JPH05304765A - Dc−dcコンバータ制御用ic - Google Patents

Dc−dcコンバータ制御用ic

Info

Publication number
JPH05304765A
JPH05304765A JP16168891A JP16168891A JPH05304765A JP H05304765 A JPH05304765 A JP H05304765A JP 16168891 A JP16168891 A JP 16168891A JP 16168891 A JP16168891 A JP 16168891A JP H05304765 A JPH05304765 A JP H05304765A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
output
coil
diode
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP16168891A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3010511B2 (ja
Inventor
Masaharu Ozaki
正晴 尾崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP3161688A priority Critical patent/JP3010511B2/ja
Publication of JPH05304765A publication Critical patent/JPH05304765A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3010511B2 publication Critical patent/JP3010511B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 DC−DCコンバータの動作開始時の電源供
給電圧を低くすることができる制御用ICを提供する。 【構成】 基準電圧発生回路7、出力兼帰還入力端子か
ら取り込んで抵抗分圧した電圧と基準電圧とを比較する
第1の電圧比較器10、その比較結果によって出力トラン
ジスタ12をオンオフ制御する発振回路11を備え、コイル
5及びダイオード6を外付けする制御用ICにおいて、
出力兼帰還入力端子3とコイル及びダイオードの直列回
路が接続された電源端子21との間にスイッチングトラン
ジスタ22を設けると共に、電源端子21の電圧を抵抗分圧
した電圧と基準電圧とを比較してその比較結果によりス
イッチングトランジスタ22をオンオフ制御する第2の電
圧比較器25を設け、動作開始時に、スイッチングトラン
ジスタ22をオフにして負荷4側に流れる電流を遮断し、
外付けコイル及びダイオードでの電圧降下を小さくす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コイルとダイオードを
外付け付加することにより、入力電圧より高い出力電圧
を取り出す、昇圧DC−DCコンバータの制御用ICに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の制御用ICについて、図2を用
いて説明する。1は制御用ICであり、電源2と、制御
用IC1の出力兼帰還入力端子3に接続された負荷4と
の間にコイル5及びダイオード6の直列回路を外付けす
ることにより、電源電圧(入力電圧)より高い出力電圧
を作り出すことができる。なお、負荷4に並列に接続さ
れたコンデンサ15はリップル減少用である。
【0003】制御用IC1は、基準電圧を発生する基準
電圧発生回路7、負荷へ供給される出力電圧を出力兼帰
還入力端子3から取り込んで抵抗8と9により分圧した
電圧と基準電圧発生回路7からの基準電圧とを比較する
電圧比較器10と、この電圧比較器10の比較結果によって
出力を発生する発振回路11と、発振回路11の出力により
オンオフ制御する出力トランジスタ12とからなってい
る。出力トランジスタ12の一端はスイッチング出力端子
13を介して外付けコイル5とダイオード6との間に接続
され、他端はグランド端子14に接続されている。
【0004】なお、図3は、基準電圧発生回路7の一例
を示したもので、16はNチャネルディプレッショントラ
ンジスタ、17はNチャネルエンハンスメントトランジス
タであり、このような構成のものは公知である。また、
図4は、発振回路11の一例を示したものであり、ナンド
ゲート18及び複数のインバータ19を直列に奇数段接続し
て構成されている。このような構成のものも公知であ
る。
【0005】以上のような構成において、電圧比較器10
で比較して基準電圧より抵抗分圧電圧が低い場合は、発
振回路11を動作させ、出力トランジスタ12をオンオフさ
せる。これにより、コイル5に電流が断続的に流れ、昇
圧動作が行われる。即ち、出力トランジスタ12がオンに
なるとコイル5に電流が流れ、(1/2)Li2(Lはコイ
ル5のインダクタンス、iはコイルを流れる電流)分の
エネルギーがコイル5に蓄積され、その後、出力トラン
ジスタ12がオフになって電流が切れると、前記蓄積され
たエネルギーがダイオード6を通って出力兼帰還入力端
子3側へ伝えられる。
【0006】但し、この制御用IC1を構成する基準電
圧発生回路7、電圧比較器10、発振回路11等が動作する
には、ある一定以上の電圧(最低動作電圧)がIC外か
