JPH10164825A - 電源駆動装置 - Google Patents
電源駆動装置Info
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- JPH10164825A JPH10164825A JP8316350A JP31635096A JPH10164825A JP H10164825 A JPH10164825 A JP H10164825A JP 8316350 A JP8316350 A JP 8316350A JP 31635096 A JP31635096 A JP 31635096A JP H10164825 A JPH10164825 A JP H10164825A
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Abstract
回路(コンデンサ)を共通化することができる電源駆動
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】電源が投入されると、電源電圧リセット回
路44は、制御信号ENA3(リセット信号XRST)
を不活性化する。シーケンス制御部3が制御信号CH1
ENA,CH1SOFTを論理値1にすると、電圧信号
VSCPに応じて最初の出力回路の出力電圧を徐々に高
くするソフトスタートが行われる。起動制御部22のコ
ンデンサC1が徐々に充電され、シーケンス制御部3が
充電電圧に応じて制御信号CH2ENA,CH2SOF
T,CH3ENA,CH3SOFTを順次、論理値1と
すると、第2の出力回路以降のソフトスタートが行われ
る。全出力回路のソフトスタート終了後にシーケンス制
御部3がタイミング信号SPCENAを論理値1とする
と、出力回路の電圧監視および回路保護が行われる。
Description
ュレータ等の電源装置の出力回路を駆動する電源駆動装
置に関する。
から電源装置として、スイッチングレギュレータが用い
らている。スイッチングレギュレータのスイッチングト
ランジスタの駆動回路には、通常、起動時に出力コンデ
ンサを充電するためのラッシュカレントによるスイッチ
ングトランジスタの破壊、および、出力電圧の立ち上が
り波形のオーバーシュートを防ぐ等の目的で、ソフトス
タート回路が付加される。
チングトランジスタを導通状態にする期間〔オンデュー
ティ(on duty) 〕を、起動から一定時間、次第に増やし
てゆくことにより出力電圧を徐々に上昇(ソフトスター
ト)させるように構成されており、例えば、時定数回路
のコンデンサの充電電圧の波形に応じて出力電圧が上昇
するようにスイッチングトランジスタのオンデューティ
を制御する。従来のスイッチングトランジスタ駆動用の
ICにも、このようなソフトスタート回路が含まれてい
る。
に±15Vの電源供給が必要とされ、ロジックIC用に
5Vの電源供給が必要とされるといったように、1つの
装置内で複数のスイッチングレギュレータを設ける必要
が生じることがある。このような場合、複数のスイッチ
ングレギュレータそれぞれにソフトスタート回路および
その時定数回路を付加する必要があり、部品数が増えて
しまう。また、複数のスイッチングトランジスタ駆動回
路を1個のICの中に組み込もうとすると、駆動回路そ
れぞれに時定数回路用(外付けコンデンサ)の端子が必
要となり、ピンネックが生じてしまう。
てなされたものであり、複数の電源装置のソフトスター
ト回路の時定数回路(コンデンサ)を共通化することが
できる電源駆動装置を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、複数の電源装置のソフトスタート回路の
時定数回路を共通化することにより、複数のスイッチン
グトランジスタ駆動回路を組み込んだICの外付けコン
デンサ用の端子を減らし、そのピンネックを解消しうる
電源駆動装置を提供することを目的とする。
に、本発明にかかる電源駆動装置は、複数の電源それぞ
れを起動するタイミングを示す第1のタイミング信号を
生成する第1のタイミング信号生成手段と、生成した前
記第1のタイミング信号に応じて、前記複数の電源それ
ぞれの起動時の出力電圧の波形を生成する起動時波形生
成手段と、予め設定された前記複数の電源それぞれの出
力電圧の基準値と、生成した前記複数の電源それぞれの
起動時の出力電圧の波形とに基づいて、前記複数の電源
それぞれの出力電圧の波形を生成する出力電圧波形生成
手段と、生成した前記複数の電源それぞれの出力電圧の
波形に基づいて、前記複数の電源それぞれを駆動する電
源駆動手段とを有する。
は、コンデンサを用いた時定数手段と、生成した前記第
1のタイミング信号に応じて、前記時定数回路のコンデ
ンサを充電および放電する充電・放電手段と、生成した
前記第1のタイミング信号に応じて、前記時定数手段の
出力電圧を前記複数の電源それぞれの出力電圧の波形と
して配分する波形配分手段とを有する。
