JP4777071B2 - Synchronous rectifier circuit - Google Patents
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本発明は、同期整流回路に関し、特に転流用MOSFETを備えた同期整流回路に関する。 The present invention relates to a synchronous rectifier circuit, and more particularly to a synchronous rectifier circuit including a commutation MOSFET.
従来の同期整流型回路の一構成例を図8に示す。出力電圧VOUTが抵抗R1及びR2から成る出力電圧検出回路によって検出され、当該出力電圧検出回路の検出結果と基準電圧発生回路3から出力される基準電圧とが比較器4によって比較される。制御回路5は、比較器4の出力(比較結果)に応じて整流用MOSFET1と転流用MOSFET2のオン、オフ比を制御する。制御回路5の制御により、整流用MOSFET1がオンし、転流用MOSFET2がオフしているときは、入力電圧VINをコイルL1に供給してコイルL1にエネルギーを溜めながら、出力電圧VOUTを負荷(不図示)へ供給する。そして、制御回路5の制御により、整流用MOSFET1がオフし、転流用MOSFET2がオンしているときは、整流用MOSFET1がオンしている間にコイルL1に溜めたエネルギーを負荷へ供給する。このような動作により、図8に示す従来の同期整流型回路は、出力電圧VOUTの安定化を図っている。
MOSFETの駆動損失は、オン状態で発生する導通損失と、オン状態からオフ状態あるいはオフ状態からオン状態に切り替わるときに発生するスイッチング損失とに大別することができる。図8に示す従来の同期整流型回路は、通常、整流用MOSFET1のオン時間が短く、転流用MOSFET2のオン時間が長くなり、負荷が軽くない場合、オン時間が短い整流用MOSFET1はスイッチング損失が支配的になり、オン時間が長い転流用MOSFET2は導通損失が支配的になる。
MOSFET drive loss can be broadly divided into conduction loss that occurs in the ON state and switching loss that occurs when the ON state is switched to the OFF state or from the OFF state to the ON state. In the conventional synchronous rectification type circuit shown in FIG. 8, the on-time of the rectification MOSFET 1 is usually short, the on-time of the
MOSFETの導通損失はMOSFETのオン抵抗に比例し、MOSFETのスイッチング損失はMOSFETの帰還容量に比例する。したがって、導通損失が支配的である転流用MOSFET2にはオン抵抗の小さい素子が用いられる。
MOSFET conduction loss is proportional to MOSFET on-resistance, and MOSFET switching loss is proportional to MOSFET feedback capacitance. Therefore, an element having a low on-resistance is used for the
しかしながら、一般にMOSFETには、オン抵抗の小さい素子は帰還容量が大きく、帰還容量の小さい素子はオン抵抗が大きいという関係がある。すなわち、MOSFETのオン抵抗と帰還容量にはトレードオフの関係がある。このため、転流用MOSFET2のオン時間が短い場合もしくは負荷が軽い場合、すなわち転流用MOSFET2においてスイッチング損失が支配的になる場合、転流用MOSFET2をスイッチング動作させる事により転流用MOSFET2の駆動損失が大きくなり、消費電流が増加するという問題があった。
However, in general, a MOSFET has a relationship that an element having a small on-resistance has a large feedback capacitance, and an element having a small feedback capacitance has a large on-resistance. That is, there is a trade-off relationship between the on-resistance and the feedback capacitance of the MOSFET. Therefore, when the on-time of the
本発明は、上記の問題点に鑑み、低消費電力化を図ることができる同期整流回路及びこれを備えた電子機器を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a synchronous rectifier circuit capable of reducing power consumption and an electronic device including the same.
上記目的を達成するために本発明に係る同期整流回路は、整流用スイッチ素子と、転流用MOSFETと、前記整流用スイッチ素子及び前記転流用MOSFETをオン/オフ制御する制御手段と、フライホィールダイオードと、前記転流用MOSFETを強制的にオフにする転流用MOSFETオフ手段とを備え、前記整流用スイッチ素子がオフであって、前記転流用MOSFETが前記転流用MOSFETオフ手段により強制的にオフになっているときに、前記フライホィールダイオードがオンになるようにしている。 In order to achieve the above object, a synchronous rectifier circuit according to the present invention includes a rectifying switch element, a commutation MOSFET, control means for controlling on / off of the rectifying switch element and the commutation MOSFET, and a flywheel diode. And a commutation MOSFET off means for forcibly turning off the commutation MOSFET, wherein the rectifying switch element is off, and the commutation MOSFET is forcibly turned off by the commutation MOSFET off means. The flywheel diode is turned on.
