JP5243292B2 - Switching power supply - Google Patents
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Description
本発明はスイッチング電源方式のLEDドライバにおける過電圧保護回路に関する。 The present invention relates to an overvoltage protection circuit in a switching power supply type LED driver.
スイッチング電源方式のLEDドライバの多くは、LED負荷に流れる電流を検出し、出力を制御する方式となっている。LED負荷がオープンとなる故障モードが発生した場合、LED負荷に電流が流れなくなるため、スイッチング電源はLEDが消灯していると判断し出力電圧を上昇させようとする。このとき保護回路が無いと出力電圧が上昇し続け、やがてはスイッチングトランジスタやその他の回路素子の破壊を招く恐れがある。 Many switching power supply type LED drivers detect the current flowing through the LED load and control the output. When a failure mode in which the LED load is open occurs, no current flows through the LED load, so the switching power supply determines that the LED is off and tries to increase the output voltage. At this time, if there is no protective circuit, the output voltage continues to rise, and eventually the switching transistor and other circuit elements may be destroyed.
このように出力電圧が上昇し続けるのを防ぐため、出力電圧が過電圧となったことを検出した場合、スイッチングトランジスタの動作を制御し、回路保護を行うものが特許文献1、2に示されている。
In order to prevent the output voltage from continuing to rise in this manner,
図8に従来のスイッチング電源装置の一例を示した。図8のスイッチング電源装置は、2つの誤差増幅器を用いて、負荷電流もしくは出力電圧が設定値を超えないようにスイッチングトランジスタの動作を制御することを特徴としている。 FIG. 8 shows an example of a conventional switching power supply device. The switching power supply device of FIG. 8 uses two error amplifiers to control the operation of the switching transistor so that the load current or output voltage does not exceed a set value.
具体的に図8のスイッチング電源装置は、電力変換部100と制御部200から構成されている。電力変換部100は、入力コンデンサ2、コイル3、スイッチングトランジスタ4、ダイオード5、出力コンデンサ6を有する。また、制御部200は、負荷電流検出回路10、出力電圧検出回路11、誤差増幅器30、位相補償回路15、誤差増幅器31、位相補償回路16、PWM変調回路32を有する。ここで、1は外部に設けられた電力供給源としての直流電源、7はスイッチング電源装置から安定した電流もしくは電圧の供給を受けて動作するLED負荷である。
Specifically, the switching power supply apparatus of FIG. 8 includes a
電力変換部100は、直流電源1より入力電圧Viの供給を受けて動作する。この電力変換部100は以下のようにして制御部200により駆動され、その動作により得られた安定した電流もしくは電圧がLED負荷7に供給される。
The
制御部200において、負荷電流検出回路10は、負荷電流Ioに応じた電流帰還信号Ifbを生成する。誤差増幅器30は、電流帰還信号Ifbと基準電圧信号Vref1の差分を反転増幅する。誤差増幅器30より得られた誤差信号Ve1は、位相補償回路15により位相補償され、PWM変調回路32に供給される。
In the control unit 200, the load
また、出力電圧検出回路11は、出力電圧Voに応じた電圧帰還信号Vfbを生成する。誤差増幅器31は、電圧帰還信号Vfbと基準電圧信号Vref2の差分を反転増幅する。誤差増幅器31より得られた誤差信号Ve2は、位相補償回路16により位相補償され、PWM変調回路32に供給される。
The output
PWM変調回路32は、位相補償回路15により位相補償された誤差信号と位相補償回路16により位相補償された誤差信号の内いずれか一方を三角波信号(図示せず)と比較して、スイッチングトランジスタ4の駆動信号Vpwmを生成する。そして、生成された駆動信号Vpwmに基づいて、スイッチングトランジスタ4のオン・オフを切り替える。このように、電力変換部100のスイッチングトランジスタ4は、制御部200により制御される。
The
スイッチング電源装置が起動すると、出力電圧Voは徐々に上昇し、出力電圧VoがLED負荷7のしきい値を超えると、LED負荷7に負荷電流Ioが流れ始める。その後、負荷電流Ioは徐々に増加し、電流帰還信号Ifbが基準電圧信号Vref1と等しくなるように電流制御され、負荷電流Ioは一定値になる。 When the switching power supply device is activated, the output voltage Vo gradually increases. When the output voltage Vo exceeds the threshold value of the LED load 7, the load current Io starts to flow through the LED load 7. Thereafter, the load current Io gradually increases, current control is performed so that the current feedback signal Ifb becomes equal to the reference voltage signal Vref1, and the load current Io becomes a constant value.