信号に応じて、前記複数の電源全ての起動が終了したこ
とを示す第2のタイミング信号を生成する第2のタイミ
ング信号生成手段と、生成した前記第2のタイミング信
号に応じて、前記複数の電源それぞれの出力電圧が所定
の範囲外にあることを検出する出力電圧検出手段と、前
記複数の電源のいずれかの出力電圧が所定の範囲外にあ
ることを検出した場合に、前記電源駆動手段による前記
複数の電源の駆動を停止させる駆動停止手段とをさらに
有する。
スイッチングレギュレーターのスイッチングトランジス
タ(電源)の駆動回路であって、複数(n個)のスイッ
チングトランジスタを順次、ソフトスタートさせ、それ
ぞれ予め設定された電圧の電力を供給させる。第1のタ
イミング信号生成手段は、例えば、コンデンサを有する
時定数回路が発生する電圧信号とn−1個の閾値電圧と
を比較することにより、n個のスイッチングトランジス
タを一定の時間間隔で順次、起動するタイミングを示す
第1のタイミング信号を生成する。
サを用いた時定数回路を有し、第1のタイミング信号が
第k(1≦k≦n)のスイッチングトランジスタの起動
開始を示すたびに時定数回路のコンデンサを充電し、第
kのスイッチングトランジスタのソフトスタート終了の
時点でコンデンサを放電することにより、時定数回路の
出力電圧を、第kのスイッチングトランジスタのソフト
スタート中の出力を整流して得られる電圧波形を示す信
号とする。
終了時点で、起動時波形生成手段が生成したソフトスタ
ート時の出力電圧波形信号を、第kのスイッチングトラ
ンジスタの整流後の出力電圧に切り換えて、ソフトスタ
ート中およびその後の第kのスイッチングトランジスタ
の出力の整流後の電圧波形を示す信号を生成する。電源
駆動手段は、例えば、出力電圧波形生成手段が生成した
電圧波形信号と、所定の三角波信号とを比較することに
より生成したPWM信号を用いて、スイッチングトラン
ジスタの整流後の出力電圧の値と、出力電圧波形生成手
段が生成した電圧波形信号が示す値とが等しくなるよう
にスイッチングトランジスタを駆動する。
る。図1は、本発明にかかる駆動部2を用いたスイッチ
ングレギュレータ1の構成を例示する図である。図1に
示すように、スイッチングレギュレータ1は、分圧回路
10、駆動部2および複数の出力回路12a〜12cか
ら構成される。以下、出力回路12a〜12cの回路数
nが3である場合を例に説明する。
構成部分により、起動時には出力回路の出力電圧を一定
時間の間、徐々に立ち上げてソフトスタートし、ソフト
スタート期間の経過後は、設定電圧と等しい電圧の3種
類の電力を負荷(図示せず)に供給する。さらに、全て
の出力回路のソフトスタートが終了すると、スイッチン
グレギュレータ1は、負荷がショートする等により出力
電圧に異常が生じた場合に、全ての電力の供給を停止
し、回路保護を行う。
の説明 以下、さらに図2〜図9を参照してスイッチングレギュ
レータ1の各構成部分を説明する。
(図1)は、例えば抵抗器を用いた分圧回路等から構成
され、出力回路12a〜12cそれぞれの出力電圧を分
圧し、フィードバック信号IN1〜IN3として駆動部
2に対して出力する。なお、分圧回路10に設定される
分圧比が、出力回路12a〜12cの出力電圧VOUT
を規定する。
示す図である。図2に示すように、駆動部2は、起動制
御部(CTRL)22、ショートサーキットプロテクシ
ョン〔SCP(short circuit protection)〕部24、誤
差アンプ部26、エラー検出部28、シーケンス制御部
3、比較回路32a〜32c、駆動回路34a〜34
c、アナログスイッチ部38、ショートサーキットプロ
テクション(SCP)エラーラッチ回路40、三角波発
生回路42および電源電圧リセット回路(UVLO)4
4を含み、例えば、1個のIC内に収容される。駆動部
2は、これらの構成部分により、出力回路12a〜12
c(図1)を駆動し、出力電圧を制御する。
な範囲内にない場合に制御信号ENA3を不活性化(論
理値0と)して駆動回路34a〜34cの出力を不許可
とし、正電源Vccの電圧が正常な範囲内にある場合に制
御信号ENAを活性化(論理値1と)して駆動回路34
a〜34cの出力を許可する。また、電源電圧リセット
回路44は、制御信号ENA3をシーケンス制御部3の
XRST端子にリセット信号として供給する。
を示す図である。図3に示すように、起動制御部22
は、比較回路CMP(comparator)220,CMP22
2、抵抗器R220,R222,R224、電流源CS
(current source)220または抵抗器R226、およ
び、必要に応じて付加される外付けコンデンサC1から
構成される。
正電源電圧VccとグラウンドGNDとの間に直列接続さ
れており、駆動部2の正電源電圧Vccを分圧して閾値電
圧V THH ,VTHL (VTHH >VTHL )を生成し、それぞ
れ比較回路CMP220,CMP222の負入力端子に