ら供給される必要があり、この場合は、出力兼帰還入力
端子3に作り出される電圧を各回路に供給することで動
作させるようになっている。
【0007】ここで、コイル5及びダイオード6を含め
たDC−DCコンバータの動作開始条件を考えると、ま
ず、最初は、DC−DCコンバータは昇圧動作を行って
いないので、基準電圧発生回路7、電圧比較器10、発振
回路11等は電源2よりコイル5、ダイオード6を通って
出力兼帰還入力端子3に供給された電圧によって動作を
しなければならない。この電圧をVstartとし、これが
どのようになるかを見る。
【0008】直流電流Icがコイル5に流れると、Vc=
RcIcの電圧降下が発生する。ここで、Rcはコイルの
直流抵抗である。また、直流電流Idがダイオード6に
流れると、Vd=Aln(Id/Io)の電圧降下が発生す
る。IoとAは個々のダイオードに特有の定数である。
図2では、 Ic=Id=Iload+Iic …(1) となる。ここで、Iloadは負荷4に流れる電流、Iicは
制御用IC1が動作するための電流である。
【0009】従って、Vstartは電源より供給された電
圧Vsupplyからコイル5の電圧降下とダイオード6の電
圧降下を差し引いたものになる。即ち、 Vstart=Vsupply−Vc−Vd …(2) さらに、Vc,Vdはコイル5を流れる電流、ダイオード
6を流れる電流が多い程大きくなる。図2の場合、(1)
式の関係にあるが、制御用ICがCMOSで構成された
場合は、Iicが1μA〜10μAであるのに対し、Iload
は1mA〜100mAとなり、Iicに比較してIloadがはる
かに多い。
【0010】制御用IC1が動作するための電圧は、例
えばCMOS ICの場合には、Vtp+Vtn以上の電圧
が必要である。ここで、Vtpはpチャネルトランジスタ
のスレッショールド電圧、Vtnはnチャネルトランジス
タのスレッショールド電圧である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このように、図2のD
C−DCコンバータを動作させるには、Vstartとして
ある一定以上の電圧が出力兼帰還入力端子3にかかるよ
うにしなければならない。これは上記のように、制御用
ICがCMOSであるならば、Vtp+Vtnである。とこ
ろが、Vstartをある一定電圧以上にするためには、コ
イル及びダイオードでの電圧降下分Vc,Vdがあるの
で、Vsupplyはさらに大きな電圧にする必要があり、さ
らに、Vc,Vdはこれらを流れる電流Ic,Idが多くな
る程大きくなる。この場合、Ic,IdとしてIloadの分
が多いため、VsupplyとしてVstartよりかなり大きな
電圧にしなければならないという問題があった。
【0012】本発明は、上記従来技術の問題点を解決し
ようとするもので、制御用ICの動作開始電圧を得るに
必要な電源供給電圧Vsupplyを低くするようにしたDC
−DCコンバータ制御用ICを提供することを目的とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、前記従来構成の制御用ICにおいて、出
力兼帰還入力端子とコイル及びダイオードの直列回路の
出力端との間にスイッチングトランジスタを設けると共
に、コイル及びダイオードの直列回路の出力端の電圧を
抵抗分圧した電圧と基準電圧発生回路からの基準電圧と
を比較してその比較結果によりスイッチングトランジス
タをオンオフ制御する第2の電圧比較器を設けた構成と
する。
【0014】
【作用】上記構成によれば、動作開始時に、スイッチン
グトランジスタをオフにして負荷側に流れる電流を遮断
し、外付けコイル及びダイオードでの電圧降下を小さく
することにより、制御用ICの動作開始電圧を得るに必
要な電源供給電圧を低くすることができる。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して実施例を詳細に説明す
る。図1は、本発明の一実施例を示したもので、図2と
同一符号のものは同一のものを表わしている。本実施例
の制御用IC20は、図2の従来構成のものに、出力兼帰
還入力端子3とは別に、コイル5及びダイオード6の直
列回路の出力端を接続する電源端子21を設け、この電源
端子21と出力兼帰還入力端子3との間にスイッチングト
ランジスタ22を、また、電源端子21の電圧を抵抗23,24
で分圧した電圧と基準電圧発生回路7からの基準電圧と
を比較してその比較結果によりスイッチングトランジス
タ22をオンオフ制御する第2の電圧比較器25をそれぞれ
設けた構成となっている。
【0016】次に、本実施例の動作を説明する。まず、
昇圧は、従来例と同様に、出力トランジスタ12のオンオ
フ動作でコイル5を流れる電流を断続させることにより
行われる。出力トランジスタ12のオンオフは、発振回路
11が動作することで実現し、発振回路11の動作は電圧比
較器10(以下、第1の電圧比較器という)によって制御
される。出力兼帰還入力端子3より帰還される出力電圧
を抵抗8及び9(抵抗値をそれぞれR1,R2とする)で
分圧された電圧Vout×R2/(R1+R2)が基準電圧Vre
fよりも低い場合は、発振回路11が発振動作し、昇圧動
作を行い、逆に、Vout×R2/(R1+R2)がVrefより
高い場合は、発振動作が停止し、昇圧動作も停止する。
【0017】ここで、図1のDC−DCコンバータにお
ける動作開始条件を考える。最初は、従来構成と同様
