JP3697696B2 - Dc−dcコンバータ - Google Patents
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Description
また、別の好ましい一態様として、スイッチング制御部が、誤差増幅器からの誤差信号に応じてスイッチング駆動パルスのパルス幅を可変制御するようにしてよい。
上記第6のDC−DCコンバータにおいて、好ましい一態様によれば、上記第1のノードと基準電圧供給端子との間に接続された第2のスイッチング素子を更に有し、上記第1のスイッチング素子と上記第2のスイッチング素子とが上記スイッチング制御回路からそれぞれ供給される駆動信号によって相補的にオン・オフ制御される。
別の好適な一態様によれば、上記スイッチング制御回路を制御して上記第1のスイッチング素子のスイッチング動作を停止させて出力電圧の供給を停止させるための過電圧保護回路を更に有し、上記出力電圧が上記第2の電圧範囲を逸脱した第3の電圧範囲にあるときに上記過電圧保護回路が動作して出力電圧の供給を停止させる。
別の好適な一態様によれば、上記帰還制御回路が、上記帰還信号を出力するための誤差増幅器と、上記誤差増幅器に対して第1の駆動電流又は上記第1の駆動電流よりも大きな第2の駆動電流を供給する電流供給回路と、上記出力電圧に応じて上記電流供給回路が供給する電流として上記第1の駆動電流又は上記第2の駆動電流を選択する選択制御回路とを有し、上記出力電圧が上記第1の電圧範囲にあるときには上記第1の駆動電流が上記誤差増幅器に対して供給され、上記出力電圧が上記第2の電圧範囲にあるときには上記第2の駆動電流が上記誤差増幅器に対して供給される。
別の好適な一態様によれば、上記帰還制御回路が、上記帰還信号を出力するための誤差増幅器と、上記誤差増幅器と上記スイッチング制御回路との間に接続されて上記帰還信号の過渡特性を制御するための出力回路と、上記出力電圧に応じて上記出力回路の回路定数として第1の定数又は第2の定数を選択して上記帰還信号の過渡特性を制御する回路定数選択回路とを有し、上記出力電圧が上記第1の電圧範囲にあるときには上記第1の定数が選択され、上記出力電圧が上記第2の電圧範囲にあるときには上記第2の定数が選択される。
12 制御部
14 誤差増幅器
16 スイッチング制御回路
18 基準電圧発生回路
20 監視値設定回路
22 応答特性選択回路
22A バイアス電流選択回路
22B 出力抵抗選択回路
24 主スイッチング用MOSFET
26 同期整流用MOSFET
28 チョークコイル
30 コンデンサ
32 電源入力端子
34 スイッチング出力端子(ノード)
36 電源出力端子
38 差動増幅器
40 定電流源回路
40A 第1の定電流源
40B 第2の定電流源
42 出力回路
46 出力抵抗
48 コンデンサ
50 出力抵抗切換用スイッチ
Claims (14)
- 高周波数でオン・オフ可能なスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をオン・オフ動作させて直流の入力電圧を直流の出力電圧に変換するスイッチング電源部と、
前記スイッチング電源部より得られる前記直流の出力電圧を基準値と比較し、その比較誤差に応じた誤差信号を第1の応答特性および前記第1の応答特性よりも応答性の高い第2の応答特性の中の選択された方で出力する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器からの前記誤差信号に応じて前記直流出力電圧を前記基準値に一致させるためのスイッチング駆動パルスを生成して前記スイッチング素子に与えるスイッチング制御部と、
前記直流出力電圧を所望の監視値と比較し、前記誤差増幅器の応答特性として、前記直流出力電圧が前記監視値の範囲を出ていない時は前記第1の応答特性を選択し、前記直流出力電圧が前記監視値の範囲を出ている時は前記第2の応答特性を選択する応答特性選択回路と
を有するDC−DCコンバータ。 - 高周波数でオン・オフ可能なスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をオン・オフ動作させて直流の入力電圧を直流の出力電圧に変換するスイッチング電源部と、