供給する。電流源CS220(抵抗器226)およびコ
ンデンサC1は時定数回路220を構成し、コンデンサ
C1の充電電圧VCTRLを比較回路CMP220,CMP
222の正入力端子に供給する。
0のコンデンサC1の充電電圧VCT RLと閾値電圧VTHH
とを比較し、充電電圧VCTRLが閾値電圧VTHH よりも高
い場合には論理値1を、充電電圧VCTRLが閾値電圧V
THH 以下である場合には論理値0を、タイミング信号C
TRL−Hとしてシーケンス制御部3に対して出力す
る。
0のコンデンサC1の充電電圧VCT RLと閾値電圧VTHL
とを比較し、充電電圧VCTRLが閾値電圧VTHL よりも高
い場合には論理値1を、充電電圧VCTRLが閾値電圧V
THL 以下である場合には論理値0を、タイミング信号C
TRL−Lとしてシーケンス制御部3に対して出力す
る。
22の出力論理値(タイミング信号CTRL−H,CT
RL−L)は、充電電圧VCTRLが0V〔グラウンド電圧
(GND)〜閾値電圧VTHL の範囲内にある場合には
(00)となり、充電電圧VCT RLが閾値電圧VTHL 〜閾
値電圧VTHH の範囲内にある場合には(01)となり、
充電電圧VCTRLが閾値電圧VTHH 〜正電源電圧Vccの範
囲内にある場合には(11)となる。なお、コンデンサ
C1を用いない場合は、比較回路CMP220,CMP
222の出力信号の論理値(タイミング信号CTRL−
H,CTRL−L)は、起動直後にいずれも1となり、
スイッチングレギュレータ1に対して、同時にソフトス
タート機能が働くこととなる。なお、図3においては、
抵抗器R220の一端は正電源電圧Vccに接続する構成
となっているが、正電源電圧Vccの代わりに、ICの内
部定電圧源で生成した定電圧VREF に接続する構成とし
てもよい。
示す図である。図4に示すように、SCP部24は、ボ
ルテージフォロワ回路として動作するオペアンプOP2
40、比較回路CMP240、NチャネルMOSFET
(Q240)、抵抗器R240,R242、電流源CS
240または抵抗器R244、および、外付けコンデン
サC2から構成される。
VccとグラウンドGNDとの間に直列接続されており、
正電源電圧Vccを分圧して閾値電圧VTHSCP を生成し、
比較回路CMP240の負入力端子に対して出力する。
電流源CS240(抵抗器R244)および外付けコン
デンサC2は時定数回路240を構成する。時定数回路
240のコンデンサC2の充電電圧はオペアンプOP2
40を介し、電圧信号VSCPとして比較回路CMP2
40の正入力端子、誤差アンプ部26およびアナログス
イッチ部38に対して出力される。
0,R242から入力される閾値電圧VTHSCP と、オペ
アンプOP240を介して入力されるコンデンサC2の
充電電圧とを比較し、コンデンサC2の充電電圧が基準
電圧よりも高い場合には論理値1を、コンデンサC2の
充電電圧が閾値電圧VTHSCP よりも低い場合には論理値
0を、制御信号OVRVTとしてシーケンス制御部3に
対して出力する。
は、コンデンサC2の両端子間に接続されており、シー
ケンス制御部3からFET(Q240)のゲートに入力
される制御信号DISCHGが論理値1の場合にはコン
デンサC2の両端子間を短絡して電荷を放出させ(コン
デンサC2をディスチャージし)、制御信号DISCH
Gが論理値0の場合にはコンデンサC2の両端子間を開
放して充電させる。また、本回路においても、図3の回
路と同様に、正電源電圧Vccの代わりに内部定電圧V
REF を用いてもよい。
成を示す図である。図5に示すように、誤差アンプ部2
6は、誤差アンプ260〜264から構成される。誤差
アンプ260〜264は同一構成であって、それぞれ2
個の抵抗器(Rina〜Rinc,Rfa〜Rfc)、
2個のアナログスイッチ〔AS(analog swich)260
a,AS260b,AS262a,AS262b,AS
264a,AS264b〕および1個のオペアンプ(O
P260〜OP264)から構成される。
より、ソフトスタート時には、SCP部24(図2,図
4)のオペアンプOP240から入力される電圧信号V
SCPと、分圧回路10(図1)から入力されるフィー
ドバック信号IN1〜IN3との誤差を検出および増幅
し、ソフトスタート終了後には、フィードバック信号I
N1〜IN3を増幅して、エラー検出部28および比較
回路32a〜32cに対して誤差信号VD1〜VD3と
して出力する。
62,264)において、アナログスイッチAS260
a(AS262a,AS264a)は、制御信号CH1
SOFT(CH2SOFT,CH3SOFT)が論理値
1である場合に導通(オン)状態となり、電圧信号VS
CPを通過させてオペアンプOP260(OP262,
OP264)の非反転入力端子(+)に供給し、制御信
号CH1SOFT(CH2SOFT,CH3SOFT)
が論理値0である場合に非導通(オフ)状態となる。