LED負荷7にオープン不良などが発生し、負荷電流Ioが流れなくなると、出力電圧Voはさらに上昇する。過電圧を検出すると、PWM変調回路32は、位相補償回路16により位相補償された誤差信号に基づいて駆動信号Vpwmを生成する。このとき、電圧帰還信号Vfbが基準電圧信号Vref2と等しくなるように電圧制御され、出力電圧Voは一定値になり、無制限に出力電圧Voが上昇するのを抑制する。
When an open failure or the like occurs in the LED load 7 and the load current Io does not flow, the output voltage Vo further increases. When the overvoltage is detected, the
他の従来例として、電流帰還信号Ifbおよび電圧帰還信号Vfbを1つの誤差増幅器に供給する構成とした例を図9に示す。図8と同じ構成要素には同じ番号を付与する。 FIG. 9 shows an example in which the current feedback signal Ifb and the voltage feedback signal Vfb are supplied to one error amplifier as another conventional example. The same number is given to the same component as FIG.
図9のスイッチング電源装置は、電力変換部100と制御部201から構成されており、図8のスイッチング電源とは、制御部201の構成が異なる。制御部201は、負荷電流検出回路10、出力電圧検出回路11、誤差増幅器33、位相補償回路15、PWM変調回路34を有する。
The switching power supply apparatus of FIG. 9 includes a
誤差増幅器33には、電流帰還信号Ifbと電圧帰還信号Vfbとを比較して、高い信号レベルを有する帰還信号が供給される。誤差増幅器33はいずれか一方の帰還信号と基準電圧信号Vref3の差分を反転増幅する。誤差増幅器33より得られた誤差信号Ve3は、位相補償回路15により位相補償され、PWM変調回路34に供給される。
The
PWM変調回路34は、位相補償回路15により位相補償された誤差信号に基づいてスイッチングトランジスタ4の駆動信号Vpwmを生成する。そして、生成された駆動信号Vpwmに基づいて、スイッチングトランジスタ4のオン・オフを切り替える。
The
電流帰還信号Ifbが誤差増幅器33に供給されるとき、負荷電流検出回路10からの電流帰還信号Ifbによって、負荷電流Ioが一定値になるように電流制御される。
When the current feedback signal Ifb is supplied to the
LED負荷7にオープン不良が発生するなどして出力電圧Voが上昇すると、電圧帰還信号Vfbが誤差増幅器33に供給され、出力電圧検出回路11からの電圧帰還信号Vfbによって、出力電圧Voが一定値になるように電圧制御される。
When the output voltage Vo rises due to an open failure in the LED load 7 or the like, the voltage feedback signal Vfb is supplied to the
従来の図8のようなスイッチング電源装置では、2つの誤差増幅器により電流帰還信号Ifbおよび電圧帰還信号Vfbから誤差信号を生成している。そのために、回路規模の増大が問題となっている。 In the conventional switching power supply as shown in FIG. 8, an error signal is generated from the current feedback signal Ifb and the voltage feedback signal Vfb by two error amplifiers. Therefore, an increase in circuit scale is a problem.
従来の図9のようなスイッチング電源装置では、1つの誤差増幅器により電流帰還信号Ifbおよび電圧帰還信号Vfbと基準信号Vref3とを比較している。この誤差増幅器23には、通常、負荷電流制御に最適化された位相補償回路15が接続される。そのため、過電圧検出時、言い換えると、LED負荷7が電圧制御される状態に切り替わるとき、応答に遅れが生じ、出力電圧Voのオーバーシュートが発生してしまう。
In the conventional switching power supply as shown in FIG. 9, the current feedback signal Ifb and the voltage feedback signal Vfb are compared with the reference signal Vref3 by one error amplifier. The error amplifier 23 is normally connected to a
そこで本願発明は、回路規模の増加が少なく、かつ、過電圧検出時における出力電圧のオーバーシュートを抑制することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to suppress an increase in circuit scale and suppress an overshoot of an output voltage when an overvoltage is detected.