これにより、前記転流用MOSFETにおいてスイッチング損失が支配的になる場合に、前記転流用MOSFETを強制的にオフにして前記フライホイールダイオードをオンすることが可能であるので、低消費電力化を図ることができる。 As a result, when the switching loss becomes dominant in the commutation MOSFET, it is possible to forcibly turn off the commutation MOSFET and turn on the flywheel diode. Can do.
また、前記同期整流回路の入力電圧を検出する入力電圧検出手段を備え、前記入力電圧検出手段の検出結果に応じて前記転流用MOSFETオフ手段が前記転流用MOSFETを強制的にオフにするようにしてもよい。 In addition, input voltage detection means for detecting the input voltage of the synchronous rectifier circuit is provided, and the commutation MOSFET off means forcibly turns off the commutation MOSFET according to the detection result of the input voltage detection means. May be.
また、前記同期整流回路の出力電圧を検出する出力電圧検出手段を備え、前記出力電圧検出手段の検出結果に応じて前記転流用MOSFETオフ手段が前記転流用MOSFETを強制的にオフにするようにしてもよい。 Further, output voltage detection means for detecting the output voltage of the synchronous rectifier circuit is provided, and the commutation MOSFET off means forcibly turns off the commutation MOSFET according to the detection result of the output voltage detection means. May be.
また、前記整流用スイッチ素子のオンデューティを検出するデューティ検出手段を備え、前記デューティ検出手段の検出結果に応じて前記転流用MOSFETオフ手段が前記転流用MOSFETを強制的にオフにするようにしてもよい。 In addition, duty detection means for detecting the on-duty of the rectifying switch element is provided, and the commutation MOSFET off means forcibly turns off the commutation MOSFET according to the detection result of the duty detection means. Also good.
また、前記転流用MOSFETオフ手段が外部信号に応じて前記転流用MOSFETを強制的にオフにするようにしてもよい。さらに、前記外部信号が二つの信号から構成されるようにしてもよい。 The commutation MOSFET off means may forcibly turn off the commutation MOSFET according to an external signal. Further, the external signal may be composed of two signals.
また、前記同期整流回路の入力電流を検出する入力電流検出手段を備え、前記入力電流検出手段の検出結果に応じて前記転流用MOSFETオフ手段が前記転流用MOSFETを強制的にオフにするようにしてもよい。 In addition, input current detection means for detecting the input current of the synchronous rectifier circuit is provided, and the commutation MOSFET off means forcibly turns off the commutation MOSFET according to the detection result of the input current detection means. May be.
また、上記各構成の同期整流回路において、少なくとも前記整流用スイッチ素子と、前記転流用MOSFETと、前記制御手段と、前記転流用MOSFETオフ手段とを一つの半導体パッケージに搭載するようにしてもよい。 In the synchronous rectifier circuit having the above-described configurations, at least the rectifying switch element, the commutation MOSFET, the control unit, and the commutation MOSFET off unit may be mounted in one semiconductor package. .
また、本発明に係る同期整流回路を電子機器に搭載することにより、当該電子機器の低消費電力化を図ることができる。 In addition, by mounting the synchronous rectifier circuit according to the present invention on an electronic device, the power consumption of the electronic device can be reduced.
本発明によると、転流用MOSFETにおいてスイッチング損失が支配的になる場合に、転流用MOSFETを強制的にオフにしてフライホイールダイオードをオンすることが可能であるので、低消費電力化を図ることができる同期整流回路及びこれを備えた電子機器を実現することができる。 According to the present invention, when the switching loss is dominant in the commutation MOSFET, it is possible to forcibly turn off the commutation MOSFET and turn on the flywheel diode, thereby reducing power consumption. A synchronous rectifier circuit and an electronic device including the same can be realized.