2b,AS264b)は、制御信号CH1SOFT(C
H2SOFT,CH3SOFT)が論理値0である場合
に導通(オン)状態となり、オペアンプOP260(O
P262,OP264)の反転正入力端子をグラウンド
電位(GND;0V)とし、制御信号CH1SOFT
(CH2SOFT,CH3SOFT)が論理値1である
場合に非導通(オフ)状態となる。
b,Rinc,Rfc)およびオペアンプOP260
(OP262,OP264)は反転増幅回路を構成し、
制御信号CH1SOFT(CH2SOFT,CH3SO
FT)が論理値0である場合(ソストスタート終了後)
には、下式1−1(1−2,1−3)に示す誤差信号V
D1(VD2,VD3)を比較回路32a(32b,3
2c)に対して出力し、制御信号CH1SOFT(CH
2SOFT,CH3SOFT)が論理値1である場合
(ソストスタート時)には、下式2−1(2−2,2−
3)に示す誤差信号VD1(VD2,VD3)を比較回
路32a(32b,32c)に対して出力する。
成を示す図である。図6に示すように、エラー検出部2
8は、抵抗器R280,R282,R284,R28
6、比較回路CMP280,CMP282および論理和
回路OR280から構成される。エラー検出部28は、
これらの構成部分により、誤差アンプ部26から入力さ
れる誤差信号VD1〜VD3が正常範囲内(閾値電圧V
EH〜閾値電圧VEL)にあるか否かを検出し、誤差信号V
D1〜VD3が正常範囲内にある場合にはエラー信号E
RRを論理値1とし、誤差信号VD1〜VD3が正常範
囲内にない場合にはエラー信号ERRを論理値0として
シーケンス制御部3に対して出力する。
ccとグラウンドGNDとの間に接続される抵抗器R28
0,R282および抵抗器R284,R286はそれぞ
れ分圧回路を構成し、正電源電圧Vccを分圧して閾値電
圧VEH,VEL(VEH>VEL)を生成し、比較回路CMP
280の負入力端子および比較回路CMP282の正入
力端子に供給する。
と抵抗器R282との接続中点から入力される閾値電圧
VEHと、誤差アンプ部26から入力される誤差信号VD
1〜VD3とを比較し、誤差信号VD1〜VD3のいず
れかが閾値電圧VEHよりも高い場合に出力信号を論理値
1とし、誤差信号VD1〜VD3の全てが閾値電圧V EH
よりも低い場合に出力信号を論理値0として論理和回路
OR280に対して出力する。
と抵抗器R286との接続中点から入力される閾値電圧
VEHと、誤差アンプ部26から入力される誤差信号VD
1〜VD3とを比較し、誤差信号VD1〜VD3のいず
れかが閾値電圧VELよりも低い場合に出力信号を論理値
1とし、誤差信号VD1〜VD3の全てが閾値電圧V EH
よりも高い場合に出力信号を論理値0として論理和回路
OR280に対して出力する。
280,CMP282のいずれかの出力信号の論理値が
1の場合にエラー信号ERRを論理値1とし、比較回路
CMP280,CMP282の両方の出力信号の論理値
が0の場合にエラー信号ERRを論理値0として出力す
る。
構成を示す図である。図7に示すように、シーケンス制
御部3は、チャネルデコーダ回路300、CH1ソフト
スタートラッチ回路302a、CH2ソフトスタートラ
ッチ回路302b、CH3ソフトスタートラッチ回路3
02c、SCPモードラッチ回路304およびディスチ
ャージ制御回路306から構成される。
により、起動制御部22から入力されるタイミング信号
CTRL−H,CTRL−L、SCP部24から入力さ
れる制御信号OVRVT、電源リセット回路44から入
力される制御信号ENA3(リセット信号XRST)、
および、エラー検出部28から入力されるエラー信号E
RRから、制御信号CH1ENA〜CH3ENA,CH
1SOFT〜CH3SOFT,DISCHGおよびタイ
ミング信号SCPENAを生成し、駆動部2の各構成部
分の動作を制御する。
ングレギュレータ1の電源が投入され、起動された場合
に、CH1ソフトスタートラッチ回路302aに対する
セット信号(SET)を活性化(論理値1に)し、リセ
ット信号(RESET)を不活性化(論理値0に)して
出力するとともに、このセット信号を制御信号CH1E
NAとして駆動回路34a(図2)に対して出力する。
動制御部22から入力されるタイミング信号CTRL−
Lが論理値1になった場合に、CH2ソフトスタートラ
ッチ回路302bに対するセット信号を論理値1にし、
リセット信号を論理値0にして出力するとともに、この
セット信号を制御信号CH2ENAとして駆動回路34
bに対して出力する。
動制御部22から入力されるタイミング信号CTRL−
Hが論理値1になった場合に、CH3ソフトスタートラ
ッチ回路302cに対するセット信号を論理値1にし、
リセット信号を論理値0にして出力するとともに、この
セット信号を制御信号CH3ENAとして駆動回路34
cに対して出力する。
CP部24から入力される制御信号OVRVTが論理値