上記課題を解決するため本発明は、負荷電流に応じた電流帰還信号を生成する負荷電流検出回路と、出力電圧に応じた電圧帰還信号を生成する出力電圧検出回路と、該電流帰還信号もしくは該電圧帰還信号に基づいて誤差信号を生成する誤差増幅器と、該誤差信号の位相補償を行う位相補償回路とを有する昇圧型スイッチング電源装置において、該電流帰還信号もしくは該電圧帰還信号の内、いずれか一方を選択し、該誤差増幅器に供給する第1のスイッチ回路と、該位相補償回路の接続構成を変化させるための第2のスイッチ回路と、該負荷電流および該出力電圧に応じて、該第1のスイッチ回路および該第2のスイッチ回路の接続を同時に切り替えるスイッチ制御回路とを有し、該スイッチ制御回路は、該出力電圧が所定電圧に満たないとき、もしくは、該負荷電流が所定電流より大きいとき、該電流帰還信号を該誤差増幅器に供給し、該負荷電流が所定電流以下となり、かつ、該出力電圧が該所定電圧に達したとき、該電圧帰還信号を該誤差増幅器に供給するように該第1のスイッチ回路の接続を切り替えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a load current detection circuit that generates a current feedback signal according to a load current, an output voltage detection circuit that generates a voltage feedback signal according to an output voltage, and the current feedback signal or the In a step-up switching power supply device having an error amplifier that generates an error signal based on a voltage feedback signal and a phase compensation circuit that performs phase compensation of the error signal, either the current feedback signal or the voltage feedback signal A first switch circuit that selects one of the two and supplies the error amplifier; a second switch circuit that changes a connection configuration of the phase compensation circuit; and the load current and the output voltage, 1 switch circuit and a switch control circuit that switches the connection of the second switch circuit at the same time, and the output voltage of the switch control circuit is less than a predetermined voltage. Or when the load current is larger than a predetermined current, the current feedback signal is supplied to the error amplifier, the load current is equal to or lower than the predetermined current, and the output voltage reaches the predetermined voltage, The connection of the first switch circuit is switched so that a voltage feedback signal is supplied to the error amplifier.
本発明によれば、1つの誤差増幅器を用いて電流制御と電圧制御を行うための誤差信号を生成した場合でも、過電圧発生時の高速かつ安定動作が可能となる。また、電流制御と電圧制御を切り替えるための回路は、小さなロジック回路とスイッチで構成されるため、回路規模の増加を抑えることができる。 According to the present invention, even when an error signal for performing current control and voltage control is generated using one error amplifier, high-speed and stable operation when an overvoltage occurs is possible. In addition, since the circuit for switching between current control and voltage control is composed of a small logic circuit and a switch, an increase in circuit scale can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1に本発明の第1の実施例に係るスイッチング電源装置を示した。図1に示すスイッチング電源装置は、電力変換部100と制御部101から構成されている。電力変換部100は、入力コンデンサ2、コイル3、スイッチングトランジスタ4、ダイオード5、出力コンデンサ6を有する。また、制御部101は、負荷電流検出回路10、出力電圧検出回路11、第1のスイッチ回路12、誤差増幅器13、第2のスイッチ回路14、第1の位相補償回路15、第2の位相補償回路16、PWM変調回路17、スイッチ制御回路18を有する。