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。まず、本発明の第一実施形態について説明する。本発明の第一実施形態に係る同期整流回路の構成を図1に示す。図1に示す同期整流回路は、転流用のフライホイールダイオードD1と、半導体パッケージ101と、コイルL1と、抵抗R1及びR2と、コンデンサC1とによって構成され、直流電圧源8からの入力電圧VINを入力し、出力電圧VOUTを出力する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described. The configuration of the synchronous rectifier circuit according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. The synchronous rectifier circuit shown in FIG. 1 includes a commutation flywheel diode D1, a
半導体パッケージ101は、整流用MOSFET1と、転流用MOSFET2と、基準電圧発生回路3と、比較器4と、制御回路5と、制御用電源6と、ON/OFF回路7と、転流用MOSFETオフ回路9と、入力電圧端子T1と、スイッチ電圧端子T2と、フィードバック端子T3と、グランド端子T4と、ON/OFF制御信号端子T5とを備えている。
The
直流電圧源8の負極はグランドに接続され、直流電圧源8の正極は入力電圧端子T1を介して制御用電源6と整流用MOSFET1のソースとに接続される。整流用MOSFET1のドレインと転流用MOSFET2のドレインとはスイッチ電圧端子T2を介してコイルL1の一端とフライホイールダイオードD1のカソードとに接続される。また、転流用MOSFET2のソースとフライホイールダイオードD1のアノードはグランドに接続される。
The negative electrode of the DC voltage source 8 is connected to the ground, and the positive electrode of the DC voltage source 8 is connected to the control power source 6 and the source of the rectifying MOSFET 1 via the input voltage terminal T1. The drain of the rectifying MOSFET 1 and the drain of the commutating
コイルL1の他端は抵抗R1の一端とコンデンサC1の一端とに接続される。抵抗R1の他端は抵抗R2を介してグランドに接続され、コンデンサC1の他端は直接グランドに接続される。 The other end of the coil L1 is connected to one end of the resistor R1 and one end of the capacitor C1. The other end of the resistor R1 is connected to the ground via the resistor R2, and the other end of the capacitor C1 is directly connected to the ground.
比較器4の非反転入力端子はフィードバック端子T3を介して抵抗R1と抵抗R2との接続点に接続され、比較器4の反転入力端子は基準電圧発生回路3に接続される。制御回路5は、比較器4、ON/OFF回路7、及び転流用MOSFETオフ回路9それぞれから信号を入力し、それらの入力信号に応じて整流用MOSFET1と転流用MOSFET2とをオン/オフ制御する。また、ON/OFF回路7は、ON/OFF制御信号端子T5に接続されている。
The non-inverting input terminal of the comparator 4 is connected to a connection point between the resistors R1 and R2 via the feedback terminal T3, and the inverting input terminal of the comparator 4 is connected to the reference
なお、制御用電圧源6は半導体パッケージ101内の各回路に直流電圧を供給し、グランド端子T4は半導体パッケージ101内の各回路のグランドに接続されている。
The control voltage source 6 supplies a DC voltage to each circuit in the
出力電圧VOUTが抵抗R1及びR2から成る出力電圧検出回路によって検出され、当該出力電圧検出回路の検出結果と基準電圧発生回路3から出力される基準電圧とが比較器4によって比較される。制御回路5は、比較器4の出力(比較結果)に応じて整流用MOSFET1と転流用MOSFET2のオン、オフ比を制御する。制御回路5の制御により、整流用MOSFET1がオンし、転流用MOSFET2がオフしているときは、入力電圧VINをコイルL1に供給してコイルL1にエネルギーを溜めながら、出力電圧VOUTを負荷(不図示)へ供給する。そして、制御回路5の制御により、整流用MOSFET1がオフし、転流用MOSFET2がオンしているときは、整流用MOSFET1がオンしている間にコイルL1に溜めたエネルギーを負荷へ供給する。このような動作により、図1に示す同期整流型回路は、出力電圧VOUTの安定化を図っている。
The output voltage V OUT is detected by an output voltage detection circuit comprising resistors R 1 and
ここで、転流用MOSFETオフ回路9から転流用MOSFET2を強制的にオフにする旨の信号が出力されている場合、制御回路5は、整流用MOSFET1の状態にかかわらず転流用MOSFET2をオフ状態に保持する。この場合、整流用MOSFET1がオフになると、転流用のフライホイールダイオードD1がオンになり、整流用MOSFET1がオンしている間にコイルL1に溜めたエネルギーは、フライホイールダイオードD1を通じて負荷(不図示)へ供給される。したがって、転流用MOSFET2においてスイッチング損失が支配的になる場合に、転流用MOSFETオフ回路9から転流用MOSFET2を強制的にオフにする旨の信号が出力されるようにすることによって、低消費電力化を図ることができる。
Here, when a signal for forcibly turning off the
また、ON/OFF回路7から整流用MOSFET1及び転流用MOSFET2をオフにする旨の信号が出力されている場合、制御回路5は、比較器4の出力及び転流用MOSFETオフ回路9の出力にかかわらず、整流用MOSFET1及び転流用MOSFET2をオフ状態に保持する。
When a signal for turning off the rectification MOSFET 1 and the
次に、本発明の第二実施形態について説明する。本発明の第二実施形態に係る同期整流回路の構成を図2に示す。なお、図2において図1と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows the configuration of the synchronous rectifier circuit according to the second embodiment of the present invention. 2 that are the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
図2に示す同期整流回路は、図1に示す同期整流回路の半導体パッケージ101を半導体パッケージ102に置換した構成である。半導体パッケージ102は、半導体パッケージ101に入力電圧検出回路10を新たに付加した構成である。
The synchronous rectifier circuit shown in FIG. 2 has a configuration in which the
入力電圧検出回路10は、入力電圧VINを検出し、その検出結果を転流用MOSFETオフ回路9に出力する。転流用MOSFETオフ回路9は、入力電圧検出回路10の検出結果に基づいて、入力電圧VINが予め設定した閾値(VTH1)より低い場合、転流用MOSFET2を強制的にオフにする旨の信号を出力する。これにより、入力電圧VINが予め設定した閾値より低い場合、整流用MOSFET1がオフになると、転流用のフライホイールダイオードD1がオンになり、整流用MOSFET1がオンしている間にコイルL1に溜めたエネルギーは、フライホイールダイオードD1を通じて負荷(不図示)へ供給される。
The input
入力電圧VINが低い場合、比較器4の出力(比較結果)に応じた転流用MOSFET2のオン、オフ比制御が行われると転流用MOSFET2のオンする時間が短くなり、転流用MOSFET2においてスイッチング損失が支配的になり、転流用MOSFET2の駆動損失が大きくなるため、転流用MOSFET2をスイッチング駆動させるよりも転流用MOSFET2をオフにしてフライホイールダイオードD1をオンする方が高効率となる。したがって、入力電圧VINが予め設定した閾値より低い場合に転流用MOSFET2をオフにしてフライホイールダイオードD1をオンする図2に示す同期整流回路は、低消費電力化を図ることができる。
When the input voltage V IN is low, when the on / off ratio control of the
次に、本発明の第三実施形態について説明する。本発明の第三実施形態に係る同期整流回路の構成を図3に示す。なお、図3において図1と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the synchronous rectifier circuit according to the third embodiment of the present invention is shown in FIG. In FIG. 3, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図3に示す同期整流回路は、図1に示す同期整流回路の半導体パッケージ101を半導体パッケージ103に置換した構成である。半導体パッケージ103は、半導体パッケージ101に出力電圧検出回路11及び出力電圧端子T6を新たに付加した構成である。出力電圧検出回路11は出力電圧端子T6を介してコイルL1の他端に接続されている。
The synchronous rectifier circuit shown in FIG. 3 has a configuration in which the
出力電圧検出回路11は、出力電圧VOUTを検出し、その検出結果を転流用MOSFETオフ回路9に出力する。転流用MOSFETオフ回路9は、出力電圧検出回路11の検出結果に基づいて、出力電圧VOUTが予め設定した閾値(VTH2)より高い場合、転流用MOSFET2を強制的にオフにする旨の信号を出力する。これにより、出力電圧VOUTが予め設定した閾値より高い場合、整流用MOSFET1がオフになると、転流用のフライホイールダイオードD1がオンになり、整流用MOSFET1がオンしている間にコイルL1に溜めたエネルギーは、フライホイールダイオードD1を通じて負荷(不図示)へ供給される。
The output
