１１に入力している構成となっている。
【０００７】次に、図１において動作を説明する。スイ
ッチ１８によって、電源１が回路に投入されると、電源
投入時は出力端子１５の電位は十分低いため、基準電圧
９に比べて電圧分割回路８の電圧分圧出力端子１７の電
圧は十分低い。従って、パルス制御回路１１から出力さ
れるパルス巾は通常は回路構成上得られるパルスの最大
パルス巾となり、スイッチングトランジスタ７のオン時
間が最も長くなる。すると、電源１からコイル４及びス
イッチングトランジスタ７を通して流れる突入電流が多
くなり、電源１の内部抵抗２が高いとここでの電圧降下
が大きくなって、構成される回路にかかる電圧が低くな
ってしまい、動作電圧以下まで下がってしまうと永久に
立ち上がらなくなってしまう。
ッチ１８によって、電源１が回路に投入されると、電源
投入時は出力端子１５の電位は十分低いため、基準電圧
９に比べて電圧分割回路８の電圧分圧出力端子１７の電
圧は十分低い。従って、パルス制御回路１１から出力さ
れるパルス巾は通常は回路構成上得られるパルスの最大
パルス巾となり、スイッチングトランジスタ７のオン時
間が最も長くなる。すると、電源１からコイル４及びス
イッチングトランジスタ７を通して流れる突入電流が多
くなり、電源１の内部抵抗２が高いとここでの電圧降下
が大きくなって、構成される回路にかかる電圧が低くな
ってしまい、動作電圧以下まで下がってしまうと永久に
立ち上がらなくなってしまう。
【０００８】しかし、本発明では、出力端子１５の出力
電圧がある所望の電圧に達していない時はスタータ回路
１３の出力はある論理（たとえばハイレベル）を出力
し、また、出力端子１５の出力電圧が前記所望の電圧に
達した時はスタータ回路１３の出力は前記論理と逆の論
理（たとえばローレベル）を出力するスタータ回路の出
力端子１６がパルス制御回路１１に入力しているため、
パルス制御回路は前記論理結果によって出力端子１５の
出力電圧が前記所望の電圧に達していない間はエラーア
ンプ１２の出力にかかわらずスイッチングトランジスタ
７のゲートに入力されるパルスが常に短いパルス巾とな
るように制御している。
電圧がある所望の電圧に達していない時はスタータ回路
１３の出力はある論理（たとえばハイレベル）を出力
し、また、出力端子１５の出力電圧が前記所望の電圧に
達した時はスタータ回路１３の出力は前記論理と逆の論
理（たとえばローレベル）を出力するスタータ回路の出
力端子１６がパルス制御回路１１に入力しているため、
パルス制御回路は前記論理結果によって出力端子１５の
出力電圧が前記所望の電圧に達していない間はエラーア
ンプ１２の出力にかかわらずスイッチングトランジスタ
７のゲートに入力されるパルスが常に短いパルス巾とな
るように制御している。
【０００９】従って、電源立ち上げ時は出力端子１５の
出力電圧はまだ前記所望の電圧に達していないため、ス
イッチトランジスタ７のゲートに入力されるパルスのパ
ルス巾は短いので、スイッチトランジスタ７のオン時間
は短くなり、前記突入電流も小さくなる。すると、電源
１の内部抵抗２が多少高くても内部抵抗２における電圧
降下は小さく抑えられるので本発明で構成される回路に
かかる電圧は小さくならないので、確実に出力を立ち上
げることができる。出力端子１５の出力電圧が前記所望
の電圧に達した時には、パルス制御回路は通常のパルス
制御を行うようになっている。基準電圧９をゆっくり立
ち上げるようなスロースタート回路は用いていないの
で、出力電圧の立ち上がりが遅くなることもない。
出力電圧はまだ前記所望の電圧に達していないため、ス
イッチトランジスタ７のゲートに入力されるパルスのパ
ルス巾は短いので、スイッチトランジスタ７のオン時間
は短くなり、前記突入電流も小さくなる。すると、電源
１の内部抵抗２が多少高くても内部抵抗２における電圧
降下は小さく抑えられるので本発明で構成される回路に
かかる電圧は小さくならないので、確実に出力を立ち上
げることができる。出力端子１５の出力電圧が前記所望
の電圧に達した時には、パルス制御回路は通常のパルス
制御を行うようになっている。基準電圧９をゆっくり立
ち上げるようなスロースタート回路は用いていないの
で、出力電圧の立ち上がりが遅くなることもない。
【００１０】図２の実施例は、図１の実施例において、
スタータ回路の出力端子１６ａがパルス制御回路１１に
入力する代わりに発振回路１０に入力したもので、出力
端子１５の出力電圧が前記所望の電圧に達していない間
は発振回路の発振周波数が高くなるようにして、短いパ
ルス巾のパルスが発振回路１０からパルス制御回路１１
に入力することによって、スイッチングトランジスタ７
のゲートに入力されるパルスのパルス巾が短くなるよう
にしたものである。この場合も図１の実施例と同様に、
電源立ち上げ時の突入電流は小さく抑えられるので、確
実に出力を立ち上げることができる。出力端子１５の出
力電圧が前記所望の電圧に達した時には、発振回路の周
波数は通常の周波数となる。
スタータ回路の出力端子１６ａがパルス制御回路１１に
入力する代わりに発振回路１０に入力したもので、出力
端子１５の出力電圧が前記所望の電圧に達していない間
は発振回路の発振周波数が高くなるようにして、短いパ
ルス巾のパルスが発振回路１０からパルス制御回路１１
に入力することによって、スイッチングトランジスタ７
のゲートに入力されるパルスのパルス巾が短くなるよう
にしたものである。この場合も図１の実施例と同様に、
電源立ち上げ時の突入電流は小さく抑えられるので、確
実に出力を立ち上げることができる。出力端子１５の出
力電圧が前記所望の電圧に達した時には、発振回路の周
波数は通常の周波数となる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、電源
電圧が低い場合や電源の内部抵抗あるいは配線抵抗が高
い場合でも、スイッチング電源の電源投入時に立ち上げ
時間を遅くすることなく、確実に出力が立ち上がる効果
がある。
電圧が低い場合や電源の内部抵抗あるいは配線抵抗が高
い場合でも、スイッチング電源の電源投入時に立ち上げ
時間を遅くすることなく、確実に出力が立ち上がる効果
がある。
【図１】本発明のスイッチング電源回路の実施例の構成
図である。
図である。
【図２】本発明のスイッチング電源回路の他の実施例の
構成図である。
構成図である。
１ 電源
２ 電源の内部抵抗
３ コンデンサ