1になった場合に、CH1ソフトスタートラッチ回路3
02a〜CH3ソフトスタートラッチ回路302cに対
するリセット信号を論理値1にする。また、チャネルデ
コーダ回路300は、スイッチングレギュレータ1が起
動された場合、タイミング信号CTRL−H,CTRL
−Lの少なくとも一方が論理値0の場合に、SCPモー
ドラッチ回路304に対するセット信号を論理値0に
し、リセット信号を論理値1にして出力する。また、チ
ャネルデコーダ回路300は、タイミング信号CTRL
−H,CTRL−Lが共に論理値1のときに、制御信号
OVRVTが論理値1になると、SCPモードラッチ回
路304に対するセット信号を論理値1にし、リセット
信号を論理値0にして出力する。
a、CH2ソフトスタートラッチ回路302bおよびC
H3ソフトスタートラッチ回路302cは、それぞれチ
ャネルデコーダ回路300から入力されるセット信号
(制御信号CH1ENA〜CH3ENA)が論理値1に
なった場合に出力信号を論理値1にし、リセット信号が
論理値1になった場合に出力信号を論理値0にして、制
御信号CH1SOFT1〜CH3SOFT3として誤差
アンプ部26に対して出力する。
ルデコーダ回路300から入力されるセット信号が論理
値1になった場合に出力信号(タイミング信号SCPE
NA)を論理値1にし、リセット信号が論理値1になっ
た場合にタイミング信号SCPENAを論理値0に(リ
セット)する。
号CH1SOFT〜CH3SOFTの少なくとも1つが
論理値1になった場合、タイミング信号SCPENAが
論理値1のときにエラー信号ERRが論理値0になった
場合に、制御信号DISCHGを論理値0にしてSCP
部24に対して出力する。上記以外のときには、制御信
号DISCHGは論理値1である。
8の構成を示す図である。図8に示すように、アナログ
スイッチ部38は、2個のアナログスイッチAS38
0,AS382から構成される。アナログスイッチ部3
8は、これらの構成部分により、タイミング信号SCP
ENAが論理値1の場合にSCP部24から入力される
電圧信号VSCPを、タイミング信号SCPENAが論
理値0の場合にグラウンド電位(0V)を出力信号S3
8としてSCPエラーラッチ回路40に対して出力す
る。
グ信号SCPENAが論理値0の場合に非導通状態とな
り、タイミング信号SCPENAが論理値1の場合に導
通状態となって、SCP部24から入力される電圧信号
VSCPを通過させ、出力信号S38としてSCPエラ
ーラッチ回路40に対して出力する。アナログスイッチ
AS382は、タイミング信号SCPENAが論理値1
の場合に非導通状態となり、タイミング信号SCPEN
Aが論理値0の場合に導通状態となって、グラウンド電
位を出力信号S38としてSCPエラーラッチ回路40
に対して出力する。
アナログスイッチ部38から入力される信号S38の電
圧が所定の閾値電圧VTHSCP より高くなった場合に、制
御信号ENA2を論理値0にし、信号S38の電圧が閾
値電圧VTHSCP より低くなった場合に、制御信号ENA
2を論理値1にして駆動回路34a〜34cに対して出
力する。
32a〜32cの正入力端子に対して出力する。比較回路32a〜32c 比較回路32a〜32cは、それぞれ三角波発生回路4
2から入力される三角波信号と、誤差アンプ部26から
入力される誤差信号VD1〜VD3とを比較してPWM
信号を生成し、駆動回路34a〜34cに対してそれぞ
れ出力する。
3から入力される制御信号CH1ENA〜CH3ENA
(ENA1)、SCPエラーラッチ回路40から入力さ
れる制御信号ENA2、および、電源電圧リセット回路
44から入力される制御信号ENA3が論理値1である
場合に、比較回路32a〜32cから入力されるPWM
信号を駆動信号COUT1〜COUT3として出力回路
12a〜12c(図1)に対して出力する。
示す図である。図9に示すように、出力回路12a〜1
2cは、それぞれスイッチングトランジスタQ120、
平滑コンデンサC120,C122、インダクタL12
0およびダイオードD120から構成され、同一構成の
ステップダウンコンバータとして動作する。出力回路1
2a〜12cは、これらの構成部分により、電圧VIN
の電力をスイッチングして電圧をステップダウンし、さ
らに整流および平滑化し、電圧VOUTの電力を付加
(図示せず)に供給する。なお、本実施形態では出力回
路12a〜12cをステップダウン方式を例に説明して
いるが、出力回路をステップアップ方式やインバーティ
ング方式としてもよい。
て、スイッチングレギュレータ1の動作を説明する。図
10(A)〜(N)は、図2に示した駆動部2の各構成
部分の動作タイミングを示すタイミングチャート図であ
る。
で電源が投入され、スイッチングレギュレータ1(図
1)が起動されると、電源電圧リセット回路44は、図
10(B)に示すように、制御信号ENA3(リセット
