JP7377072B2 - スイッチングレギュレータ - Google Patents
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Description
[スイッチングレギュレータの全体構成]
[スイッチングレギュレータの具体的構成例]
[ブランキング回路の具体例]
[他の実施形態または変形例]
16 リアクトル回路
18 スイッチング制御部
20 保護部
22 電圧検出回路
24 誤差増幅器
26 基準電圧回路
28 スイッチング回路
30 電流検出回路
32 小過電流監視回路(第1の過電流監視回路)
34 ブランキング回路
36 NORゲート(ゲート回路)
38 大過電流監視回路(第2の過電流監視回路)
40 遮断・復帰回路
42 過電流制限回路(第1の保護回路)
44 短絡保護回路(第2の保護回路)
50 チョークコイル
68 可変基準電圧発生回路
Claims (13)
- スイッチング素子と、
前記スイッチング素子を一定の周波数および可変のデューティ比でオン・オフさせるスイッチング制御部と、
前記スイッチング素子を流れる電流値を表す電流検出信号を生成する電流検出回路と、
スイッチングの各サイクルにおいてオン時間の開始直後に時間幅の可変または切替可能なブランキング期間を挿入するブランキング回路を含み、前記ブランキング期間の終了時以後に前記電流検出信号が第1の監視値を超えたときは、前記スイッチング制御部を通じて前記スイッチング素子を途中でオフする第1の保護回路と、
スイッチングの各サイクルにおいてオン時間中に前記電流検出信号が前記第1の監視値より高い第2の監視値を超えたときは、前記スイッチング制御部を通じて前記スイッチング素子のオン・オフ動作を停止する第2の保護回路と、
を有する降圧型または昇降圧型のスイッチングレギュレータ。 - 前記ブランキング回路は、前記ブランキング期間の時間幅を第1の時間幅とそれより大きい第2の時間幅との間で切替可能とし、所定の事象の有無または状況に応じて前記第1の時間幅または前記第2の時間幅のいずれかを選択する、請求項1に記載のスイッチングレギュレータ。
- 負荷に印加される出力電圧が所定の閾値より高いか低いかを監視するための電圧監視回路が設けられ、
前記ブランキング回路は、前記電圧監視回路の出力信号に基づいて、前記出力電圧が前記閾値より高い間は前記第1の時間幅を選択し、前記出力電圧が前記閾値より低くなったときに前記第2の時間幅を選択する、
請求項2に記載のスイッチングレギュレータ。 - 前記ブランキング回路は、前記出力電圧が前記閾値より低くなった直後のスイッチングの1サイクルまたは数サイクルでのみ前記第2の時間幅を選択し、それ以外のサイクルでは前記第1の時間幅を選択する、請求項3に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記第1の保護回路は、
スイッチングの各サイクルにおいて、前記電流検出信号を監視し、前記電流検出信号が前記第1の監視値を超えた時に第1の過電流検知信号を発生する第1の過電流監視回路と、
前記ブランキング期間中は前記第1の過電流監視回路より前記第1の過電流検知信号が発生されてもそれを無効にし、前記ブランキング期間の終了時以降に前記第1の過電流監視回路より前記第1の過電流検知信号が発生されたときに、それに応動して前記スイッチング制御部に前記スイッチング素子をオフさせる第1の制御信号を与えるゲート回路と、
を有し、
前記ブランキング回路は、前記ゲート回路より前記第1の制御信号が発生されていない間は前記第1の時間幅を選択し、前記ゲート回路より不意に前記第1の制御信号が発生されたときに前記第2の時間幅を選択する、
請求項2に記載のスイッチングレギュレータ。 - 前記ブランキング回路は、前記ゲート回路より前記第1の制御信号が不意に発生された直後のスイッチングの1サイクルまたは数サイクルでのみ前記第2の時間幅を選択する、請求項5に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記第2の保護回路は、
スイッチングの各サイクルにおいて、前記電流検出信号を監視し、前記電流検出信号が前記第2の監視値を超えた時に第2の過電流検知信号を発生する第2の過電流監視回路と、
前記第2の過電流監視回路より前記第2の過電流検知信号が発生されたときは、それに応動して前記スイッチング制御部に前記スイッチング素子のオン・オフ動作を停止させる第2の制御信号を与える遮断・復帰回路と、
を有し、
前記遮断・復帰回路は、再起動時に、前記スイッチング制御部を通じてデューティ比を漸次的に上げていくソフトスタートによって前記スイッチング素子のオン・オフ動作を再開させる、
請求項2~6のいずれか一項に記載のスイッチングレギュレータ。 - 前記スイッチング制御部は、起動時または再起動時に、ソフトスタートで前記デューティ比を漸次的に増大させ、
前記ブランキング回路は、起動時または再起動時に、最初は前記第2の時間幅を選択し、起動または再起動が実質的に完了した後は前記第1の時間幅を選択する、
請求項2に記載のスイッチングレギュレータ。 - 前記スイッチング制御部は、負荷に印加される出力電圧を表す電圧検出信号を生成する電圧検出回路と、前記出力電圧の設定値に対応する一定レベルの第1の基準電圧および起動時または再起動時にグランド電位から入力電圧レベルまで漸次的に上昇する第2の基準電圧を発生する基準電圧回路と、前記電圧検出信号を前記第1および第2の基準電圧のうちの低い方と比較して比較誤差を表す誤差信号を生成する誤差増幅器と、前記誤差信号をスイッチング周波数のランプ信号と比較してパルス幅変調信号を生成するコンパレータとを有し、
前記基準電圧回路は、前記第2の保護回路が前記スイッチング素子のオン・オフ動作を停止する時に、前記第2の基準電圧をそれまでの前記入力電圧レベルから前記グランド電位まで瞬時に下げ、起動時または再起動時に、前記第2の基準電圧をそれまでの前記グランド電位から前記入力電圧レベルまで漸次的に上昇させ、
前記ブランキング回路は、起動時または再起動時には、前記基準電圧回路において前記第2の基準電圧が所定の閾値を超えるまでは前記第2の時間幅を選択し、前記第2の基準電圧が前記閾値を超えた後は前記第1の時間幅を選択する、
請求項8に記載のスイッチングレギュレータ。 - 直流の入力電圧をスイッチング素子およびコイルを介して直流の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータであって、
前記スイッチング素子を一定の周波数および可変のデューティ比でオン・オフさせるスイッチング制御部と、
スイッチングの各サイクルにおいて前記スイッチング素子を流れる電流を第1の監視値とそれより高い第2の監視値とを用いて監視し、所定の事象の有無または状況に応じて条件的にオン時間の開始直後にブランキング期間を挿入し、前記ブランキング期間の間に前記電流に応じた電流検出信号が前記第2の監視値を超えたときは、前記スイッチング制御部を通じて前記スイッチング素子のオン・オフ動作を停止し、前記ブランキング期間の終了時以後に前記電流検出信号が前記第1の監視値を超えたときは、前記スイッチング制御部を通じて前記スイッチング素子を途中でオフする保護部と、
を有するスイッチングレギュレータ。 - 前記保護部は、前記事象の種類または内容に応じて、前記ブランキング期間の時間幅を可変し、または複数の設定時間幅の間で切り替える、請求項10に記載のスイッチングレギュレータ。
- 直流の入力電圧をスイッチング素子およびコイルを介して直流の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータであって、
前記スイッチング素子を一定の周波数および可変のデューティ比でオン・オフさせるスイッチング制御部と、
スイッチングの各サイクルにおいて前記スイッチング素子を流れる電流を第1の監視値とそれより高い第2の監視値とを用いて監視し、スイッチングの各サイクルにおいてオン時間の開始直後に時間幅の可変または切替可能な第1の部分監視期間を設け、前記第1の部分監視期間の中で前記電流に応じた電流検出信号が前記第2の監視値を超えたときは、前記スイッチング制御部を通じて前記スイッチング素子のオン・オフ動作を停止し、前記第1の部分監視期間の終了後の残りの第2の部分監視期間の中で前記電流検出信号が前記第1の監視値を超えたときは、前記スイッチング制御部を通じて前記スイッチング素子を途中でオフする保護部と、
を有するスイッチングレギュレータ。 - 直流の入力電圧をスイッチング素子およびコイルを介して直流の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータであって、
前記スイッチング素子を一定の周波数および可変のデューティ比でオン・オフさせるスイッチング制御部と、
スイッチングの各サイクルにおいて前記スイッチング素子を流れる電流を第1の監視値とそれより高い第2の監視値とを用いて監視し、スイッチングの各サイクルにおいてオン時間の開始直後に第1の部分監視期間を設け、前記第1の部分監視期間の中で前記電流に応じた電流検出信号が前記第2の監視値を超えたときは、前記スイッチング制御部を通じて前記スイッチング素子のオン・オフ動作を停止し、前記第1の部分監視期間の終了後の残りの第2の部分監視期間の中で前記電流検出信号が前記第1の監視値を超えたときは、前記スイッチング制御部を通じて前記スイッチング素子を途中でオフする保護部と、
を有するスイッチングレギュレータ。
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