JP5506281B2 - Power supply circuit and electronic equipment - Google Patents

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Description

本願は、LED等の負荷に電力を供給する電源回路及び電子機器に関する。   The present application relates to a power supply circuit that supplies power to a load such as an LED and an electronic device.

従来、入力電圧から所望の出力電圧を生成し、LED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)等の負荷に供給する電源回路がある。このような電源回路は、一般に、出力電圧に応じた帰還電圧と基準電圧との差分を増幅する誤差増幅器を備える。誤差増幅器が出力する誤差電圧を用いて、出力トランジスタのオンオフ制御を行う構成である。   Conventionally, there is a power supply circuit that generates a desired output voltage from an input voltage and supplies it to a load such as an LED (Light Emitting Diode). Such a power supply circuit generally includes an error amplifier that amplifies a difference between a feedback voltage corresponding to an output voltage and a reference voltage. In this configuration, the output voltage of the output transistor is controlled using the error voltage output from the error amplifier.

これに関連して、誤差増幅器が出力する誤差電圧の上限値を設定するクランプ回路を設けることで出力電流を制限し、起動時の特性を改善する技術が知られている。   In relation to this, a technique is known in which the output current is limited by providing a clamp circuit for setting an upper limit value of the error voltage output from the error amplifier, and the characteristics at the time of startup are improved.

特開2007−185065JP2007-185065 特開2008−178257JP 2008-178257 A

上記の構成を有する電源回路では、基準電圧を変化させることで、出力電圧を調整することができる。しかしながら、基準電圧を急峻に変化させた場合、出力にオーバーシュートが発生し、デバイスの耐圧を超えた電圧が出力されるおそれがある。また、負荷としてLEDを駆動する場合、出力電流の変動によってちらつきが発生することも考えられ、問題である。このような問題について、上記の特許文献1、2では、触れられていない。   In the power supply circuit having the above configuration, the output voltage can be adjusted by changing the reference voltage. However, when the reference voltage is suddenly changed, an overshoot occurs in the output, and a voltage exceeding the breakdown voltage of the device may be output. In addition, when an LED is driven as a load, flicker may occur due to fluctuations in output current, which is a problem. Such problems are not mentioned in the above Patent Documents 1 and 2.

本発明は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、基準電圧の急変に伴って出力に発生するオーバーシュートを軽減することが可能な電源回路及びそれを備える電子機器を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above-described problems, and provides a power supply circuit capable of reducing overshoot that occurs in an output due to a sudden change in a reference voltage, and an electronic device including the power supply circuit. Objective.

本願に開示されている電源回路は、出力トランジスタのオンオフ制御によって出力インダクタを駆動して入力電圧から負荷に供給する出力電圧を生成し、基準電圧に基づいて前記出力電圧を調整する電源回路において、前記出力電圧に応じた帰還電圧と前記基準電圧との差分を増幅して誤差電圧を生成する誤差増幅器と、前記誤差電圧と前記出力インダクタに流れる電流に応じた検出電圧とを比較するコンパレータと、前記コンパレータの出力信号に基づいて前記出力トランジスタをオンオフ制御するスイッチング制御部と、クランプ電圧に基づいて前記誤差電圧の上限値を設定するクランプ回路と、前記クランプ電圧を生成するクランプ電圧生成回路と、を備え、前記クランプ電圧生成回路は、前記クランプ電圧を前記入力電圧に応じて変化させる。また、本願に開示されている電子機器は、当該電源回路と、前記入力電圧を供給するバッテリと、前記負荷としてのLEDと、を備える。   The power supply circuit disclosed in the present application generates an output voltage to be supplied to a load from an input voltage by driving an output inductor by on / off control of an output transistor, and adjusts the output voltage based on a reference voltage. An error amplifier that amplifies a difference between the feedback voltage according to the output voltage and the reference voltage to generate an error voltage; a comparator that compares the error voltage with a detection voltage according to a current flowing through the output inductor; A switching control unit that controls on / off of the output transistor based on an output signal of the comparator; a clamp circuit that sets an upper limit value of the error voltage based on a clamp voltage; and a clamp voltage generation circuit that generates the clamp voltage; And the clamp voltage generation circuit varies the clamp voltage according to the input voltage. Make. An electronic device disclosed in the present application includes the power supply circuit, a battery that supplies the input voltage, and an LED as the load.

開示の電源回路、電子機器によれば、誤差増幅器が出力する誤差電圧の上限値を設定するクランプ回路のクランプ電圧を、入力電圧に応じて変化させることで、基準電圧の急変に伴って出力に発生するオーバーシュートを軽減することが可能である。   According to the disclosed power supply circuit and electronic device, the clamp voltage of the clamp circuit that sets the upper limit value of the error voltage output by the error amplifier is changed according to the input voltage, so that the output can be output along with the sudden change of the reference voltage. It is possible to reduce the overshoot that occurs.

第1実施形態の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of a 1st embodiment. クランプ回路の具体例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the specific example of a clamp circuit. 検出電圧SLOPEOUTの波形の概要図である。It is a schematic diagram of the waveform of detection voltage SLOPEOUT. オーバーシュート発生の概要図である。It is a schematic diagram of occurrence of overshoot. クランプ電圧調整による効果の概要図である。It is a schematic diagram of the effect by clamp voltage adjustment. クランプ電圧生成回路の具体例1を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the specific example 1 of a clamp voltage generation circuit. クランプ電圧生成回路の具体例2を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the specific example 2 of a clamp voltage generation circuit. クランプ電圧生成回路の具体例3を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the specific example 3 of a clamp voltage generation circuit. クランプ電圧生成回路の具体例4を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the specific example 4 of a clamp voltage generation circuit. クランプ電圧生成回路の具体例5を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the specific example 5 of a clamp voltage generation circuit. 入力電圧VIN=2.5[V]時における基準電圧Vrefの急変シミュレーション結果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the sudden change simulation result of the reference voltage Vref at the time of input voltage VIN = 2.5 [V]. 入力電圧VIN=5.5[V]時における基準電圧Vrefの急変シミュレーション結果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the sudden change simulation result of the reference voltage Vref at the time of the input voltage VIN = 5.5 [V]. 第2実施形態の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of a 2nd embodiment.

図1は、第1実施形態の回路ブロック図を示す。誤差増幅器ERRAMPの非反転入力端子には、基準電圧Vrefが入力される。誤差増幅器ERRAMPの反転入力端子には、LED40に直列に接続された抵抗R1とLED40に流れる電流ILEDとで決まる電圧が、抵抗R2を介して、帰還電圧として入力される。また、誤差増幅器ERRAMPの反転入力端子と出力端子との間に、抵抗R3、コンデンサC2が直列に接続される。抵抗R2、R3によって増幅率が調整され、コンデンサC2と合わせて位相補償が行われる。誤差増幅器ERRAMPが出力する誤差電圧ERROUTは、コンパレータICOMPの反転入力端子に入力される。   FIG. 1 shows a circuit block diagram of the first embodiment. The reference voltage Vref is input to the non-inverting input terminal of the error amplifier ERRAMP. A voltage determined by the resistor R1 connected in series to the LED 40 and the current ILED flowing through the LED 40 is input as a feedback voltage to the inverting input terminal of the error amplifier ERRAMP via the resistor R2. A resistor R3 and a capacitor C2 are connected in series between the inverting input terminal and the output terminal of the error amplifier ERAMAMP. The amplification factors are adjusted by the resistors R2 and R3, and phase compensation is performed together with the capacitor C2. The error voltage ERROUT output from the error amplifier ERRAMP is input to the inverting input terminal of the comparator ICOMP.

スロープ補償回路30は、nチャネルMOSトランジスタN1のオン・デューティが50%以上となると生ずる発振を防止する回路である。スロープ補償回路30には、インダクタL1に流れる電流が検出されて入力される。ここで、インダクタL1に流れる電流の検出は、例えば、nチャネルMOSトランジスタN1と直列に検出抵抗を設け、検出抵抗に生ずる電圧降下を検出することで行われる。スロープ補償回路30から出力される検出電圧SLOPEOUTは、コンパレータICOMPの非反転入力端子に入力される。   The slope compensation circuit 30 is a circuit that prevents oscillation that occurs when the on-duty of the n-channel MOS transistor N1 exceeds 50%. A current flowing through the inductor L1 is detected and input to the slope compensation circuit 30. Here, the detection of the current flowing through the inductor L1 is performed, for example, by providing a detection resistor in series with the n-channel MOS transistor N1 and detecting a voltage drop generated in the detection resistor. The detection voltage SLOPEOUT output from the slope compensation circuit 30 is input to the non-inverting input terminal of the comparator ICOMP.

RSフリップフロップ10のセット端子には、クロック信号CLKが入力される。RSフリップフロップ10のリセット端子には、コンパレータICOMPの出力信号が入力される。RSフリップフロップ10の出力信号は、ドライバ回路20を介して、nチャネルMOSトランジスタN1のゲートに入力される。   The clock signal CLK is input to the set terminal of the RS flip-flop 10. The output signal of the comparator ICOMP is input to the reset terminal of the RS flip-flop 10. The output signal of the RS flip-flop 10 is input to the gate of the n-channel MOS transistor N1 through the driver circuit 20.

上記の構成は、ピーク電流モード制御と呼ばれる。誤差増幅器ERRAMPは、出力電圧VOUTに応じた帰還電圧と基準電圧Vrefとの差分を増幅して誤差電圧ERROUTを出力する。コンパレータICOMPは、誤差電圧ERROUTと検出電圧SLOPEOUTとを比較して、検出電圧SLOPEOUTが誤差電圧ERROUTよりも低い場合にLレベルを出力し、検出電圧SLOPEOUTが誤差電圧ERROUTに到達するとHレベルを出力する。また、RSフリップフロップ10の出力信号は、クロック信号CLKの立上りエッジでHレベルとなり、コンパレータICOMPの出力信号の立上りエッジでLレベルとなる。したがって、固定周波数のクロック信号CLKの立上りでRSフリップフロップ10がセットされると、nチャネルMOSトランジスタN1はオン状態となる。nチャネルMOSトランジスタN1がオン状態となるとインダクタL1に流れる電流が増加し、検出電圧SLOPEOUTが上昇する。そして、検出電圧SLOPEOUTが誤差電圧ERROUTと等しくなるまで、nチャネルMOSトランジスタN1はオン状態を保ち、検出電圧SLOPEOUTが誤差電圧ERROUTと等しくなると、nチャネルMOSトランジスタN1は固定周期の残りの期間、オフ状態となる。   The above configuration is called peak current mode control. The error amplifier ERRAMP amplifies the difference between the feedback voltage corresponding to the output voltage VOUT and the reference voltage Vref and outputs the error voltage ERROUT. The comparator ICOMP compares the error voltage ERROUT and the detection voltage SLOPEOUT, outputs an L level when the detection voltage SLOPEOUT is lower than the error voltage ERROUT, and outputs an H level when the detection voltage SLOPEOUT reaches the error voltage ERROUT. . Further, the output signal of the RS flip-flop 10 becomes H level at the rising edge of the clock signal CLK and becomes L level at the rising edge of the output signal of the comparator ICOMP. Therefore, when RS flip-flop 10 is set at the rising edge of clock signal CLK having a fixed frequency, n-channel MOS transistor N1 is turned on. When n-channel MOS transistor N1 is turned on, the current flowing through inductor L1 increases, and detection voltage SLOPEOUT increases. The n-channel MOS transistor N1 is kept on until the detection voltage SLOPEOUT becomes equal to the error voltage ERROUT. When the detection voltage SLOPEOUT becomes equal to the error voltage ERROUT, the n-channel MOS transistor N1 is turned off for the remaining period of the fixed period. It becomes a state.

nチャネルMOSトランジスタN1のドレインは、インダクタL1の一端に接続されるとともに、ダイオードD1のアノードに接続される。インダクタL1の他端には、入力電圧VINが印加される。ダイオードD1のカソードは、LED40に接続されるとともに、コンデンサC1を介してグランドに接続される。   The drain of n-channel MOS transistor N1 is connected to one end of inductor L1 and to the anode of diode D1. The input voltage VIN is applied to the other end of the inductor L1. The cathode of the diode D1 is connected to the LED 40 and is connected to the ground via the capacitor C1.

nチャネルMOSトランジスタN1がオン状態になると、インダクタL1に入力電圧VINからのエネルギーが蓄積される。そして、nチャネルMOSトランジスタN1がオフ状態になると、インダクタL1に蓄積されたエネルギーが放出され、電流はダイオードD1を介してコンデンサC1及びLED40に流れる。再度nチャネルMOSトランジスタN1がオン状態になると、インダクタL1に再びエネルギーが蓄積される。このとき、LED40にはコンデンサC1に蓄積されたエネルギーによって電流が流れ、ダイオードD1は逆流を防止する。第1実施形態の電源回路は、上記のピーク電流モード制御によりnチャネルMOSトランジスタN1をオンオフ制御し、入力電圧VINより高い出力電圧VOUTをLED40に供給する。また、基準電圧Vrefを変化させることで、出力電圧VOUTを調整し、LED40の調光を行うことができる。   When n-channel MOS transistor N1 is turned on, energy from input voltage VIN is stored in inductor L1. When the n-channel MOS transistor N1 is turned off, energy stored in the inductor L1 is released, and current flows to the capacitor C1 and the LED 40 via the diode D1. When the n-channel MOS transistor N1 is turned on again, energy is stored again in the inductor L1. At this time, a current flows through the LED 40 due to the energy accumulated in the capacitor C1, and the diode D1 prevents backflow. The power supply circuit according to the first embodiment performs on / off control of the n-channel MOS transistor N1 by the above-described peak current mode control, and supplies the output voltage VOUT higher than the input voltage VIN to the LED 40. Further, by changing the reference voltage Vref, the output voltage VOUT can be adjusted and the LED 40 can be dimmed.

クランプ回路50について、図2を参照して説明する。図2は、クランプ回路50の具体例を示す回路ブロック図である。クランプ回路50は、演算増幅器51、nチャネルMOSトランジスタN51を含む。演算増幅器51の反転入力端子には、クランプ電圧VCLMが入力され、非反転入力端子には、誤差電圧ERROUTが入力される。演算増幅器51の出力端子は、nチャネルMOSトランジスタN51のゲートに接続される。nチャネルMOSトランジスタN51のソースはグランドに接続され、ドレインは誤差増幅器ERRAMPの出力端子に接続される。これにより、クランプ回路50は、誤差増幅器ERRAMPが出力する誤差電圧ERROUTの上限値を、クランプ電圧生成回路60から出力されるクランプ電圧VCLMに設定する。   The clamp circuit 50 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit block diagram showing a specific example of the clamp circuit 50. Clamp circuit 50 includes an operational amplifier 51 and an n-channel MOS transistor N51. A clamp voltage VCLM is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 51, and an error voltage ERROUT is input to the non-inverting input terminal. The output terminal of the operational amplifier 51 is connected to the gate of the n-channel MOS transistor N51. The source of the n-channel MOS transistor N51 is connected to the ground, and the drain is connected to the output terminal of the error amplifier ERRAMP. Thereby, the clamp circuit 50 sets the upper limit value of the error voltage ERROUT output from the error amplifier ERRAMP to the clamp voltage VCLM output from the clamp voltage generation circuit 60.

上記の電源回路における入力電圧VINと誤差電圧ERROUTとの関係について、図3を参照して説明する。図3は、スロープ補償回路30から出力される検出電圧SLOPEOUTの波形の概要図である。入力電圧VINが変化すると、出力電圧VOUTを一定に保つようにデューティ比が変化する。デューティ比が50%以上となると、スロープ補償回路30によってスロープ補償が加えられるため、検出電圧SLOPEOUTの波形は傾斜がきつくなる。ここで、図3に示されるように、入力電圧VINが低い場合と比較して、入力電圧VINが高い場合には、誤差電圧ERROUTは、より低いところで安定することになる。また、前述のように、誤差増幅器ERRAMPは、出力電圧VOUTに応じた帰還電圧と基準電圧Vrefとの差分を増幅して誤差電圧ERROUTを出力する。そのため、誤差電圧ERROUTは、基準電圧Vrefが高くなるにつれて上昇し、基準電圧Vrefが低くなるにつれて低下する。   The relationship between the input voltage VIN and the error voltage ERROUT in the above power supply circuit will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of the waveform of the detection voltage SLOPEOUT output from the slope compensation circuit 30. When the input voltage VIN changes, the duty ratio changes so as to keep the output voltage VOUT constant. When the duty ratio is 50% or more, slope compensation is applied by the slope compensation circuit 30, and the waveform of the detection voltage SLOPEOUT becomes steep. Here, as shown in FIG. 3, when the input voltage VIN is higher than when the input voltage VIN is low, the error voltage ERROUT is stabilized at a lower position. Further, as described above, the error amplifier ERRAMP amplifies the difference between the feedback voltage corresponding to the output voltage VOUT and the reference voltage Vref and outputs the error voltage ERROUT. Therefore, the error voltage ERROUT increases as the reference voltage Vref increases, and decreases as the reference voltage Vref decreases.

従来、誤差電圧ERROUTの上限値であるクランプ電圧VCLMは、入力電圧VINが低い場合において目標とする出力電流ILEDを引けるようにするため、入力電圧VINが低い場合を基準に、一定値に設定されていた。そのため、入力電圧VINが低い場合において基準電圧Vrefを急峻に変化させた際には出力のオーバーシュートは小さいが、入力電圧VINが高い場合において基準電圧Vrefを急峻に変化させた際には出力のオーバーシュートは大きくなる。   Conventionally, the clamp voltage VCLM, which is the upper limit value of the error voltage ERROUT, is set to a constant value based on the case where the input voltage VIN is low so that the target output current ILED can be drawn when the input voltage VIN is low. It was. Therefore, the output overshoot is small when the reference voltage Vref is abruptly changed when the input voltage VIN is low, but the output voltage is sharply changed when the reference voltage Vref is abruptly changed when the input voltage VIN is high. Overshoot increases.

図4は、このオーバーシュート発生の概要を示す。ここで、図4の縦軸はそれぞれ基準電圧Vref、誤差電圧ERROUT、出力電圧VOUT、出力電流ILEDの挙動を示し、横軸は時間tの経過を示す。また、図4において、実線は入力電圧VINが低い場合の挙動を示し、破線は入力電圧VINが高い場合の挙動を示す。   FIG. 4 shows an outline of the occurrence of this overshoot. Here, the vertical axis of FIG. 4 shows the behavior of the reference voltage Vref, error voltage ERROUT, output voltage VOUT, and output current ILED, respectively, and the horizontal axis shows the passage of time t. In FIG. 4, the solid line shows the behavior when the input voltage VIN is low, and the broken line shows the behavior when the input voltage VIN is high.

基準電圧Vref=V1のとき、誤差増幅器ERRAMPは、誤差電圧ERROUTを、入力電圧VINに応じて基準電圧Vref=V1に対する所定電圧1になるように制御する。その結果、出力電圧VOUT、出力電流ILEDは、基準電圧Vref=V1における目標値に保たれる。そして、基準電圧VrefがV1からV2へ急峻に上昇すると、誤差増幅器ERRAMPは、基準電圧Vrefの変動に追従して、誤差電圧ERROUTを上げる。最終的に、誤差電圧ERROUTは、クランプ電圧VCLMまで上昇する。そして、出力電圧VOUTが基準電圧Vref=V2における目標値に到達すると、誤差増幅器ERRAMPは、誤差電圧ERROUTを下げる。誤差増幅器ERRAMPは、誤差電圧ERROUTを、入力電圧VINに応じて基準電圧Vref=V2に対する所定電圧2になるように制御する。しかし、誤差電圧ERROUTがクランプ電圧VCLMから所定電圧2に戻るまでのリカバリタイムTR1、TR2の間に出力電流ILEDが余分に供給され、出力電圧VOUTにオーバーシュートが発生する。   When the reference voltage Vref = V1, the error amplifier ERRAMP controls the error voltage ERROUT to be a predetermined voltage 1 with respect to the reference voltage Vref = V1 according to the input voltage VIN. As a result, the output voltage VOUT and the output current ILED are maintained at target values at the reference voltage Vref = V1. When the reference voltage Vref rises steeply from V1 to V2, the error amplifier ERRAMP follows the fluctuation of the reference voltage Vref and increases the error voltage ERROUT. Eventually, the error voltage ERROUT rises to the clamp voltage VCLM. When the output voltage VOUT reaches the target value at the reference voltage Vref = V2, the error amplifier ERRAMP decreases the error voltage ERROUT. The error amplifier ERRAMP controls the error voltage ERROUT so as to be a predetermined voltage 2 with respect to the reference voltage Vref = V2 in accordance with the input voltage VIN. However, an extra output current ILED is supplied during the recovery times TR1 and TR2 until the error voltage ERROUT returns from the clamp voltage VCLM to the predetermined voltage 2, and an overshoot occurs in the output voltage VOUT.

図3で説明したように、誤差電圧ERROUTは入力電圧VINに依存し、入力電圧VINが高いほど誤差電圧ERROUTは低くなる。そのため、従来のように、入力電圧VINが低い場合を基準にしてクランプ電圧VCLMが一定値に設定されていると、入力電圧VINが低い場合のリカバリタイムTR1と比較して、入力電圧VINが高い場合のリカバリタイムTR2はより長くなる。したがって、入力電圧VINが高い場合、オーバーシュートはより顕著になる。特に、誤差増幅器ERRAMPの帯域が狭い場合、誤差電圧ERROUTの応答速度が低下するため、オーバーシュートは顕著になる。   As described with reference to FIG. 3, the error voltage ERROUT depends on the input voltage VIN, and the error voltage ERROUT decreases as the input voltage VIN increases. Therefore, if the clamp voltage VCLM is set to a constant value based on the case where the input voltage VIN is low as in the conventional case, the input voltage VIN is higher than the recovery time TR1 when the input voltage VIN is low. In this case, the recovery time TR2 becomes longer. Therefore, overshoot becomes more prominent when the input voltage VIN is high. In particular, when the band of the error amplifier ERRAMP is narrow, the response speed of the error voltage ERROUT is reduced, so that overshoot becomes significant.

そこで、第1実施形態の電源回路では、クランプ電圧生成回路60を設け、入力電圧VINによってクランプ電圧VCLMを調整する。また、前述のように、誤差電圧ERROUTは基準電圧Vrefによっても変化し、基準電圧Vrefが高いほど誤差電圧ERROUTは高くなる。そのため、第1実施形態の電源回路では、入力電圧VINとともに基準電圧Vrefによってクランプ電圧VCLMを調整する。図1に示されるように、クランプ電圧生成回路60には、入力電圧VINと基準電圧Vrefとが入力される。クランプ電圧生成回路60は、入力電圧VINと基準電圧Vrefとに応じてクランプ電圧VCLMを変化させ、クランプ回路50に出力する。   Therefore, in the power supply circuit of the first embodiment, the clamp voltage generation circuit 60 is provided, and the clamp voltage VCLM is adjusted by the input voltage VIN. As described above, the error voltage ERROUT also varies depending on the reference voltage Vref. The higher the reference voltage Vref, the higher the error voltage ERROUT. Therefore, in the power supply circuit of the first embodiment, the clamp voltage VCLM is adjusted by the reference voltage Vref together with the input voltage VIN. As shown in FIG. 1, the input voltage VIN and the reference voltage Vref are input to the clamp voltage generation circuit 60. The clamp voltage generation circuit 60 changes the clamp voltage VCLM according to the input voltage VIN and the reference voltage Vref, and outputs it to the clamp circuit 50.

図5は、クランプ電圧VCLMの調整による効果の概要を示す。ここで、図5の縦軸、横軸は図4と同様である。また、図5においても、実線は入力電圧VINが低い場合の挙動を示し、破線は入力電圧VINが高い場合の挙動を示す。図5に示されるように、第1実施形態の電源回路では、入力電圧VINが低い場合と比較して、入力電圧VINが高い場合にはクランプ電圧VCLMを低くする。これにより、入力電圧VINが高い場合のリカバリタイムTR2を、入力電圧VINが低い場合のリカバリタイムTR1と同程度に短くすることができる。このように、第1実施形態の電源回路は、入力電圧VINによってクランプ電圧VCLMを調整することで、リカバリタイムを短くし、オーバーシュートを軽減することができる。また、前述のように、第1実施形態の電源回路では、入力電圧VINとともに基準電圧Vrefによってもクランプ電圧VCLMを調整する。具体的には、基準電圧Vrefが高くなると、クランプ電圧VCLMを高くする。これにより、クランプ電圧VCLMを低くし過ぎることを防止している。したがって、目標とする出力電流ILEDを流すことを困難にするほど低いクランプ電圧VCLMで誤差電圧ERROUTを頭打ちさせることがなくなり、目標とする出力電流ILEDを流すことができる。   FIG. 5 shows an outline of the effect of adjusting the clamp voltage VCLM. Here, the vertical and horizontal axes in FIG. 5 are the same as those in FIG. Also in FIG. 5, the solid line shows the behavior when the input voltage VIN is low, and the broken line shows the behavior when the input voltage VIN is high. As shown in FIG. 5, in the power supply circuit according to the first embodiment, the clamp voltage VCLM is lowered when the input voltage VIN is higher than when the input voltage VIN is low. Thereby, the recovery time TR2 when the input voltage VIN is high can be shortened to the same extent as the recovery time TR1 when the input voltage VIN is low. As described above, the power supply circuit according to the first embodiment can shorten the recovery time and reduce the overshoot by adjusting the clamp voltage VCLM according to the input voltage VIN. As described above, in the power supply circuit according to the first embodiment, the clamp voltage VCLM is also adjusted by the reference voltage Vref together with the input voltage VIN. Specifically, when the reference voltage Vref increases, the clamp voltage VCLM is increased. This prevents the clamp voltage VCLM from becoming too low. Therefore, the error voltage ERROUT does not reach the peak at a clamp voltage VCLM that is so low that it is difficult to flow the target output current ILED, and the target output current ILED can flow.

続いて、上記のクランプ電圧VCLMの調整を実現するためのクランプ電圧生成回路60の具体例を説明する。図6は、クランプ電圧生成回路60の具体例1を示す。図6において、破線で囲まれた回路が基準電圧Vrefに応じてクランプ電圧VCLMを調整する部分であり、それ以外の回路が入力電圧VINに応じてクランプ電圧VCLMを調整する部分である。   Subsequently, a specific example of the clamp voltage generation circuit 60 for realizing the adjustment of the clamp voltage VCLM will be described. FIG. 6 shows a specific example 1 of the clamp voltage generation circuit 60. In FIG. 6, a circuit surrounded by a broken line is a part that adjusts the clamp voltage VCLM according to the reference voltage Vref, and other circuits are parts that adjust the clamp voltage VCLM according to the input voltage VIN.

pチャネルMOSトランジスタP61のゲートに基準電圧Vrefが印加される。pチャネルMOSトランジスタP61のドレインはグランドに接続され、ソースは抵抗R61を介してpチャネルMOSトランジスタP62のドレインに接続される。pチャネルMOSトランジスタP62は、pチャネルMOSトランジスタP63とともにカレントミラー回路を構成する。pチャネルMOSトランジスタP63のドレインは、nチャネルMOSトランジスタN61のドレインに接続される。nチャネルMOSトランジスタN61は、nチャネルMOSトランジスタN62とともにカレントミラー回路を構成する。また、nチャネルMOSトランジスタN63のドレインには、抵抗R62を介して入力電圧VINが印加される。nチャネルMOSトランジスタN63は、nチャネルMOSトランジスタN64とともにカレントミラー回路を構成する。そして、nチャネルMOSトランジスタN62、N64のドレインは共通に接続され、抵抗R63を介して、所定の定電圧の電源ラインに接続される。nチャネルMOSトランジスタN62、N64と抵抗R63との接続点がクランプ電圧VCLMの出力端となる。   Reference voltage Vref is applied to the gate of p-channel MOS transistor P61. The drain of p-channel MOS transistor P61 is connected to the ground, and the source is connected to the drain of p-channel MOS transistor P62 via resistor R61. P-channel MOS transistor P62 forms a current mirror circuit together with p-channel MOS transistor P63. The drain of p-channel MOS transistor P63 is connected to the drain of n-channel MOS transistor N61. N channel MOS transistor N61 forms a current mirror circuit together with n channel MOS transistor N62. The input voltage VIN is applied to the drain of the n-channel MOS transistor N63 via the resistor R62. N channel MOS transistor N63 forms a current mirror circuit together with n channel MOS transistor N64. The drains of the n-channel MOS transistors N62 and N64 are connected in common and are connected to a power supply line of a predetermined constant voltage via a resistor R63. A connection point between the n-channel MOS transistors N62 and N64 and the resistor R63 is an output terminal of the clamp voltage VCLM.

基準電圧Vrefが高くなると、抵抗R61を流れる電流が減少する。pチャネルMOSトランジスタP62、P63を含むカレントミラー回路と、nチャネルMOSトランジスタN61、N62を含むカレントミラー回路とを介して、抵抗R63を流れる電流が減少する。その結果、クランプ電圧VCLMが上昇する。一方、入力電圧VINが高くなると、抵抗R62を流れる電流が増加する。nチャネルMOSトランジスタN63、N64を含むカレントミラー回路を介して、抵抗R63を流れる電流が増加する。その結果、クランプ電圧VCLMが低下する。このように、クランプ電圧生成回路60の具体例1によれば、入力電圧VINが高い場合にクランプ電圧VCLMを低くし、基準電圧Vrefが高い場合にクランプ電圧VCLMを高くすることができ、クランプ電圧VCLMの調整を実現することができる。   When the reference voltage Vref increases, the current flowing through the resistor R61 decreases. The current flowing through the resistor R63 decreases through the current mirror circuit including the p-channel MOS transistors P62 and P63 and the current mirror circuit including the n-channel MOS transistors N61 and N62. As a result, the clamp voltage VCLM increases. On the other hand, when the input voltage VIN increases, the current flowing through the resistor R62 increases. The current flowing through the resistor R63 increases through the current mirror circuit including the n-channel MOS transistors N63 and N64. As a result, the clamp voltage VCLM decreases. Thus, according to the first specific example of the clamp voltage generation circuit 60, the clamp voltage VCLM can be lowered when the input voltage VIN is high, and the clamp voltage VCLM can be increased when the reference voltage Vref is high. VCLM adjustment can be realized.

図7は、クランプ電圧生成回路60の具体例2を示す。差動増幅器71の非反転入力端子、反転入力端子には、それぞれ基準電圧Vref、入力電圧VINが適当な係数α、β倍されて、入力される。ここで、係数α、βは、分圧等により適宜、設定される。これにより、差動増幅器71の出力端子からは、入力電圧VINが高い場合に低く調整され、基準電圧Vrefが高い場合に高く調整されたクランプ電圧VCLMが得られる。   FIG. 7 shows a specific example 2 of the clamp voltage generation circuit 60. The reference voltage Vref and the input voltage VIN are input to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the differential amplifier 71 after being multiplied by appropriate coefficients α and β, respectively. Here, the coefficients α and β are appropriately set depending on the partial pressure or the like. Thus, the clamp voltage VCLM that is adjusted low when the input voltage VIN is high and adjusted high when the reference voltage Vref is high is obtained from the output terminal of the differential amplifier 71.

図8は、クランプ電圧生成回路60の具体例3を示す。図7の差動増幅器71と同様に、gmアンプ81の非反転入力端子、反転入力端子には、それぞれ基準電圧Vref、入力電圧VINが適当な係数α、β倍されて、入力される。また、gmアンプ81の出力端子とグランド間に抵抗R81が接続される。gmアンプ81は、β倍された入力電圧VINとα倍された基準電圧Vrefとの差分に応じた電流を出力する。gmアンプ81の出力電流は、抵抗R81によって電圧に変換される。これにより、入力電圧VINが高い場合に低く調整され、基準電圧Vrefが高い場合に高く調整されたクランプ電圧VCLMが得られる。   FIG. 8 shows a third specific example of the clamp voltage generation circuit 60. Similar to the differential amplifier 71 of FIG. 7, the reference voltage Vref and the input voltage VIN are respectively input to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the gm amplifier 81 after being multiplied by appropriate coefficients α and β. A resistor R81 is connected between the output terminal of the gm amplifier 81 and the ground. The gm amplifier 81 outputs a current corresponding to the difference between the input voltage VIN multiplied by β and the reference voltage Vref multiplied by α. The output current of the gm amplifier 81 is converted into a voltage by the resistor R81. As a result, the clamp voltage VCLM adjusted to be low when the input voltage VIN is high and adjusted to be high when the reference voltage Vref is high is obtained.

図9は、クランプ電圧生成回路60の具体例4を示す。pチャネルMOSトランジスタP91のゲートに基準電圧Vrefが印加される。pチャネルMOSトランジスタP91のドレインはグランドに接続され、ソースは抵抗R91を介してpチャネルMOSトランジスタP92のドレインに接続される。pチャネルMOSトランジスタP92は、pチャネルMOSトランジスタP93とともにカレントミラー回路を構成し、pチャネルMOSトランジスタP92、P93のソースには入力電圧VINが印加される。pチャネルMOSトランジスタP93のドレインは、nチャネルMOSトランジスタN91のドレインに接続される。nチャネルMOSトランジスタN91は、nチャネルMOSトランジスタN92とともにカレントミラー回路を構成する。nチャネルMOSトランジスタN92のドレインは、抵抗R92を介して、所定の定電圧の電源ラインに接続される。nチャネルMOSトランジスタN92と抵抗R92との接続点がクランプ電圧VCLMの出力端となる。   FIG. 9 shows a specific example 4 of the clamp voltage generation circuit 60. Reference voltage Vref is applied to the gate of p-channel MOS transistor P91. The drain of p-channel MOS transistor P91 is connected to the ground, and the source is connected to the drain of p-channel MOS transistor P92 via resistor R91. The p-channel MOS transistor P92 forms a current mirror circuit together with the p-channel MOS transistor P93, and the input voltage VIN is applied to the sources of the p-channel MOS transistors P92 and P93. The drain of p-channel MOS transistor P93 is connected to the drain of n-channel MOS transistor N91. N channel MOS transistor N91 forms a current mirror circuit together with n channel MOS transistor N92. The drain of n-channel MOS transistor N92 is connected to a power line of a predetermined constant voltage via resistor R92. A connection point between the n-channel MOS transistor N92 and the resistor R92 is an output terminal of the clamp voltage VCLM.

基準電圧Vrefが高くなると、抵抗R91を流れる電流が減少する。pチャネルMOSトランジスタP92、P93を含むカレントミラー回路と、nチャネルMOSトランジスタN91、N92を含むカレントミラー回路とを介して、抵抗R92を流れる電流が減少する。その結果、クランプ電圧VCLMが上昇する。一方、入力電圧VINが高くなると、抵抗R91を流れる電流が増加する。pチャネルMOSトランジスタP92、P93を含むカレントミラー回路と、nチャネルMOSトランジスタN91、N92を含むカレントミラー回路とを介して、抵抗R92を流れる電流が増加する。その結果、クランプ電圧VCLMが低下する。このように、クランプ電圧生成回路60の具体例4によれば、入力電圧VINが高い場合にクランプ電圧VCLMを低くし、基準電圧Vrefが高い場合にクランプ電圧VCLMを高くすることができ、クランプ電圧VCLMの調整を実現することができる。   When the reference voltage Vref increases, the current flowing through the resistor R91 decreases. The current flowing through the resistor R92 decreases through the current mirror circuit including the p-channel MOS transistors P92 and P93 and the current mirror circuit including the n-channel MOS transistors N91 and N92. As a result, the clamp voltage VCLM increases. On the other hand, when the input voltage VIN increases, the current flowing through the resistor R91 increases. The current flowing through the resistor R92 increases through the current mirror circuit including the p-channel MOS transistors P92 and P93 and the current mirror circuit including the n-channel MOS transistors N91 and N92. As a result, the clamp voltage VCLM decreases. As described above, according to the fourth specific example of the clamp voltage generation circuit 60, the clamp voltage VCLM can be lowered when the input voltage VIN is high, and the clamp voltage VCLM can be increased when the reference voltage Vref is high. VCLM adjustment can be realized.

図10は、クランプ電圧生成回路60の具体例5を示す。演算増幅器101、102の反転入力端子には、それぞれ基準電圧Vref、入力電圧VINが適当な係数α、β倍されて、入力される。演算増幅器101、102の出力端子はそれぞれnチャネルMOSトランジスタN101、pチャネルMOSトランジスタP101のゲートに接続され、各演算増幅器の非反転入力端子はそれぞれnチャネルMOSトランジスタN101、pチャネルMOSトランジスタP101のドレインに接続される。また、nチャネルMOSトランジスタN101、pチャネルMOSトランジスタP101のドレインは抵抗R101を介して互いに接続され、各トランジスタのソースはそれぞれグランド、所定の定電圧の電源ラインに接続される。nチャネルMOSトランジスタN102は、ゲートがnチャネルMOSトランジスタN101と共通に接続され、ソースがグランドに接続され、ドレインが抵抗R102を介して、所定の定電圧の電源ラインに接続される。nチャネルMOSトランジスタN102と抵抗R102との接続点がクランプ電圧VCLMの出力端となる。   FIG. 10 shows a specific example 5 of the clamp voltage generation circuit 60. The reference voltage Vref and the input voltage VIN are respectively multiplied by appropriate coefficients α and β and input to the inverting input terminals of the operational amplifiers 101 and 102, respectively. The output terminals of the operational amplifiers 101 and 102 are connected to the gates of the n-channel MOS transistor N101 and the p-channel MOS transistor P101, respectively. The non-inverting input terminals of the operational amplifiers are the drains of the n-channel MOS transistor N101 and the p-channel MOS transistor P101, respectively. Connected to. The drains of the n-channel MOS transistor N101 and the p-channel MOS transistor P101 are connected to each other via a resistor R101, and the sources of the transistors are connected to the ground and a power line of a predetermined constant voltage. The n-channel MOS transistor N102 has a gate connected to the n-channel MOS transistor N101 in common, a source connected to the ground, and a drain connected to a power line of a predetermined constant voltage via the resistor R102. A connection point between the n-channel MOS transistor N102 and the resistor R102 is an output terminal of the clamp voltage VCLM.

基準電圧Vrefが高くなると、演算増幅器101の出力が下がるため、抵抗R102を流れる電流が減少する。その結果、クランプ電圧VCLMが上昇する。一方、入力電圧VINが高くなると、演算増幅器102の出力が下がるため、演算増幅器101の非反転入力端子に入力される電圧は上がる。したがって、演算増幅器101の出力が上がるため、抵抗R102を流れる電流が増加する。その結果、クランプ電圧VCLMが低下する。このように、クランプ電圧生成回路60の具体例5によれば、入力電圧VINが高い場合にクランプ電圧VCLMを低くし、基準電圧Vrefが高い場合にクランプ電圧VCLMを高くすることができ、クランプ電圧VCLMの調整を実現することができる。   When the reference voltage Vref increases, the output of the operational amplifier 101 decreases, and the current flowing through the resistor R102 decreases. As a result, the clamp voltage VCLM increases. On the other hand, when the input voltage VIN increases, the output of the operational amplifier 102 decreases, so that the voltage input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 101 increases. Therefore, since the output of the operational amplifier 101 increases, the current flowing through the resistor R102 increases. As a result, the clamp voltage VCLM decreases. Thus, according to the specific example 5 of the clamp voltage generation circuit 60, the clamp voltage VCLM can be lowered when the input voltage VIN is high, and the clamp voltage VCLM can be increased when the reference voltage Vref is high. VCLM adjustment can be realized.

ここまでに説明したクランプ電圧生成回路60の各具体例の特徴を説明する。図6の具体例1は、基準電圧Vrefに応じてクランプ電圧VCLMを調整する部分と、入力電圧VINに応じてクランプ電圧VCLMを調整する部分とを個別に備えるため、回路の合わせ込みが比較的容易である。図7の具体例2と図8の具体例3とは、他の具体例を網羅し、包括的に表現した具体例であると言える。図9の具体例4は、回路規模を抑えることができる。また、図10の具体例5は、演算増幅器101、102を用いて制御するため、精度が良い。   The characteristics of each specific example of the clamp voltage generation circuit 60 described so far will be described. The specific example 1 of FIG. 6 includes a part for adjusting the clamp voltage VCLM according to the reference voltage Vref and a part for adjusting the clamp voltage VCLM according to the input voltage VIN, so that the circuit is relatively matched. Easy. The specific example 2 in FIG. 7 and the specific example 3 in FIG. 8 can be said to be other specific examples comprehensively expressed. Specific example 4 in FIG. 9 can reduce the circuit scale. Moreover, since the specific example 5 in FIG. 10 is controlled using the operational amplifiers 101 and 102, the accuracy is high.

図11、図12は、それぞれ入力電圧VINが2.5[V]の場合と5.5[V]の場合とについて、基準電圧Vrefを150[mV]と300[mV]との間で急変させたときの基準電圧Vref、誤差電圧ERROUT、出力電圧VOUT、出力電流ILEDのシミュレーション結果を示す。なお、図11(A)、図12(A)は、ここまでに説明したクランプ電圧生成回路60の具体例を用いて、上記のクランプ電圧VCLMの調整を行った場合の回路特性を示す。図11(B)、図12(B)は、比較のため、従来のように、入力電圧VINが低い場合(すなわち、ここでは入力電圧VIN=2.5[V]の場合)を基準にしてクランプ電圧VCLMを一定値に設定した場合の回路特性を示す。   11 and 12, the reference voltage Vref is suddenly changed between 150 [mV] and 300 [mV] when the input voltage VIN is 2.5 [V] and 5.5 [V], respectively. The simulation results of the reference voltage Vref, the error voltage ERROUT, the output voltage VOUT, and the output current ILED at the time are shown. FIGS. 11A and 12A show circuit characteristics when the clamp voltage VCLM is adjusted using the specific example of the clamp voltage generation circuit 60 described so far. For comparison, FIGS. 11B and 12B are based on the case where the input voltage VIN is low (that is, the case where the input voltage VIN = 2.5 [V] here) as in the prior art. The circuit characteristics when the clamp voltage VCLM is set to a constant value are shown.

図11に示されるように、入力電圧VIN=2.5[V]のとき、今回のクランプ電圧VCLMの調整を行ったケースと従来のケースとは、ともに出力電圧VOUTのオーバーシュートは0.233[V]であり、同等である。一方、図12に示されるように、入力電圧VIN=5.5[V]のとき、従来のケースでは出力電圧VOUTのオーバーシュートは1.095[V]であるのに対して、今回のクランプ電圧VCLMの調整を行ったケースでは出力電圧VOUTのオーバーシュートは0.202[V]であり、オーバーシュートが約1/5に軽減される。   As shown in FIG. 11, when the input voltage VIN = 2.5 [V], the overshoot of the output voltage VOUT is 0.233 in both the case where the clamp voltage VCLM is adjusted and the conventional case. [V], which is equivalent. On the other hand, as shown in FIG. 12, when the input voltage VIN = 5.5 [V], the overshoot of the output voltage VOUT is 1.095 [V] in the conventional case, whereas this clamp In the case where the voltage VCLM is adjusted, the overshoot of the output voltage VOUT is 0.202 [V], and the overshoot is reduced to about 1/5.

ここで、特許請求の範囲との対応は以下の通りである。
nチャネルMOSトランジスタN1は出力トランジスタの一例である。インダクタL1は出力インダクタの一例である。LED40は負荷の一例である。RSフリップフロップ10、ドライバ回路20はスイッチング制御部の一例である。また、抵抗R61、R62、R63はそれぞれ第1の抵抗、第2の抵抗、出力抵抗の一例である。pチャネルMOSトランジスタP62とpチャネルMOSトランジスタP63、nチャネルMOSトランジスタN61とnチャネルMOSトランジスタN62、nチャネルMOSトランジスタN63とnチャネルMOSトランジスタN64、はそれぞれ第1、第2、第3のカレントミラー回路の一例である。
Here, the correspondence with the claims is as follows.
The n-channel MOS transistor N1 is an example of an output transistor. The inductor L1 is an example of an output inductor. The LED 40 is an example of a load. The RS flip-flop 10 and the driver circuit 20 are an example of a switching control unit. The resistors R61, R62, and R63 are examples of the first resistor, the second resistor, and the output resistor, respectively. The p-channel MOS transistor P62 and the p-channel MOS transistor P63, the n-channel MOS transistor N61 and the n-channel MOS transistor N62, and the n-channel MOS transistor N63 and the n-channel MOS transistor N64 are the first, second, and third current mirror circuits, respectively. It is an example.

以上、詳細に説明したように、前記実施形態によれば、クランプ電圧生成回路60は、誤差増幅器ERRAMPが出力する誤差電圧ERROUTの上限値を設定するクランプ回路50のクランプ電圧VCLMを、入力電圧VINに応じて変化させ、入力電圧VINが高い場合にクランプ電圧VCLMを低くする。これにより、基準電圧Vrefの急変に伴って出力に発生するオーバーシュートを軽減することができる。また、クランプ電圧生成回路60は、入力電圧VINとともに基準電圧Vrefに応じてクランプ電圧VCLMを変化させ、基準電圧Vrefが高い場合にクランプ電圧VCLMを高くする。これにより、クランプ電圧VCLMを低くし過ぎることを防止し、目標とする出力電流ILEDを確実に流すことができる。   As described above in detail, according to the embodiment, the clamp voltage generation circuit 60 uses the clamp voltage VCLM of the clamp circuit 50 that sets the upper limit value of the error voltage ERROUT output from the error amplifier ERRAMP as the input voltage VIN. The clamp voltage VCLM is lowered when the input voltage VIN is high. Thereby, it is possible to reduce the overshoot that occurs in the output due to the sudden change of the reference voltage Vref. The clamp voltage generation circuit 60 changes the clamp voltage VCLM according to the reference voltage Vref together with the input voltage VIN, and increases the clamp voltage VCLM when the reference voltage Vref is high. Thereby, it is possible to prevent the clamp voltage VCLM from being too low, and to reliably flow the target output current ILED.

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。   Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、第1実施形態はピーク電流モード制御の電源回路であるが、図13に第2実施形態として示されるように、電圧モード制御の電源回路であってもよい。ここで、図13において図1と対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略する。コンパレータCOMPの2つの非反転入力端子には、誤差電圧ERROUT、クランプ電圧VCLM、がそれぞれ入力される。コンパレータCOMPの反転入力端子には、最大値及び最小値の間で周期的に変化する周期電圧として、三角波電圧が入力される。コンパレータCOMPの出力信号は、ドライバ回路20を介して、nチャネルMOSトランジスタN1のゲートに入力される。   For example, the first embodiment is a power circuit for peak current mode control, but may be a power circuit for voltage mode control as shown in FIG. 13 as the second embodiment. Here, in FIG. 13, parts corresponding to those in FIG. The error voltage ERROUT and the clamp voltage VCLM are input to the two non-inverting input terminals of the comparator COMP. A triangular wave voltage is input to the inverting input terminal of the comparator COMP as a periodic voltage that periodically changes between a maximum value and a minimum value. The output signal of the comparator COMP is input to the gate of the n-channel MOS transistor N1 through the driver circuit 20.

コンパレータCOMPは、誤差電圧ERROUT及びクランプ電圧VCLMのいずれか低い方と、三角波電圧とを比較して、誤差電圧ERROUT及びクランプ電圧VCLMのいずれか低い方が三角波電圧よりも高い場合にHレベルを出力し、低い場合にLレベルを出力する。したがって、クランプ電圧VCLMにより、nチャネルMOSトランジスタN1の最大オン・デューティが設定される。クランプ電圧VCLMを、第1実施形態で説明したクランプ電圧生成回路60を用いて、入力電圧VIN、基準電圧Vrefによって調整することで、第2実施形態の電圧モード制御の電源回路においても、同様の効果が得られる。   The comparator COMP compares the lower one of the error voltage ERROUT and the clamp voltage VCLM with the triangular wave voltage, and outputs an H level when the lower one of the error voltage ERROUT and the clamp voltage VCLM is higher than the triangular wave voltage. If it is low, L level is output. Therefore, the maximum on-duty of n-channel MOS transistor N1 is set by clamp voltage VCLM. The clamp voltage VCLM is adjusted by the input voltage VIN and the reference voltage Vref using the clamp voltage generation circuit 60 described in the first embodiment, so that the same applies to the voltage mode control power supply circuit of the second embodiment. An effect is obtained.

また、クランプ電圧VCLMの調整は、入力電圧VINと基準電圧Vrefとに応じて行うとしたが、入力電圧VINのみによってクランプ電圧VCLMを調整してもよい。その場合は、例えば、図6のクランプ電圧生成回路60の具体例1において、破線で囲まれていない回路のみを用いればよい。入力電圧VINのみによってクランプ電圧VCLMを調整しても、オーバーシュート軽減の効果は得られる。   The clamp voltage VCLM is adjusted according to the input voltage VIN and the reference voltage Vref. However, the clamp voltage VCLM may be adjusted only by the input voltage VIN. In that case, for example, in the specific example 1 of the clamp voltage generation circuit 60 of FIG. Even if the clamp voltage VCLM is adjusted only by the input voltage VIN, the effect of reducing the overshoot can be obtained.

その他、前記実施形態は昇圧型の電源回路であるが、クランプ電圧VCLMを入力電圧VIN、基準電圧Vrefに応じて変化させることによってオーバーシュートを軽減するという本発明の趣旨は、降圧型、あるいは昇降圧型の電源回路にも適用することができる。   In addition, although the above embodiment is a step-up type power supply circuit, the gist of the present invention to reduce the overshoot by changing the clamp voltage VCLM according to the input voltage VIN and the reference voltage Vref is a step-down type or a step-up / down type. The present invention can also be applied to a pressure type power supply circuit.

なお、上述した電源回路と、入力電圧VINを供給するバッテリと、負荷としてのLEDと、を備える電子機器を構成してもよい。   In addition, you may comprise the electronic device provided with the power supply circuit mentioned above, the battery which supplies the input voltage VIN, and LED as load.

10 RSフリップフロップ
20 ドライバ回路
30 スロープ補償回路
40 LED(負荷)
50 クランプ回路
60 クランプ電圧生成回路
COMP コンパレータ
ERRAMP 誤差増幅器
ERROUT 誤差電圧
ICOMP コンパレータ
L1 インダクタ(出力インダクタ)
N1 nチャネルMOSトランジスタ(出力トランジスタ)
R61 抵抗(第1の抵抗)
R62 抵抗(第2の抵抗)
R63 抵抗(出力抵抗)
SLOPEOUT 検出電圧
VCLM クランプ電圧
VIN 入力電圧
VOUT 出力電圧
Vref 基準電圧
10 RS flip-flop 20 Driver circuit 30 Slope compensation circuit 40 LED (load)
50 Clamp Circuit 60 Clamp Voltage Generation Circuit COMP Comparator ERRAMP Error Amplifier ERROUT Error Voltage ICOMP Comparator L1 Inductor (Output Inductor)
N1 n-channel MOS transistor (output transistor)
R61 resistor (first resistor)
R62 resistor (second resistor)
R63 resistance (output resistance)
SLOPEOUT Detection voltage VCLM Clamp voltage VIN Input voltage VOUT Output voltage Vref Reference voltage

Claims (5)

出力トランジスタのオンオフ制御によって出力インダクタを駆動して入力電圧から負荷に供給する出力電圧を生成し、基準電圧に基づいて前記出力電圧を調整する電源回路において、
前記出力電圧に応じた帰還電圧と前記基準電圧との差分を増幅して誤差電圧を生成する誤差増幅器と、
前記誤差電圧と前記出力インダクタに流れる電流に応じた検出電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力信号に基づいて前記出力トランジスタをオンオフ制御するスイッチング制御部と、
クランプ電圧に基づいて前記誤差電圧の上限値を設定するクランプ回路と、
前記クランプ電圧を生成するクランプ電圧生成回路と、
を備え、
前記クランプ電圧生成回路は、前記入力電圧が高くなると前記クランプ電圧を低くし、前記基準電圧が高くなると前記クランプ電圧を高くする
ことを特徴とする電源回路。
In a power supply circuit that drives an output inductor by on / off control of an output transistor to generate an output voltage to be supplied from an input voltage to a load, and adjusts the output voltage based on a reference voltage,
An error amplifier that amplifies the difference between the feedback voltage according to the output voltage and the reference voltage to generate an error voltage;
A comparator that compares the error voltage with a detection voltage corresponding to a current flowing through the output inductor;
A switching control unit for controlling on / off of the output transistor based on an output signal of the comparator;
A clamp circuit that sets an upper limit value of the error voltage based on a clamp voltage;
A clamp voltage generation circuit for generating the clamp voltage;
With
The power supply circuit, wherein the clamp voltage generation circuit lowers the clamp voltage when the input voltage increases and increases the clamp voltage when the reference voltage increases .
前記クランプ電圧生成回路は、
前記入力電圧に応じた電圧と前記基準電圧に応じた電圧とを差動入力とする差動増幅器を備える
ことを特徴とする請求項に記載の電源回路。
The clamp voltage generation circuit includes:
The power supply circuit according to claim 1 , further comprising: a differential amplifier that uses a voltage corresponding to the input voltage and a voltage corresponding to the reference voltage as differential inputs.
前記クランプ電圧生成回路は、
ゲートに前記基準電圧が印加されるpチャネルMOSトランジスタと、
前記pチャネルMOSトランジスタのソースに接続される第1の抵抗と、
前記第1の抵抗に流れる電流と同じ値の電流を、出力抵抗に中継する第1及び第2のカレントミラー回路と、
一端に前記入力電圧が印加される第2の抵抗と、
前記第2の抵抗に流れる電流と同じ値の電流を、前記出力抵抗に中継する第3のカレントミラー回路と、
を備え、
前記出力抵抗に生ずる電圧降下に基づいて前記クランプ電圧を生成する
ことを特徴とする請求項に記載の電源回路。
The clamp voltage generation circuit includes:
A p-channel MOS transistor having the reference voltage applied to the gate;
A first resistor connected to the source of the p-channel MOS transistor;
First and second current mirror circuits that relay current of the same value as the current flowing through the first resistor to an output resistor;
A second resistor to which the input voltage is applied at one end;
A third current mirror circuit that relays a current having the same value as the current flowing through the second resistor to the output resistor;
With
The power supply circuit according to claim 2 , wherein the clamp voltage is generated based on a voltage drop generated in the output resistor.
出力トランジスタのオンオフ制御によって出力インダクタを駆動して入力電圧から負荷に供給する出力電圧を生成し、基準電圧に基づいて前記出力電圧を調整する電源回路において、
前記出力電圧に応じた帰還電圧と前記基準電圧との差分を増幅して誤差電圧を生成する誤差増幅器と、
前記出力トランジスタの最大オン・デューティを設定するクランプ電圧を生成するクランプ電圧生成回路と、
前記誤差電圧及び前記クランプ電圧のいずれか低い方と、最大値及び最小値の間で周期的に変化する所定の周期電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力信号に基づいて前記出力トランジスタをオンオフ制御するスイッチング制御部と、
を備え、
前記クランプ電圧生成回路は、前記入力電圧が高くなると前記クランプ電圧を低くし、前記基準電圧が高くなると前記クランプ電圧を高くする
ことを特徴とする電源回路。
In a power supply circuit that drives an output inductor by on / off control of an output transistor to generate an output voltage to be supplied from an input voltage to a load, and adjusts the output voltage based on a reference voltage,
An error amplifier that amplifies the difference between the feedback voltage according to the output voltage and the reference voltage to generate an error voltage;
A clamp voltage generation circuit for generating a clamp voltage for setting a maximum on-duty of the output transistor;
A comparator that compares the lower of the error voltage and the clamp voltage with a predetermined periodic voltage that periodically changes between a maximum value and a minimum value;
A switching control unit for controlling on / off of the output transistor based on an output signal of the comparator;
With
The power supply circuit according to claim 1, wherein the clamp voltage generation circuit lowers the clamp voltage when the input voltage increases and increases the clamp voltage when the reference voltage increases .
請求項1乃至のいずれかに記載の電源回路と、
前記入力電圧を供給するバッテリと、
前記負荷としてのLEDと、
を備えることを特徴とする電子機器。
A power supply circuit according to any one of claims 1 to 4 ,
A battery for supplying the input voltage;
An LED as the load;
An electronic device comprising:
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