前記スイッチング電源部より得られる前記直流の出力電圧を基準値と比較し、その比較誤差に応じた誤差信号を第1の応答速度および前記第1の応答速度よりも高い第2の応答速度の中の選択された方で出力する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器からの前記誤差信号に応じて前記直流出力電圧を前記基準値に一致させるためのスイッチング駆動パルスを生成して前記スイッチング素子に与えるスイッチング制御部と、
前記直流出力電圧を所望の監視値と比較し、前記誤差増幅器における応答速度として、前記直流出力電圧が前記監視値の範囲を出ていない時は前記第1の応答速度を選択し、前記直流出力電圧が前記監視値の範囲を出ている時は前記第2の応答速度を選択する応答速度選択回路と
を有するDC−DCコンバータ。 - 高周波数でオン・オフ可能なスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をオン・オフ動作させて直流の入力電圧を直流の出力電圧に変換するスイッチング電源部と、
前記スイッチング電源部より得られる前記直流の出力電圧を基準値と比較し、その比較誤差に応じた誤差信号を第1のゲインおよび前記第1のゲインよりも高い第2のゲインの中の選択された方で出力する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器からの誤差信号に応じて前記直流出力電圧を前記基準値に一致させるためのスイッチング駆動パルスを生成して前記スイッチング素子に与えるスイッチング制御部と、
前記直流出力電圧を所望の監視値と比較し、前記誤差増幅器におけるゲインとして、前記直流出力電圧が前記監視値の範囲を出ていない時は前記第1のゲインを選択し、前記直流出力電圧が前記監視値の範囲を出ている時は前記第2のゲインを選択するゲイン選択回路と
を有するDC−DCコンバータ。 - 高周波数でオン・オフ可能なスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をオン・オフ動作させて直流の入力電圧を直流の出力電圧に変換するスイッチング電源部と、
前記スイッチング電源部より得られる前記直流の出力電圧を基準値と比較し、その比較誤差に応じた誤差信号を第1のバイアス電流および前記第1のバイアス電流よりも大きい第2のバイアス電流の中の選択された方を用いて出力する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器からの前記誤差信号に応じて前記直流出力電圧を前記基準値に一致させるためのスイッチング駆動パルスを生成して前記スイッチング素子に与えるスイッチング制御部と、
前記直流出力電圧を所望の監視値と比較し、前記誤差増幅器におけるバイアス電流として、前記直流出力電圧が前記監視値の範囲を出ていない時は前記第1のバイアス電流を選択し、前記直流出力電圧が前記監視値の範囲を出ている時は前記第2のバイアス電流を選択するバイアス電流選択回路と
を有するDC−DCコンバータ。 - 高周波数でオン・オフ可能なスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をオン・オフ動作させて直流の入力電圧を直流の出力電圧に変換するスイッチング電源部と、
前記スイッチング電源部より得られる前記直流の出力電圧を基準値と比較し、その比較誤差に応じた誤差信号を出力する差動増幅器と、前記差動増幅器の出力端子とグランド電位との間に直列に接続される出力抵抗およびコンデンサを含む出力回路とを有し、前記出力抵抗の抵抗値を第1の抵抗値および前記第1の抵抗値よりも高い第2の抵抗値の中で選択可能な誤差増幅器と、
前記誤差増幅器からの前記誤差信号に応じて前記直流出力電圧を前記基準値に一致させるためのスイッチング駆動パルスを生成して前記スイッチング素子に与えるスイッチング制御部と、
前記直流出力電圧を所望の監視値と比較し、前記誤差増幅器における前記出力抵抗の抵抗値として、前記直流出力電圧が前記監視値の範囲を出ていない時は前記第1の抵抗値を選択し、前記直流出力電圧が前記監視値の範囲を出ている時は前記第2の抵抗値を選択する出力抵抗選択回路と