信号XRST)を不活性化(論理値1)とし、駆動部2
の各構成部分に動作を開始させる。なお、本図では制御
信号ENA3は電源電圧と共に立ち上がっているが、実
際の回路においては電源電圧が立ち上がって所定の期間
が経過した時点で制御信号ENA3が立ち上がることと
なる。また、起動制御部22(図3)のコンデンサC1
は、期間b〜期間fの間に徐々に充電され、電圧信号V
CTRLが、図10(C)に示すように、徐々に上昇する。
C2は、期間bにおいて充電され、図10(D)に示す
ように、電圧信号VSCPが上昇する。さらに、期間b
の最初で、シーケンス制御部3(図7)のチャネルデコ
ーダ回路300は、図10(H)に示すように、制御信
号CH1ENAを論理値1とし、CH1ソフトスタート
ラッチ回路302aは、図10(I)に示すように制御
信号CH1SOFTを論理値1にして、出力回路12a
のソフトスタートを開始する。
中)の間、誤差アンプ部26の誤差アンプ260は、電
圧信号VSCPと、分圧回路10により分圧された出力
回路12aの出力電圧との誤差を検出および増幅し、誤
差信号VD1として比較回路32aに対して出力する。
比較回路32aは、三角波発生回路42から入力される
三角波信号と誤差信号VD1とを比較してPWM信号を
生成し、駆動回路34aに対して出力する。駆動回路3
4aは、比較回路32aから入力されるPWM信号によ
り出力回路12aを駆動する。出力回路12aの出力電
圧VOUTは、電圧信号VSCPに応じて徐々に上昇す
る。
電圧VTHSCP に達すると、SCP部24は、図10
(E)に示すように、制御信号OVRVTを論理値1と
し、CH1ソフトスタートラッチ回路302aは、制御
信号CH1SOFT〔図10(I)〕を論理値0にして
出力回路12aのソフトスタートを終了する。ソフトス
タートの終了後は、誤差アンプ部26の誤差アンプ26
0は、分圧回路10を介して入力される出力回路12a
の出力電圧を増幅し、誤差信号VD1として出力する。
駆動回路34aは、比較回路32aから入力されるPW
M信号により出力回路12aを駆動し、出力回路12a
は、分圧回路10の分圧比によって規定される出力電圧
VOUTの電力を負荷に供給する。
回路306は、電圧信号VSCPが閾値電圧VTHSCP に
達してから、電圧信号VCTRLが閾値電圧VTHL に達する
までの間、制御信号DISCHGを論理値1としてSC
P部24のコンデンサC2を放電させ、電圧信号VSC
Pを0Vとする。
VTHL に達すると、制御信号DISCHGが立ち下が
り、シーケンス制御部3のチャネルデコーダ回路300
は、図10(J)に示すように、制御信号CH2ENA
を論理値1にし、CH2ソフトスタートラッチ回路30
2bは、図10(K)に示すように、制御信号CH2S
OFTを論理値1にして、出力回路12bのソフトスタ
ートを開始する。
中)の間、誤差アンプ部26の誤差アンプ262は、電
圧信号VSCPと、分圧回路10により分割された出力
回路12bの出力電圧との誤差を検出および増幅し、誤
差信号VD2として比較回路32bに対して出力する。
比較回路32bは、三角波発生回路42から入力される
三角波信号と誤差信号VD2とを比較してPWM信号を
生成し、駆動回路34bに対して出力する。駆動回路3
4bは、比較回路32bから入力されるPWM信号によ
り出力回路12bを駆動する。出力回路12bの出力電
圧VOUTは、電圧信号VSCPに応じて徐々に上昇す
る。
電圧VTHSCP に達すると、SCP部24は、制御信号O
VRVTを論理値1とし、CH2ソフトスタートラッチ
回路302bは、制御信号CH2SOFT〔図10
(K)〕を論理値0にして出力回路12bのソフトスタ
ートを終了する。ソフトスタートの終了後は、誤差アン
プ262は、分圧回路10を介して入力される出力回路
12bの出力電圧を増幅し、誤差信号VD2として出力
する。駆動回路34bは、比較回路32bから入力され
るPWM信号により出力回路12bを駆動し、出力回路
12bは、分圧回路10の分圧比によって規定される出
力電圧VOUTの電力を負荷に供給する。
回路306は、電圧信号VSCPが閾値電圧VTHSCP に
達してから、電圧信号VCTRLが閾値電圧VTHL に達する
までの間、制御信号DISCHGを論理値1としてSC
P部24のコンデンサC2を放電させ、電圧信号VSC
Pを0Vとする。
VTHH に達すると、制御信号DISCHGが立ち下が
り、シーケンス制御部3のチャネルデコーダ回路300
は、図10(L)に示すように、制御信号CH3ENA
を論理値1にし、CH3ソフトスタートラッチ回路30
2cは、図10(M)に示すように、制御信号CH3S
OFTを論理値1にして、出力回路12cのソフトスタ
ートを開始する。
中)の間、誤差アンプ部26の誤差アンプ264は、電
圧信号VSCPと、分圧回路10により分割された出力
回路12cの出力電圧との誤差を検出および増幅し、誤