FIG. 1 shows a switching power supply apparatus according to a first embodiment of the present invention. The switching power supply device shown in FIG. 1 includes a
電力変換部100には、直流電源1より入力電圧Viが供給される。電力変換部100は制御部101により駆動制御され、LED負荷7に電力が供給される。
The
制御部101の内部において、負荷電流検出回路10は、負荷電流Ioに応じた電流帰還信号Ifbを生成する。出力電圧検出回路11は、出力電圧Voに応じた電圧帰還信号Vfbを生成する。
Inside the controller 101, the load
電流帰還信号Ifbおよび電圧帰還信号Vfbは、第1のスイッチ回路12を介して誤差増幅器13に供給される。誤差増幅器13は、電流帰還信号Ifbもしくは電圧帰還信号Vfbのいずれか一方の帰還信号と基準電圧信号Vrefの差分を反転増幅する。いずれの帰還信号を誤差増幅器13に供給するかは、第1のスイッチ回路12の接続を切り替えることで選択することができる。
The current feedback signal Ifb and the voltage feedback signal Vfb are supplied to the
誤差増幅器13の出力端子には、第1の位相補償回路15および第2の位相補償回路16が第2のスイッチ回路14を介して接続されている。誤差増幅器13より得られる誤差信号Veは、第2のスイッチ回路14により選択されるいずれか一方の位相補償回路によって位相補償され、PWM変調回路17に供給される。
A first
ここで、第1の位相補償回路15および第2の位相補償回路16の具体例を図2示す。図2において、抵抗20とコンデンサ21が図1における第1の位相補償回路15を構成し、抵抗20とコンデンサ22が第2の位相補償回路16を構成している。
A specific example of the first
抵抗20は誤差増幅器13の出力端子と反転入力端子の間、すなわち帰還部に接続されている。コンデンサ21およびコンデンサ22は、第2のスイッチ回路14を介して、それぞれ抵抗20と並列に接続されている。第2のスイッチ回路14は、コンデンサ21およびコンデンサ22の内、いずれか一方を選択する。
The
第2のスイッチ回路14がコンデンサ21を選択すると、抵抗20とコンデンサ21からなる第1の位相補償回路15により誤差信号Veの位相補償が行われる。第2のスイッチ回路14がコンデンサ22を選択すると、抵抗20とコンデンサ22からなる第2の位相補償回路16により誤差信号Veの位相補償が行われる。
When the
このように、第2のスイッチ回路14の接続を切り替えることで、誤差信号Veの位相補償を行う位相補償回路が切り替わる。すなわち、定数の異なる位相補償回路によって誤差信号Veの位相補償を選択的に行うことができる。
Thus, by switching the connection of the
また、第1の位相補償回路15および第2の位相補償回路16の他の具体例を図3に示す。図2と同様に、抵抗20とコンデンサ21が図1における第1の位相補償回路15を構成し、抵抗20とコンデンサ22が第2の位相補償回路16を構成している。
FIG. 3 shows another specific example of the first
抵抗20の一方の端子は誤差増幅器13の出力端子に接続されている。コンデンサ21およびコンデンサ22は、第2のスイッチ回路14を介して、それぞれ抵抗20の他方の端子とGND間に並列に接続されている。第2のスイッチ回路14の動作は、図2で説明したのと同様である。
One terminal of the
図3に示したように、第1の位相補償回路15および第2の位相補償回路16は誤差増幅器13の帰還部ではなく、誤差増幅器13の出力端子とGND間に前記第2のスイッチ回路14を介して接続してもよい。
As shown in FIG. 3, the first
これら2つの具体例に示した構成以外でも、第2のスイッチ回路14により、位相補償回路の抵抗値を変化させる、あるいは抵抗値と容量値の両方を変化させるような構成としてもよい。第2のスイッチ回路14により、誤差信号Veの位相補償を行う位相補償回路の定数を変化させるのであれば、位相補償回路および第2のスイッチ回路14の接続形態は制限されない。
In addition to the configurations shown in these two specific examples, the
このように、誤差信号Veはいずれかの位相補償回路によって位相補償され、PWM変調回路17に供給される。PWM変調回路17は、いずれかの位相補償回路によって位相補償された誤差信号と三角波信号(図示せず)とを比較して、スイッチングトランジスタ4の駆動信号Vpwmを生成する。そして、生成された駆動信号Vpwmに基づいて、スイッチングトランジスタ4のオン・オフを切り替える。
As described above, the error signal Ve is phase-compensated by one of the phase compensation circuits and supplied to the
スイッチングトランジスタ4がオンとなる期間、直流電源1よりコイル3にエネルギーを蓄積される。入力コンデンサ2は、入力電圧Viのリプルやノイズを低減するものである。このサイクルにおいてLED負荷7に流れる電流は、出力コンデンサ6から供給される。スイッチングトランジスタ4がオフになると、コイル3に蓄積されたエネルギーがダイオード5を通じてLED負荷7と出力コンデンサ6に供給される。