４ コイル
５ ショットキーダイオード
６ コンデンサ
７ スイッチングトタンジスタ
８ 電圧分割回路
９ 基準電圧
１０ 発振回路
１１ パルス制御回路
１２ エラーアンプ
１３ スタータ回路
１４ 負荷
１５ 出力端子
１６、１６ａ スタータ回路の出力端子
１７ 電圧分圧出力端子
１８ スイッチ
Claims (2)
- 【請求項１】 コイル、ダイオード、容量及びスイッチ
ング素子から成り電源からの電圧を昇圧して出力電圧を
生成する電圧生成回路と、前記出力電圧を検出する電圧
検出手段と、前記電圧検出手段からの出力を入力し、前
記スイッチング素子に前記検出した出力電圧に応じたパ
ルス巾を有するスイッチングパルスを与え、前記スイッ
チングパルスのＯＮ期間に前記電源から前記コイルに電
流を流して前記電圧生成回路の出力電圧を制御するパル
ス制御回路とを有するスイッチング電源回路において、 前記出力電圧を検出して前記パルス制御回路を制御する
スタータ回路をさらに設け、スイッチングパルスの周波
数は前記スタータ回路の検出電圧にかかわらず一定であ
り、前記スタータ回路が一定の電圧以下の出力電圧を検
出したときに前記パルス制御回路は一定のＯＮ期間を有
するスイッチングパルスを前記スイッチング素子に出力
し、前記一定のＯＮ期間は、前記電圧検出手段が前記一
定の電圧の出力電圧を検出したときに前記パルス制御回
路が前記スイッチング素子に出力するスイッチングパル
スのＯＮ期間よりも狭いことを特徴とするスイッチング
電源回路。 - 【請求項２】 コイル、ダイオード、容量及びスイッチ
ング素子から成り電源からの電圧を昇圧して出力電圧を
生成する電圧生成回路と、前記出力電圧を検出する電圧
検出手段と、前記電圧検出手段からの出力を入力し、前
記スイッチング素子に前記検出した出力電圧に応じたパ
ルス巾を有するスイッチングパルスを与え、前記スイッ
チングパルスのＯＮ期間に前記電源から前記コイルに電
流を流して前記電圧生成回路の出力電圧を制御するパル
ス制御回路とを有するスイッチング電源回路において、 前記出力電圧を検出して前記パルス制御回路を制御する
スタータ回路をさらに設け、前記スタータ回路が一定の
電圧を超える出力電圧を検出したときは、前記パルス制
御回路が一定の周波数のスイッチングパルスを前記スイ
ッチング素子に出力し、前記スタータ回路が前記一定の
電圧以下の出力電圧を検出したときは、前記周波数のス
イッチングパルスより高い周波数のスイッチングパルス
を前記スイッチング素子に出力することを特徴とするス
イッチング電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08058595A JP3504016B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | スイッチング電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08058595A JP3504016B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | スイッチング電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08280170A JPH08280170A (ja) | 1996-10-22 |
| JP3504016B2 true JP3504016B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=13722432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08058595A Expired - Fee Related JP3504016B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | スイッチング電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3504016B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000324803A (ja) * | 1999-04-23 | 2000-11-24 | Lg Electronics Inc | スイッチング電源回路 |
| CN1965463A (zh) * | 2004-07-14 | 2007-05-16 | 罗姆股份有限公司 | 电源装置 |
| JP2007028732A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Rohm Co Ltd | スイッチング回路およびスイッチング電源装置 |
| JP2007189799A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Toshiba Corp | パルス電源装置 |
| JP2012004253A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Panasonic Corp | 双方向スイッチ、２線式交流スイッチ、スイッチング電源回路および双方向スイッチの駆動方法 |
| JP5475612B2 (ja) * | 2010-10-14 | 2014-04-16 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 電源装置 |
| US9641073B2 (en) * | 2015-09-04 | 2017-05-02 | Qualcomm Incorporated | Start up method for switching converters using the same reference voltage in the error amplifier and PWM comparator |
-
1995
- 1995-04-05 JP JP08058595A patent/JP3504016B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08280170A (ja) | 1996-10-22 |
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