出力電圧VOUTが高い場合、比較器4の出力(比較結果)に応じた転流用MOSFET2のオン、オフ比制御が行われると転流用MOSFET2のオンする時間が短くなり、転流用MOSFET2においてスイッチング損失が支配的になり、転流用MOSFET2の駆動損失が大きくなるため、転流用MOSFET2をスイッチング駆動させるよりも転流用MOSFET2をオフにしてフライホイールダイオードD1をオンする方が高効率となる。したがって、出力電圧VOUTが予め設定した閾値より高い場合に転流用MOSFET2をオフにしてフライホイールダイオードD1をオンする図3に示す同期整流回路は、低消費電力化を図ることができる。
When the output voltage V OUT is high, when the on / off ratio control of the
なお、図3の構成では、出力電圧検出回路11が出力電圧端子T6を介してコイルL1の他端に接続されているが、出力電圧端子T6を設けずに出力電圧検出回路11がフィードバック端子T3を介して抵抗R1と抵抗R2との接続点に接続され、出力電圧検出回路11が抵抗R1と抵抗R2との接続点電圧から間接的に出力電圧VOUTを検出する構成にしてもよい。
In the configuration of FIG. 3, the output
次に、本発明の第四実施形態について説明する。本発明の第四実施形態に係る同期整流回路の構成を図4に示す。なお、図4において図1と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 shows the configuration of the synchronous rectifier circuit according to the fourth embodiment of the present invention. 4 that are the same as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図4に示す同期整流回路は、図1に示す同期整流回路の半導体パッケージ101を半導体パッケージ104に置換した構成である。半導体パッケージ104は、半導体パッケージ101にデューティ検出回路12を新たに付加した構成である。
The synchronous rectifier circuit shown in FIG. 4 has a configuration in which the
デューティ検出回路12は、比較器4の出力から間接的に整流用MOSFET1のオンデューティを検出し、その検出結果を転流用MOSFETオフ回路9に出力する。転流用MOSFETオフ回路9は、デューティ検出回路12の検出結果に基づいて、整流用MOSFET1のオンデューティが予め設定した閾値(VTH3)より大きい場合、転流用MOSFET2を強制的にオフにする旨の信号を出力する。これにより、整流用MOSFET1のオンデューティが予め設定した閾値より大きい場合、整流用MOSFET1がオフになると、転流用のフライホイールダイオードD1がオンになり、整流用MOSFET1がオンしている間にコイルL1に溜めたエネルギーは、フライホイールダイオードD1を通じて負荷(不図示)へ供給される。
The
整流用MOSFET1のオンデューティが大きい場合、比較器4の出力(比較結果)に応じた転流用MOSFET2のオン、オフ比制御が行われると転流用MOSFET2のオンする時間が短くなり、転流用MOSFET2においてスイッチング損失が支配的になり、転流用MOSFET2の駆動損失が大きくなるため、転流用MOSFET2をスイッチング駆動させるよりも転流用MOSFET2をオフにしてフライホイールダイオードD1をオンする方が高効率となる。したがって、整流用MOSFET1のオンデューティが予め設定した閾値より大きい場合に転流用MOSFET2をオフにしてフライホイールダイオードD1をオンする図4に示す同期整流回路は、低消費電力化を図ることができる。
When the on-duty of the rectifying MOSFET 1 is large, when the on / off ratio control of the
次に、本発明の第五実施形態について説明する。本発明の第五実施形態に係る同期整流回路の構成を図5に示す。なお、図5において図1と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows the configuration of the synchronous rectifier circuit according to the fifth embodiment of the present invention. 5 that are the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
図5に示す同期整流回路は、図1に示す同期整流回路の半導体パッケージ101を半導体パッケージ105に置換した構成である。半導体パッケージ105は、半導体パッケージ101に外部信号検出回路13及び外部信号端子T7を新たに付加した構成である。
The synchronous rectifier circuit shown in FIG. 5 has a configuration in which the
外部信号検出回路13は、所定の外部信号が外部信号端子T7に入力されているか否かを検出し、その検出結果を転流用MOSFETオフ回路9に出力する。転流用MOSFETオフ回路9は、外部信号検出回路13の検出結果に基づいて、所定の外部信号が外部信号端子T7に入力されている場合、転流用MOSFET2を強制的にオフにする旨の信号を出力する。これにより、所定の外部信号が外部信号端子T7に入力されている場合、整流用MOSFET1がオフになると、転流用のフライホイールダイオードD1がオンになり、整流用MOSFET1がオンしている間にコイルL1に溜めたエネルギーは、フライホイールダイオードD1を通じて負荷(不図示)へ供給される。したがって、転流用MOSFET2においてスイッチング損失が支配的になる場合(例えば負荷が軽い場合)に、所定の外部信号を外部信号端子T7に入力し、転流用MOSFETオフ回路9から転流用MOSFET2を強制的にオフにする旨の信号が出力されるようにすることによって、低消費電力化を図ることができる。
The external
次に、本発明の第六実施形態について説明する。本発明の第六実施形態に係る同期整流回路の構成を図6に示す。なお、図6において図1と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 shows the configuration of the synchronous rectifier circuit according to the sixth embodiment of the present invention. 6 that are the same as those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
図6に示す同期整流回路は、図1に示す同期整流回路の半導体パッケージ101を半導体パッケージ106に置換した構成である。半導体パッケージ106は、半導体パッケージ101からON/OFF回路7を取り除きON/OFF兼転流用MOSFETオフ回路14及び外部制御信号端子T8を新たに付加した構成である。
The synchronous rectifier circuit shown in FIG. 6 has a configuration in which the
ON/OFF制御信号端子T5に入力される信号、外部制御信号端子T8に入力される信号がともにHighレベルの信号である場合、制御回路5は通常動作すなわち比較器4の出力(比較結果)に応じて整流用MOSFET1と転流用MOSFET2のオン、オフ比を制御し、整流用MOSFET1と転流用MOSFET2とを相補的にオン、オフさせる。
When both the signal input to the ON / OFF control signal terminal T5 and the signal input to the external control signal terminal T8 are high level signals, the control circuit 5 performs normal operation, that is, the output of the comparator 4 (comparison result). Accordingly, the on / off ratio of the rectifying MOSFET 1 and the
ON/OFF制御信号端子T5に入力される信号がHighレベルの信号であって外部制御信号端子T8に入力される信号がLowレベルの信号である場合、ON/OFF兼転流用MOSFETオフ回路14は、転流用MOSFET2を強制的にオフにする旨の信号を制御回路5に出力する。これにより、整流用MOSFET1がオフになると、転流用のフライホイールダイオードD1がオンになり、整流用MOSFET1がオンしている間にコイルL1に溜めたエネルギーは、フライホイールダイオードD1を通じて負荷(不図示)へ供給される。したがって、転流用MOSFET2においてスイッチング損失が支配的になる場合(例えば負荷が軽い場合)に、ON/OFF制御信号端子T5にHighレベルの信号を入力し、外部制御信号端子T8にLowレベルの信号を入力し、ON/OFF兼転流用MOSFETオフ回路14から転流用MOSFET2を強制的にオフにする旨の信号が出力されるようにすることによって、低消費電力化を図ることができる。
When the signal input to the ON / OFF control signal terminal T5 is a high level signal and the signal input to the external control signal terminal T8 is a low level signal, the ON / OFF and commutation MOSFET off
ON/OFF制御信号端子T5に入力される信号、外部制御信号端子T8に入力される信号がともにLowレベルの信号である場合、ON/OFF兼転流用MOSFETオフ回路14は、整流用MOSFET1及び転流用MOSFET2をオフにする旨の信号を制御回路5に出力する。整流用MOSFET1及び転流用MOSFET2をオフにする旨の信号が出力されている場合、制御回路5は、比較器4の出力にかかわらず、整流用MOSFET1及び転流用MOSFET2をオフ状態に保持する。
When both the signal input to the ON / OFF control signal terminal T5 and the signal input to the external control signal terminal T8 are low level signals, the ON / OFF / commutation MOSFET off
次に、本発明の第七実施形態について説明する。本発明の第七実施形態に係る同期整流回路の構成を図7に示す。なお、図7において図1と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。 Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 shows the configuration of the synchronous rectifier circuit according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図7に示す同期整流回路は、図1に示す同期整流回路の半導体パッケージ101を半導体パッケージ107に置換した構成である。半導体パッケージ107は、半導体パッケージ101に入力電流検出回路15を新たに付加した構成である。
The synchronous rectifier circuit shown in FIG. 7 has a configuration in which the
入力電流検出回路15は、直流電圧源8から供給される入力電流を検出し、その検出結果を転流用MOSFETオフ回路9に出力する。転流用MOSFETオフ回路9は、入力電流検出回路15の検出結果に基づいて、入力電流が予め設定した閾値(VTH4)より小さい場合、転流用MOSFET2を強制的にオフにする旨の信号を出力する。これにより、入力電流が予め設定した閾値より小さい場合、整流用MOSFET1がオフになると、転流用のフライホイールダイオードD1がオンになり、整流用MOSFET1がオンしている間にコイルL1に溜めたエネルギーは、フライホイールダイオードD1を通じて負荷(不図示)へ供給される。
The input
入力電流が小さい場合、負荷が軽い状態であって、転流用MOSFET2においてスイッチング損失が支配的になり、転流用MOSFET2の駆動損失が大きくなるため、転流用MOSFET2をスイッチング駆動させるよりも転流用MOSFET2をオフにしてフライホイールダイオードD1をオンする方が高効率となる。したがって、入力電流が予め設定した閾値より小さい場合に転流用MOSFET2をオフにしてフライホイールダイオードD1をオンする図7に示す同期整流回路は、低消費電力化を図ることができる。
When the input current is small, the load is light, the switching loss is dominant in the
なお、上述した第一〜第七実施形態において、各半導体パッケージ101〜107は、汎用パッケージ(例えばSOP-8)であることが望ましい。また、本発明に係る同期整流回路を電子機器(例えば液晶TV)に搭載することにより、当該電子機器の低消費電力化を図ることができる。ここで、図1〜図7に示す同期整流回路を電子機器に搭載した場合、当該同期整流回路は当該電子機器に内蔵されるスイッチングレギュレータとして機能する。 In the first to seventh embodiments described above, each of the semiconductor packages 101 to 107 is desirably a general-purpose package (for example, SOP-8). In addition, by mounting the synchronous rectifier circuit according to the present invention on an electronic device (for example, a liquid crystal TV), the power consumption of the electronic device can be reduced. Here, when the synchronous rectification circuit illustrated in FIGS. 1 to 7 is mounted on an electronic device, the synchronous rectification circuit functions as a switching regulator built in the electronic device.
1 整流用MOSFET
2 転流用MOSFET
3 基準電圧発生回路
4 比較器
5 制御回路
6 制御用電源
7 ON/OFF回路
8 直流電圧源
9 転流用MOSFET用オフ回路
10 入力電圧検出回路
11 出力電圧検出回路
12 デューティ検出回路
13 外部信号検出回路
14 ON/OFF兼転流用MOSFETオフ回路
15 入力電流検出回路
101〜107 半導体パッケージ
C1 コンデンサ
L1 コイル
R1、R2 抵抗
T1 入力電圧端子
T2 スイッチ電圧端子
T3 フィードバック端子
T4 グランド端子
T5 ON/OFF制御信号端子
T6 出力電圧端子
T7 外部信号端子
T8 外部制御信号端子
1 MOSFET for rectification
2 MOSFET for commutation
3 Reference Voltage Generation Circuit 4 Comparator 5 Control Circuit 6 Control Power Supply 7 ON / OFF Circuit 8
Claims (9)
前記整流用スイッチ素子がオフであって、前記転流用MOSFETが前記転流用MOSFETオフ手段により強制的にオフになっているときに、前記フライホィールダイオードがオンになることを特徴とする同期整流回路。 When switching loss becomes dominant in the rectifying switch element, the commutation MOSFET, the control means for controlling on / off of the rectifying switch element and the commutation MOSFET, the flywheel diode, and the commutation MOSFET. A commutation MOSFET off means for forcibly turning off the commutation MOSFET,
The synchronous rectifier circuit is characterized in that the flywheel diode is turned on when the rectifying switch element is off and the commutation MOSFET is forcibly turned off by the commutation MOSFET off means. .
An electronic apparatus comprising the synchronous rectifier circuit according to claim 1.
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