Energy is stored in the
スイッチ制御回路18は、負荷電流Ioおよび出力電圧Voに応じて、第1のスイッチ回路12および第2のスイッチ回路14の接続を切り替える信号を生成するものである。
The
例えば、スイッチ制御回路18は、出力電圧Voが所定の電圧に満たないとき、もしくは、該負荷電流が所定の電流より大きいとき、電流帰還信号Ifbを誤差増幅器13に供給するとともに第1の位相補償回路15を選択するように、第1および第2のスイッチ回路の接続を切り替える。また、負荷電流Ioが所定電流以下となり、かつ、出力電圧Voが所定の電圧に達したとき、電圧帰還信号Vfbを誤差増幅器13に供給するとともに第2の位相補償回路16を選択するように、第1および第2のスイッチ回路の接続を切り替える。
For example, the
第1のスイッチ回路12内のSW1とSW2は、相補的にオン・オフ動作するように、スイッチ制御回路18により制御される。第2のスイッチ回路14内のSW3とSW4も同様に相補的にオン・オフ動作する。また、SW1とSW3は同時にオンまたはオフ、SW2とSW4についても同時にオンまたはオフとなるように制御される。
SW1 and SW2 in the
SW1・SW3がオン、SW2・SW4がオフとなると、誤差増幅器13には電流帰還信号Ifbが供給されるとともに、第1の位相補償回路15が選択される。このとき、負荷電流検出回路10からの電流帰還信号Ifbが基準電圧信号Vrefと等しくなるように電流制御され、負荷電流Ioは一定値になる。
When SW1 and SW3 are turned on and SW2 and SW4 are turned off, the current feedback signal Ifb is supplied to the
SW2・SW4がオン、SW1・SW3がオフとなると、誤差増幅器13には電圧帰還信号Vfbが供給されるとともに、第2の位相補償回路16が選択される。このとき、負荷電圧検出回路11からの電圧帰還信号Vfbが基準電圧信号Vrefと等しくなるように電圧制御され、出力電圧Voは一定値になる。
When SW2 and SW4 are turned on and SW1 and SW3 are turned off, the voltage feedback signal Vfb is supplied to the
このように、第1の位相補償回路15はLED負荷7が電流制御されるときに選択され、第2の位相補償回路16はLED負荷7が電圧制御されるときに選択される。各位相補償回路は、それぞれの制御動作に最適化された定数を有する。
Thus, the first
LED負荷7の制御動作状態を切り替えるためのスイッチ回路12、14およびスイッチ制御回路18は、小さなロジック回路とスイッチで構成できるため、回路規模の増加を抑えることできる。
Since the
次に、具体的な動作例について、図4の動作波形図を用いて説明する。なお、図4において、縦軸は電圧もしくは電流、横軸は時間を示している。 Next, a specific operation example will be described using the operation waveform diagram of FIG. In FIG. 4, the vertical axis represents voltage or current, and the horizontal axis represents time.
スイッチ制御回路18は、負荷電流IoがLED点灯検出値Idet以下であり、かつ、出力電圧Voが過電圧検出電圧Vdetに達した場合にSW2・SW4をオンに切り替える。それ以外の状態においては、SW1・SW3がオンとなるように構成されている。
The
時刻t1において、スイッチング電源装置が起動すると出力電圧Voが上昇し始める。この起動時においては、負荷電流IoはLED点灯検出値Idetに満たないが、出力電圧Voが過電圧検出電圧Vdetに満たないため、SW1・SW3がオン、SW2・SW4がオフとなり、LED負荷7は電流制御される。出力電圧VoがLED負荷7のしきい値を超えると、負荷電流Ioが流れ始める。そして、電流帰還信号Ifbが基準電圧信号Vrefと等しくなるよう制御され、定常状態になると、LED負荷7には一定の電流(負荷制御電流Ic)が供給される。 At time t1, when the switching power supply device is activated, the output voltage Vo starts to increase. At this startup, the load current Io is less than the LED lighting detection value Idet, but since the output voltage Vo is less than the overvoltage detection voltage Vdet, SW1 and SW3 are turned on, SW2 and SW4 are turned off, and the LED load 7 is Current controlled. When the output voltage Vo exceeds the threshold value of the LED load 7, the load current Io starts to flow. Then, the current feedback signal Ifb is controlled to be equal to the reference voltage signal Vref, and when the steady state is reached, a constant current (load control current Ic) is supplied to the LED load 7.
定常状態になった後、時刻t2においてLED負荷7がオープンになったとする。すると、LED負荷7に電流が流れなくなるため、PWM変調回路17はさらに出力電圧Voを上昇させるようにスイッチングトランジスタ4を駆動してしまう。
Assume that the LED load 7 is opened at time t2 after the steady state is reached. Then, since no current flows to the LED load 7, the
出力電圧Voは時間経過と共に上昇し、時刻t3において過電圧検出電圧Vdetに達する。すると、SW2・SW4がオン、SW1・SW3がオフとなり、LED負荷7は電圧制御される。そして、電圧帰還信号Vfbが基準電圧信号Vrefと等しくなるよう制御され、出力電圧Voは一定の電圧(過電圧保護制御電圧Vc)に制御される。このとき、誤差信号Veの位相補償を行う位相補償回路は、電圧制御に最適化された定数を持つ第2の位相補償回路16に切り替わるため、過電圧発生時における、出力電圧Voのオーバーシュートを抑えることが可能となる。
The output voltage Vo rises with time and reaches the overvoltage detection voltage Vdet at time t3. Then, SW2 and SW4 are turned on, SW1 and SW3 are turned off, and the LED load 7 is voltage-controlled. The voltage feedback signal Vfb is controlled to be equal to the reference voltage signal Vref, and the output voltage Vo is controlled to a constant voltage (overvoltage protection control voltage Vc). At this time, the phase compensation circuit that performs phase compensation of the error signal Ve is switched to the second
このように、過電圧が発生したのを検出すると、誤差増幅器13に供給される帰還信号は電流帰還信号Ifbから電圧帰還信号Vfbに切り替わり、LED負荷7は電圧制御される。このとき同時に、誤差増幅器13の出力側に接続された位相補償回路を電圧制御に最適化されたされたものに切り替えている。これにより、1つの誤差増幅器を用いて電流制御と電圧制御を行うための誤差信号を生成した場合でも、過電圧発生時における出力電圧Voのオーバーシュートを抑制することができ、高速かつ安定動作が可能となる。スイッチ制御回路18は小さなロジック回路で構成されるため、回路規模の増加も少ない。
Thus, when it is detected that an overvoltage has occurred, the feedback signal supplied to the
図5に本発明に係るスイッチング電源装置の第2の実施例を示す。基本的な構成は第1の実施例と同様であり、位相補償回路と第2のスイッチ回路14の構成のみが異なるものである。第1の実施例と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
FIG. 5 shows a second embodiment of the switching power supply device according to the present invention. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, and only the configuration of the phase compensation circuit and the
図5のスイッチング電源装置は、第1の実施例における第2のスイッチ回路14内のSW4および第2の位相補償回路16を省略したものである。第2のスイッチ回路14は、誤差信号Veの位相補償を行うための位相補償回路15を選択もしくは非選択することを特徴としている。
The switching power supply apparatus of FIG. 5 is obtained by omitting the SW 4 and the second
ここで、第2の実施例における位相補償回路の具体例を図6示す。図6において、抵抗20とコンデンサ21が図5における位相補償回路15を構成している。位相補償回路15は、誤差増幅器13の帰還部に第2のスイッチ回路14を介して接続されている。
Here, FIG. 6 shows a specific example of the phase compensation circuit in the second embodiment. In FIG. 6, a
抵抗20は誤差増幅器13の帰還部に第2のスイッチ回路14を介して接続されている。コンデンサ21は抵抗20と並列に接続されている。第2のスイッチ回路14内のSW3がオンとなると、誤差増幅器13に位相補償回路15が接続される。第2のスイッチ回路14内のSW3がオフとなると、誤差増幅器13から位相補償回路15が切り離されるよう構成されている。
The
また、第2の実施例における位相補償回路の他の具体例を図7に示す。図6と同様に、抵抗20とコンデンサ21が図5における位相補償回路15を構成している。位相補償回路15は、誤差増幅器13の出力端子とGND間に第2のスイッチ回路14を介して接続されている。
FIG. 7 shows another specific example of the phase compensation circuit in the second embodiment. As in FIG. 6, the
抵抗20の一方の端子は誤差増幅器13の出力端子に接続されている。コンデンサ21は、第2のスイッチ回路14を介して、抵抗20の他方の端子とGND間に並列に接続されている。図6で説明したのと同様に、第2のスイッチ回路14内のSW3がオンとなると、誤差増幅器13に位相補償回路15が接続される。第2のスイッチ回路14内のSW3がオフとなると、誤差増幅器13から位相補償回路15が切り離されるよう構成されている。
One terminal of the
第2の実施例において、誤差増幅器13に電流帰還信号Ifbが供給され、LED負荷7が電流制御されるとき、第2のスイッチ回路14内のSW3はオンになる。誤差増幅器13に電圧帰還信号Vfbが供給され、LED負荷7が電圧制御されるとき、第2のスイッチ回路14内のSW3はオフになり、誤差増幅器13から位相補償回路15が切り離される。