差信号VD3として比較回路32cに対して出力する。
比較回路32cは、三角波発生回路42から入力される
三角波信号と誤差信号VD3とを比較してPWM信号を
生成し、駆動回路34cに対して出力する。駆動回路3
4cは、比較回路32cから入力されるPWM信号によ
り出力回路12cを駆動する。出力回路12cの出力電
圧VOUTは、電圧信号VSCPに応じて徐々に上昇す
る。
電圧VTHSCP に達すると、SCP部24は、制御信号O
VRVTを論理値1とし、CH3ソフトスタートラッチ
回路302cは、制御信号CH3SOFT〔図10
(M)〕を論理値0にして出力回路12cのソフトスタ
ートを終了する。ソフトスタートの終了後は、誤差アン
プ264は、分圧回路10を介して入力される出力回路
12cの出力電圧を増幅し、誤差信号VD3として出力
する。駆動回路34cは、比較回路32cから入力され
るPWM信号により出力回路12cを駆動し、出力回路
12cは、分圧回路10の分圧比によって規定される出
力電圧VOUTの電力を負荷に供給する。
電圧VTHSCP に達すると、シーケンス制御部3のディス
チャージ制御回路306は、制御信号DISCHG〔図
10(G)〕を論理値1としてSCP部24のコンデン
サC2を放電させ、電圧信号VSCPを0Vとする。さ
らに、シーケンス制御部3のSCPモードラッチ回路3
04は、図10(N)に示すタイミング信号SCPEN
Aを論理値1として、出力回路12a〜12cのいずれ
かの出力電圧が正常値以外となった場合に、出力回路1
2a〜12cの電力供給の全てを停止する保護動作〔シ
ョートサーキットプロテクション(SCP)〕を開始す
る。
路12a〜12cのいずれかの出力電圧が低下または上
昇し、誤差信号VD1〜VD3の値が、図6に示した閾
値電圧VEL〜閾値電圧VEHの範囲外になると、エラー検
出部28は、エラー信号ERRを論理値1にする。エラ
ー信号ERRが論理値1となり、シーケンス制御部3の
ディスチャージ制御回路306(図7)が、制御信号D
ISCHGを論理値0にすると、SCP部24(図4)
のコンデンサC2が充電され、電圧信号VSCP〔図1
0(D)〕が上昇する。範囲hにおいては、出力回路1
2a〜12cのいずれかの出力電圧の異常は短時間で復
旧し、電圧信号VSCPが閾値電圧VTHSCP に達しない
ので出力回路12a〜12cの電力供給は停止されな
い。
て、出力回路12a〜12cのいずれかの出力電圧が低
下または上昇し、誤差信号VD1〜VD3の値が、図7
に示した閾値電圧VEL〜閾値電圧VEHの範囲外になる
と、エラー検出部28は、エラー信号ERRを論理値1
にする。エラー信号ERRが論理値1となり、シーケン
ス制御部3のディスチャージ制御回路306(図7)
が、制御信号DISCHGを論理値0にすると、SCP
部24のコンデンサC2が充電され、電圧信号VSCP
〔図10(D)〕が上昇する。
のいずれかの出力電圧の異常が長時間続き、電圧信号V
SCPが閾値電圧VTHSCP に達すると、SCP部24
は、制御信号OVRVTを論理値1とする。SCP部2
4が制御信号OVRVTを論理値1とすると、シーケン
ス制御部3のチャネルデコーダ回路300(図7)は制
御信号CH1ENA〜CH3ENA〔図10(I),
(J),(L)〕を論理値0とする。チャネルデコーダ
回路300が制御信号CH1ENA〜CH3ENAを論
理値0とすると、駆動回路34a〜34cは出力回路1
2a〜12cに対する駆動信号COUT1〜COUT3
の供給を停止し、出力回路12a〜12cの電力供給が
停止される。
レータ1においては、起動時に出力回路12a〜12c
の出力電圧を次第に上昇させるソフトスタート機能、お
よび、出力回路12a〜12cの出力電圧に異常が生じ
た場合に、出力回路12a〜12cによる電力供給を停
止するショートサーキットプロテクション機能が実現さ
れている。従来、ソフトスタート機能の実現のために
は、出力回路それぞれに時間設定用のコンデンサが必要
とされ、サーキットプロテクション機能の実現のために
も、さらにもう1個の時間設定用のコンデンサが必要と
されていた。従って、駆動回路を収容するICにも、こ
れらのコンデンサ用の端子を設ける必要があった。一
方、駆動部2においては、ソフトスタート機能およびサ
ーキットプロテクション機能の実現のための時間設定用
コンデンサとをSCP部24のコンデンサC2に共通化
したため、スイッチングレギュレータ1は、従来に比べ
て部品点数が少なくて済み、しかも、駆動部2を収容す
るICの端子数が少なくて済み、ピンネックも生じにく
い。
は、図1に示した本発明にかかる駆動部2の変形例(駆
動部4)の構成を示す図である。図12は、図11に示
した駆動部4の誤差アンプ部50の構成を示す図であ
る。図13は、図11に示した駆動部4のアナログスイ
ッチ部52の構成を示す図である。
た駆動部2の誤差アンプ部26(図5)を誤差アンプ部
50に置換し、アナログスイッチ部38(図8)をアナ
ログスイッチ部52に置換し、比較回路32a〜32c
を比較回路54a〜54cに置換した構成になってい
る。図12に示すように、駆動部4の誤差アンプ部50
は、誤差アンプ部26からアナログスイッチを除いた構
成をとる。
52は8個のアナログスイッチ(AS520a〜AS5
20d,AS522a〜AS522d)から構成され、
タイミング信号SCPENAの論理値に応じて、比較回
路54a〜54cおよびSCPエラーラッチ回路40に
グラウンド電位(0V)または電圧信号VSCPを供給
する。スイッチングレギュレータ1において、駆動部4
および駆動部2は置換可能であり、全く同じ機能および
性能を有している。
形例(SCP部56)の構成を示す図である。SCP部
56は、SCP部24に加算回路560を加えた構成を
とり、加算回路560は、オペアンプOP560、抵抗
器R560,R562、および、電圧源から構成され
る。加算回路560は、SCP部24が出力する電圧信
号VSCP1とともに、電圧信号VSCP1に電圧源の
出力電圧を加算した電圧信号VSCP2を出力する。こ
のように、SCP部24に加算回路560を付加するこ
とにより、電圧信号VSCPの電圧を調整することがで
きる。
の変形例(誤差アンプ部58)の構成を示す図である。
図15に示すように、誤差アンプ部58は、3個の誤差
アンプ580〜584から構成され、誤差アンプ580
〜584はそれぞれ、誤差アンプ260〜264に電圧
源を加えた構成をとる。このように、誤差アンプ部26
の各誤差アンプに電圧源を付加することにより、誤差信
号VD1〜VD3の電圧を調整することができる。
12cの回路数を3個としたが、スイッチングレギュレ
ータ1を適切に変形することにより、出力回路の回路数
を任意とすることができる。また、本実施形態において
は、起動制御部22の時定数回路が発生する電圧信号V
CTRLの電圧に応じて各出力回路をソフトスタートするよ
うに構成したが、例えば、外部から供給されるパルス信
号を計数し、その計数値に応じて各出力回路をソフトス
タートさせる方法といった他の方法をとることも可能で
ある。また、本実施形態においては、駆動部2をスイッ
チングレギュレータに応用したが、駆動部2は適切な変
形により、シリーズレギュレータ等の他の電源装置にも
応用可能である。
源駆動装置によれば、複数の電源装置のソフトスタート
回路の時定数回路(コンデンサ)を共通化することがで
きる。また、本発明にかかる電源駆動装置によれば、複
数の電源装置のソフトスタート回路の時定数回路を共通
化することにより、複数のスイッチングトランジスタ駆
動回路を組み込んだICの外付けコンデンサ用の端子を
減らすことができ、そのピンネックを解消することがで
きる。
レギュレータ1の構成を例示する図である。
す図である。
図である。
である。
す図である。
す図である。
を示す図である。
成を示す図である。
各構成部分の動作タイミングを示すタイミングチャート
である。
の構成を示す図である。
を示す図である。
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】複数の電源それぞれを起動するタイミング
を示す第1のタイミング信号を生成する第1のタイミン
グ信号生成手段と、 生成した前記第1のタイミング信号に応じて、前記複数
の電源それぞれの起動時の出力電圧の波形を生成する起
動時波形生成手段と、 予め設定された前記複数の電源それぞれの出力電圧の基
準値と、生成した前記複数の電源それぞれの起動時の出
力電圧の波形とに基づいて、前記複数の電源それぞれの
出力電圧の波形を生成する出力電圧波形生成手段と、 生成した前記複数の電源それぞれの出力電圧の波形に基
づいて、前記複数の電源それぞれを駆動する電源駆動手
段とを有する電源駆動装置。 - 【請求項2】前記起動時波形信号生成手段は、 コンデンサを用いた時定数手段と、 生成した前記第1のタイミング信号に応じて、前記時定
数回路のコンデンサを充電および放電する充電・放電手
段と、 生成した前記第1のタイミング信号に応じて、前記時定
数手段の出力電圧を前記複数の電源それぞれの出力電圧
の波形として配分する波形配分手段とを有する請求項1
に記載の電源駆動装置。 - 【請求項3】生成した前記第1のタイミング信号に応じ
て、前記複数の電源全ての起動が終了したことを示す第
2のタイミング信号を生成する第2のタイミング信号生
成手段と、 生成した前記第2のタイミング信号に応じて、前記複数
の電源それぞれの出力電圧が所定の範囲外にあることを
検出する出力電圧検出手段と、 前記複数の電源のいずれかの出力電圧が所定の範囲外に
あることを検出した場合に、前記電源駆動手段による前
記複数の電源の駆動を停止させる駆動停止手段とをさら
に有する請求項1に記載の電源駆動装置。
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