JP4545525B2 - 直流電圧変換用の半導体集積回路およびスイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
すなわち、コンパレータを有する逆流検出回路を備えたスイッチング電源制御用ICもしくはそれを用いたスイッチング電源装置において、コンパレータに入力される逆流検出用の参照電圧もしくはコンパレータの入力オフセットに温度依存性を持たせるようにしたものである。
すなわち、本発明に従うと、軽負荷時に逆流を検出してロウ側のスイッチ素子をオフさせる逆流防止回路を備えたスイッチング電源制御用ICもしくはそれを用いたスイッチング電源装置において、温度が変化しても最適なタイミングでロウ側のスイッチ素子をオフさせて電力効率を向上させることができる。
図1は、本発明を適用したスイッチング電源制御用ICとそれを用いた降圧型のスイッチング・レギュレータの第1の実施例を示す。なお、特に制限されるものでないが、この実施例においては、図1において一点鎖線20で囲まれた部分の回路は、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上に半導体集積回路として構成されている。
20 スイッチング電源制御用IC
21 誤差アンプ
22 PWMコンパレータ
23 逆流検出回路
24 逆流防止回路
CMP1 逆流検出用コンパレータ
Claims (9)
- 電源電圧に接続された第1のパワーFETと、
前記第1のパワーFETと基準電位点との間に接続された第2のパワーFETと、
前記第1のパワーFETと前記第2のパワーFETとを相補的にオン状態およびオフ状態に制御する制御回路と、
前記第1のパワーFETと前記第2のパワーFETとの接続点である出力ノードの電圧と前記基準電位点の電圧が入力され、前記第2のパワーFETを前記オン状態および前記オフ状態に制御する逆流検出回路を含み、
前記出力ノードはインダクタに接続され、
前記逆流検出回路は、
非反転入力端子および反転入力端子を有するコンパレータと、
第1のMOSトランジスタおよび第2のMOSトランジスタと、前記第1のMOSトランジスタおよび前記第2のMOSトランジスタにそれぞれ所定の電流を流す第1の電流源および第2の電流源とからなるレベルシフト回路を含み、
前記第1の電流源と前記第1のMOSトランジスタとの接続点である第1の接続ノードの電圧は、前記コンパレータの前記非反転入力端子に入力され、
前記第2の電流源と前記第2のMOSトランジスタとの接続点である第2の接続ノードの電圧は、前記コンパレータの前記反転入力端子に入力され、
前記出力ノードの電圧は、前記第1のMOSトランジスタのゲートに入力され、
前記基準電位点の前記電圧は、前記第2のMOSトランジスタのゲートに入力され、
前記第1のMOSトランジスタのゲート長に対するゲート幅の比よりも前記第2のMOSトランジスタのゲート長に対するゲート幅の比の方を大きく設定され、
前記コンパレータからの出力信号によって前記第2のパワーFETを前記オン状態および前記オフ状態に制御することを特徴とする直流電圧変換用の半導体集積回路。 - 前記第1のパワーFETが前記オフ状態の期間に、前記インダクタから前記第2のパワーFETを介して前記基準電位点に電流が流れないように、前記コンパレータの前記出力信号によって前記第2のパワーFETが前記オフ状態に制御されることを特徴とする請求項1に記載の直流電圧変換用の半導体集積回路。
- 前記第1の電流源と前記第2の電流源とは同一の電流を流すように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の直流電圧変換用の半導体集積回路。
- 前記レベルシフト回路の前記第1のMOSトランジスタと前記第2のMOSトランジスタとは、Pチャネル型のトランジスタであり、
前記第1のMOSトランジスタのドレインと前記第2のMOSトランジスタのドレインとは、前記基準電位点に電気的に接続され、
前記第2のMOSトランジスタの前記ゲートと前記ドレインとは共通に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の直流電圧変換用の半導体集積回路。 - 前記第2のMOSトランジスタのソースと前記第2の接続ノードとの間には、抵抗素子が接続されていることを特徴とする請求項4に記載の直流電圧変換用の半導体集積回路。
- 前記第1のMOSトランジスタのしきい値電圧の温度依存性と前記第2のMOSトランジスタのしきい値電圧の温度依存性との差によって前記コンパレータの前記反転入力端子と前記非反転入力端子との間の検出電圧が温度の変化に応じて変化することを特徴とする請求項1に記載の直流電圧変換用の半導体集積回路。
- 前記温度の変化に応じて前記検出電圧が1000ppm〜4000ppmの範囲で変化することを特徴とする請求項6に記載の直流電圧変換用の半導体集積回路。
- 前記制御回路は、前記第1のパワーFETと前記第2のパワーFETとを制御するPWM信号を生成するPWM生成回路を含むことを特徴とする請求項1に記載の直流電圧変換用の半導体集積回路。
- 請求項1乃至8の何れか1項に記載の直流電圧変換用の半導体集積回路と、
第1および第2の端子を有する前記インダクタと、
平滑容量素子を含み、
前記インダクタの前記第1の端子は前記出力ノードに電気的に接続され、
前記平滑容量素子は前記インダクタの前記第2の端子と前記基準電位点との間に電気的に接続されていることを特徴とするスイッチング電源装置。
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