JP7385446B2 - 電源制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、スイッチング電源の全体構成を示す図である。本構成例のスイッチング電源100は、入力電圧INから所望の出力電圧OUTを生成して負荷Zに供給するDC/DCコンバータであり、スイッチ出力段110と、帰還電圧生成回路120と、制御回路140と、を有する。
図2は、制御回路140の一構成例を示す図である。本構成例の制御回路140は、基準電圧生成回路141と、エラーアンプ142と、ランプ信号生成回路143と、オシレータ144と、コンパレータ145と、ロジック回路146と、駆動回路147と、ゼロクロス検出部148と、オフセット付与部149と、を含む。
まず、新規な静音軽負荷モードの説明に先立ち、これと対比される一般的な軽負荷モードについて簡単に説明しておく。
図4は、静音軽負荷モードにおけるスイッチング動作の一例を示す図であり、先出の図3と同じく、上から順に、出力電圧OUT、スイッチ電圧SW、及び、インダクタ電流ILの挙動が描写されている。
図5はロジック回路146の一構成例を示す図である。本構成例のロジック回路146は、パルス生成部146aと、カウンタ146bと、オフセット調整部146cを含む。
図6は、静音軽負荷モードにおけるオフセット調整動作の第1例を示す図であり、上から順に、出力電圧OUT、上側制御信号S1、カウント出力値CNTO、オフセット調整信号QLLM[7:0]、及び、オフセット電圧Vofsが描写されている。
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、バイポーラトランジスタとMOS電界効果トランジスタとの相互置換や、各種信号の論理レベル反転は任意である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
110 スイッチ出力段
111 出力トランジスタ
112 同期整流トランジスタ
113 インダクタ
114、115 コンデンサ
120 帰還電圧生成回路
140 制御回路
141 基準電圧生成回路
142 エラーアンプ
143 ランプ信号生成回路
144 オシレータ
145 コンパレータ
146 ロジック回路
146a パルス生成部
146b カウンタ
146c オフセット調整部
147 駆動回路
147a 上側ドライバ
147b 下側ドライバ
148 ゼロクロス検出部
149 オフセット付与部
150 記憶部
200 半導体装置(電源制御装置)
T1、T2、T3 外部端子
Z 負荷
Claims (9)
- 出力トランジスタと同期整流トランジスタを含むスイッチ出力段を用いてインダクタ電流を駆動することにより入力電圧から所望の出力電圧を生成して負荷に供給するスイッチング電源の制御主体となる電源制御装置であって、
前記出力トランジスタがオフして前記同期整流トランジスタがオンしているときに流れる前記インダクタ電流のゼロクロス検出タイミングで前記同期整流トランジスタをオフしてから前記出力電圧が目標値を下回らない範囲で前記出力トランジスタをオンするように前記スイッチ出力段の駆動停止と駆動復帰を繰り返す軽負荷モードにおいて前記スイッチ出力段のスイッチング周波数に応じて前記ゼロクロス検出タイミングを調整する制御回路を有し、
前記制御回路は、
前記出力トランジスタがオフされて前記同期整流トランジスタがオンされているときに前記同期整流トランジスタの両端間電圧と所定のオフセット電圧とを比較して前記インダクタ電流のゼロクロスを検出するゼロクロス検出部と、
前記スイッチング周波数に応じて前記オフセット電圧を調整するロジック回路と、
を含む、電源制御装置。 - 前記制御回路は、前記スイッチング周波数が所定の下限値よりも低いときに前記ゼロクロス検出タイミングを遅らせて、前記スイッチング周波数が前記下限値よりも高いときに前記ゼロクロス検出タイミングを早める、請求項1に記載の電源制御装置。
- 前記ロジック回路は、前記出力トランジスタをオンするために出力されるスイッチングパルスの間隔を測定し、現サイクルで前記スイッチングパルスの間隔が上限値よりも大きければ次サイクルで前記オフセット電圧を引き上げ、現サイクルで前記スイッチングパルスの間隔が前記上限値よりも小さければ次サイクルで前記オフセット電圧を引き下げる、請求項1又は2に記載の電源制御装置。
- 前記ロジック回路は、mビット(ただしm≧2)のオフセット調整信号を用いて前記オフセット電圧を調整する、請求項3に記載の電源制御装置。
- 前記ロジック回路は、前記オフセット電圧を引き上げるときに前記オフセット調整信号をx(ただしx≧1)インクリメントし、前記オフセット電圧を引き下げるときに前記オフセット調整信号を1デクリメントする、請求項4に記載の電源制御装置。
- 前記ロジック回路は、前記スイッチ出力段の駆動復帰時にy発(ただし1<y≦x)の前記スイッチングパルスを出力する、請求項5に記載の電源制御装置。
- 前記制御回路は、記憶部に格納されたイネーブル信号に基づいて前記ゼロクロス検出タイミングの調整動作を行うか否かを決定する、請求項1~6のいずれか一項に記載の電源制御装置。
- 半導体装置に集積化されている、請求項1~7のいずれか一項に記載の電源制御装置。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の電源制御装置を有する、スイッチング電源。
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