に、DC−DCコンバータは昇圧動作をしていないの
で、制御用IC20に供給される電圧は、コイル5とダイ
オード6を通って流れる電流によって生じる。この場
合、従来構成と異なる点は、制御用IC20の基準電圧発
生回路7,発振回路11,第1及び第2の電圧比較器10,
25は電源端子21より入力される電圧によって動作するこ
とである。
【0018】さらに、スイッチングトランジスタ22は、
動作開始時はオフになるように設定されており、従っ
て、負荷4に流れる電流Iloadによるコイル5及びダイ
オード6での電圧降下Vc,Vdが大きくならないように
なっている。即ち、電源端子21の電圧Vinを抵抗23,24
(抵抗値をそれぞれR3,R4とする)で分圧した電圧V
in×R4/(R3+R4)が基準電圧以上にならないとスイ
ッチングトランジスタ22の入力である第2の電圧比較器
25はスイッチングトランジスタ22をオンにしないように
なっている。制御用IC20が動作を開始し、電源端子の
電圧が上がるとスイッチングトランジスタ22はオンにな
る。
【0019】このように、本実施例によれば、動作開始
時においては、コイル5及びダイオード6での電圧降下
が大きくないので、DC−DCコンバータは、従来構成
のものに比較して低い電源供給電圧で動作を開始するこ
とになる。前述のように、制御用ICの動作に必要な電
流が1〜10μAであるのに対し、負荷に流れる電流は1
〜100mAであるため、Vc,Vdは負荷に流れる電流によ
るものがほとんどになり、この場合Rcを5Ωとする
と、Vcは5mV〜500mV、Vdは0.2〜0.5V増加する。
【0020】
【発明の効果】近年、電池を電源とする機器が多く使用
されるようになってきている。また、電池の本数も、従
来複数本であったものが、最近の小型化、軽量化指向に
沿って一本の電池で動作させる機器が多くなっている。
電池一本の場合、電圧として通常は1.2V以上である
が、電池の寿命の限界に近づくと、電圧は1.0V程度ま
で低下する。従って、この場合、DC−DCコンバータ
の動作開始は、1.0V以下である必要がある。本発明に
よる制御用ICはこの要求に答えるもので、1.0V以下
で動作するDC−DCコンバータを実現することが可能
になる。
【0021】さらに、制御用ICをCMOSで構成した
場合、ICの動作電圧はVtp+Vtn程度以上の電圧が必
要となってくるが、Vtp及びVtnを低くすることは、I
Cの歩留まり低下の原因となる。本発明は、この点も改
善するものであって、定電圧で動作するDC−DCコン
バータ制御用ICを高歩留まりで製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のDC−DCコンバータ制御
用ICの構成図である。
【図2】従来例のDC−DCコンバータ制御用ICの構
成図である。
【図3】基準電圧発生回路の構成例を示す図である。
【図4】発振回路の構成例を示す図である。
【符号の説明】
3 … 出力兼帰還入力端子、 4 … 負荷、 5 … コイ
ル、 6 … ダイオード、 7 … 基準電圧発生回路、 1
0 … 第1の電圧比較器、 11 … 発振回路、12 … 出力
トランジスタ、 20 … 制御用IC、 21 … 電源端子、
22 … スイッチングトランジスタ、 25 … 第2の電圧
比較器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準電圧発生回路と、負荷へ供給される
    出力電圧を出力兼帰還入力端子から取り込んで抵抗分圧
    した電圧と前記基準電圧発生回路からの基準電圧とを比
    較する第1の電圧比較器と、該第1の電圧比較器の比較
    結果によって出力を発生する発振回路と、該発振回路の
    出力によりオンオフ制御する出力トランジスタとを備
    え、電源と前記出力兼帰還入力端子との間に、コイル及
    びダイオードの直列回路を外付けし、前記出力トランジ
    スタの一端を前記コイルとダイオード間に接続してDC
    −DCコンバータを構成する制御用ICにおいて、 前記出力兼帰還入力端子とコイル及びダイオードの直列
    回路の出力端との間にスイッチングトランジスタを設け
    ると共に、前記コイル及びダイオードの直列回路の出力
    端の電圧を抵抗分圧した電圧と前記基準電圧発生回路か
    らの基準電圧とを比較してその比較結果により前記スイ
    ッチングトランジスタをオンオフ制御する第2の電圧比
    較器を設けてなり、 動作開始時に、前記スイッチングトランジスタをオフに
    して負荷側に流れる電流を遮断し、外付けコイル及びダ
    イオードでの電圧降下を小さくすることを特徴とするD
    C−DCコンバータ制御用IC。
JP3161688A 1991-07-02 1991-07-02 Dc−dcコンバータ制御用ic Expired - Fee Related JP3010511B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3161688A JP3010511B2 (ja) 1991-07-02 1991-07-02 Dc−dcコンバータ制御用ic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3161688A JP3010511B2 (ja) 1991-07-02 1991-07-02 Dc−dcコンバータ制御用ic