を有するDC−DCコンバータ。 - 前記スイッチング電源部が、前記直流の入力電圧を前記スイッチング素子を介して矩形波の直流に変換し、前記矩形波の直流を整流平滑して前記直流の出力電圧に変換するチョッパ方式のスイッチング電源部である請求項1〜5のいずれか一項に記載のDC−DCコンバータ。
- 前記スイッチング電源部が、前記スイッチング素子と前記直流出力電圧の出力端子との間に接続されたチョークコイルと、前記直流出力電圧の出力端子とグランド電位との間に接続されたコンデンサとを有する請求項6に記載のDC−DCコンバータ。
- 前記スイッチング素子が、前記直流入力電圧の入力端子と前記スイッチング素子の出力端子との間に接続された第1のトランジスタと、前記スイッチング素子の出力端子とグランド電位との間に接続された第2のトランジスタとを有し、
前記スイッチング制御部が、前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタとを互いに反対の極性を有する第1および第2のスイッチング駆動パルスでそれぞれ駆動する請求項7に記載のDC−DCコンバータ。 - 前記スイッチング制御部が、前記誤差増幅器からの前記誤差信号に応じて前記スイッチング駆動パルスのパルス幅を可変制御する請求項1〜8のいずれか一項に記載のDC−DCコンバータ。
- 電圧入力端子と第1のノードとの間に接続された第1のスイッチング素子と、
上記第1のノードと電圧出力端子との間に接続されたインダクタンス素子と、
上記電圧出力端子に接続された平滑容量素子と、
上記第1のスイッチング素子に対してPWM駆動信号を供給するスイッチング制御回路と、
上記電圧出力端子に現れる出力電圧に応じた電圧と基準電圧とを比較して当該比較結果に応じた帰還信号を上記スイッチング制御回路に供給する帰還制御回路と、
を有し、
上記帰還制御回路が上記出力電圧を監視しており、上記出力電圧が第1の電圧範囲にあるときには上記帰還信号の応答特性を第1の特性とし、上記出力電圧が上記第1の電圧範囲を逸脱した第2の電圧範囲にあるときには上記帰還信号の応答特性を上記第1の特性よりも速い第2の特性とするDC−DCコンバータ。 - 上記第1のノードと基準電圧供給端子との間に接続された第2のスイッチング素子を更に有し、
上記第1のスイッチング素子と上記第2のスイッチング素子とが上記スイッチング制御回路からそれぞれ供給される駆動信号によって相補的にオン・オフ制御される請求項10に記載のDC−DCコンバータ。 - 上記スイッチング制御回路を制御して上記第1のスイッチング素子のスイッチング動作を停止させて出力電圧の供給を停止させるための過電圧保護回路を更に有し、
上記出力電圧が上記第2の電圧範囲を逸脱した第3の電圧範囲にあるときに上記過電圧保護回路が動作して出力電圧の供給を停止させる請求項10又は11に記載のDC−DCコンバータ。 - 上記帰還制御回路が、上記帰還信号を出力するための誤差増幅器と、上記誤差増幅器に対して第1の駆動電流又は上記第1の駆動電流よりも大きな第2の駆動電流を供給する電流供給回路と、上記出力電圧に応じて上記電流供給回路が供給する電流として上記第1の駆動電流又は上記第2の駆動電流を選択する選択制御回路とを有し、
上記出力電圧が上記第1の電圧範囲にあるときには上記第1の駆動電流が上記誤差増幅器に対して供給され、上記出力電圧が上記第2の電圧範囲にあるときには上記第2の駆動電流が上記誤差増幅器に対して供給される請求項10乃至12の何れかに記載のDC−DCコンバータ。 - 上記帰還制御回路が、上記帰還信号を出力するための誤差増幅器と、上記誤差増幅器と上記スイッチング制御回路との間に接続されて上記帰還信号の過渡特性を制御するための出力回路と、上記出力電圧に応じて上記出力回路の回路定数として第1の定数又は第2の定数を選択して上記帰還信号の過渡特性を制御する回路定数選択回路とを有し、
上記出力電圧が上記第1の電圧範囲にあるときには上記第1の定数が選択され、上記出力電圧が上記第2の電圧範囲にあるときには上記第2の定数が選択される請求項10乃至12の何れかに記載のDC−DCコンバータ。
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