In the second embodiment, when the current feedback signal Ifb is supplied to the
LED負荷7が電流制御されるときは、誤差増幅器13に位相補償回路15を接続し、誤差信号Veの位相補償を行うことで、制御部101の安定動作が可能となる。過電圧検出時、すなわちLED負荷7が電圧制御されるときは、位相補償回路15を非接続とすることにより制御部101を高速応答させ、出力電圧Voのオーバーシュートを抑制することができる。
When the LED load 7 is current-controlled, the control unit 101 can be stably operated by connecting the
第2のスイッチ回路14により、誤差増幅器13に位相補償回路15を接続もしくは非接続するのを切り替えるのであれば、位相補償回路および第2のスイッチ回路14の接続形態は制限されない。
As long as the
1 直流電源
2 入力コンデンサ
3 コイル
4 スイッチングトランジスタ
5 ダイオード
6 出力コンデンサ
7 LED負荷
10 負荷電流検出回路
11 出力電圧検出回路
12 第1のスイッチ回路
13 誤差増幅器
14 第2のスイッチ回路
15 第1の位相補償回路
16 第2の位相補償回路
17 PWM変調回路
18 スイッチ制御回路
20 位相補償抵抗
21 位相補償コンデンサ
22 位相補償コンデンサ
100 電力変換部
101 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
出力電圧に応じた電圧帰還信号を生成する出力電圧検出回路と、
該電流帰還信号もしくは該電圧帰還信号に基づいて誤差信号を生成する誤差増幅器と、
該誤差信号の位相補償を行う位相補償回路とを有する昇圧型スイッチング電源装置において、
該電流帰還信号もしくは該電圧帰還信号の内、いずれか一方を選択し、該誤差増幅器に供給する第1のスイッチ回路と、
該位相補償回路の接続構成を変化させるための第2のスイッチ回路と、
該負荷電流および該出力電圧に応じて、該第1のスイッチ回路および該第2のスイッチ回路の接続を同時に切り替えるスイッチ制御回路とを有し、
該スイッチ制御回路は、該出力電圧が所定電圧に満たないとき、もしくは、該負荷電流が所定電流より大きいとき、該電流帰還信号を該誤差増幅器に供給し、該負荷電流が所定電流以下となり、かつ、該出力電圧が該所定電圧に達したとき、該電圧帰還信号を該誤差増幅器に供給するように該第1のスイッチ回路の接続を切り替える
ことを特徴とする昇圧型スイッチング電源装置。 A load current detection circuit that generates a current feedback signal according to the load current;
An output voltage detection circuit for generating a voltage feedback signal according to the output voltage;
An error amplifier that generates an error signal based on the current feedback signal or the voltage feedback signal;
In a step-up switching power supply device having a phase compensation circuit that performs phase compensation of the error signal,
A first switch circuit for selecting one of the current feedback signal and the voltage feedback signal and supplying the selected one to the error amplifier;
A second switch circuit for changing the connection configuration of the phase compensation circuit;
A switch control circuit for simultaneously switching the connection of the first switch circuit and the second switch circuit according to the load current and the output voltage;
The switch control circuit supplies the current feedback signal to the error amplifier when the output voltage is less than a predetermined voltage, or when the load current is larger than a predetermined current, and the load current becomes a predetermined current or less, In addition, when the output voltage reaches the predetermined voltage, the connection of the first switch circuit is switched so as to supply the voltage feedback signal to the error amplifier.
前記第2のスイッチ回路は、該第1および第2の位相補償回路の内、いずれか一方を選択することを特徴とする請求項1に記載の昇圧型スイッチング電源装置。 The phase compensation circuit comprises first and second phase compensation circuits;
2. The step-up switching power supply device according to claim 1, wherein the second switch circuit selects one of the first and second phase compensation circuits.
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