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05304765A true JPH05304765A (ja) 1993-11-16
JP3010511B2 JP3010511B2 (ja) 2000-02-21

Family

ID=15739969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3161688A Expired - Fee Related JP3010511B2 (ja) 1991-07-02 1991-07-02 Dc−dcコンバータ制御用ic

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3010511B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006311732A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Seiko Instruments Inc 昇圧型dc−dc、および、昇圧型dc−dcを有する半導体装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006311732A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Seiko Instruments Inc 昇圧型dc−dc、および、昇圧型dc−dcを有する半導体装置
US7443152B2 (en) 2005-04-28 2008-10-28 Seiko Instruments Inc. Boost DC-DC converter and semiconductor device having boost DC-DC converter
JP4628172B2 (ja) * 2005-04-28 2011-02-09 セイコーインスツル株式会社 昇圧型dc−dc、および、昇圧型dc−dcを有する半導体装置
TWI412218B (zh) * 2005-04-28 2013-10-11 Seiko Instr Inc 昇壓型dc-dc及具有昇壓型dc-dc的半導體裝置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3010511B2 (ja) 2000-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7940031B2 (en) Switching power supply circuitry
US8624566B2 (en) Current-mode control switching regulator and operations control method thereof
US6438005B1 (en) High-efficiency, low noise, inductorless step-down DC/DC converter
US7522432B2 (en) Switching regulator and control circuit and method used therein
KR100744592B1 (ko) Dc-dc 컨버터, dc-dc 컨버터의 제어 회로 및dc-dc 컨버터의 제어 방법
US6954056B2 (en) Switching power supply unit and controller IC thereof
US20070013434A1 (en) Voltage regulated charge pump with regulated charge current into the flying capacitor
US5966003A (en) DC-DC converter control circuit
JP3591496B2 (ja) 電源装置
US20060028854A1 (en) Charge pump circuit
US20040196013A1 (en) Switching mode power conversion with digital compensation
US8810212B2 (en) Microcomputer and switching power supply device with auxiliary switch
JP3691635B2 (ja) 電圧制御回路及びdc/dcコンバータ
JP2003333843A (ja) スイッチング電源装置
JP2006133936A (ja) 電源装置、及び携帯機器
US6972973B2 (en) Voltage booster having noise reducing structure
EP1879284B1 (en) DC-DC converter and power supply apparatus
US6307359B1 (en) DC-DC converter powered by doubled output voltage
JP2005176513A (ja) 電源回路
US6798262B2 (en) Switching regulator control circuit for a PFM control
JP6853332B2 (ja) 低電圧電源用dc−dcコンバータ
JP3010511B2 (ja) Dc−dcコンバータ制御用ic
JP2023033964A (ja) スイッチング電源装置
JP2010063290A (ja) 電源制御回路
CN115378246B (zh) 具有过冲保护的开关电源

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071210

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees