JPH10215567A - 電源回路 - Google Patents
電源回路Info
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- JPH10215567A JPH10215567A JP1557997A JP1557997A JPH10215567A JP H10215567 A JPH10215567 A JP H10215567A JP 1557997 A JP1557997 A JP 1557997A JP 1557997 A JP1557997 A JP 1557997A JP H10215567 A JPH10215567 A JP H10215567A
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Abstract
る電源回路を提供する。 【解決手段】 バイポーラトランジスタ7のコレクタの
状態をヒステリシス型比較器18を用いて検出し、ショ
ットキーダイオード11に代わりMOSトランジスタ1
7をオンさせる。これより、回路素子数を従来に比べて
大幅に削減でき、従来と同等の効果も得ることができ
る。
Description
安定した出力電圧(負荷の為の電源電圧)を得る電源回
路即ちダウンコンバータに関する。
ク図である。図3において、(1)は誤差増幅器であ
り、+端子には入力電圧VIN(<電源電圧VCC)が
印加され、−端子には出力電圧VOUTを直列抵抗
(2)(3)で分圧した電圧VOUT’が印加される。
即ち、誤差増幅器(1)は+端子及び−端子の電圧誤差
を零とする様に動作する。例えば、出力電圧VOUTの
上昇に伴い、電圧VOUT’が入力電圧VINより上昇
すると、誤差増幅器(1)から出力される誤差信号Aは
下降する。また、出力電圧VOUTの下降に伴い、電圧
VOUT’が入力電圧VINより下降すると、誤差増幅
器(1)から出力される誤差信号Aは上昇する。誤差信
号Aは、誤差増幅器(1)の+端子及び−端子の電位差
に応じて変化する直流信号である。(4)は三角波発生
回路であり、所定周期の三角波信号Bを発生するもので
ある。(5)は比較器であり、+端子には誤差増幅器
(1)の誤差信号Aが印加され、−端子には三角波発生
回路(4)の三角波信号Bが印加される。比較器(5)
から出力される比較信号Cは、誤差信号Aが三角波信号
Bより高い時はハイレベルとなり、誤差信号Aが三角波
信号Bより低い時はローレベルとなる。(6)はプリド
ライバであり、比較器(5)の比較信号Cを増幅するも
のである。(7)はPNP型のバイポーラトランジスタ
(第1トランジスタ)であり、ベースにプリドライバ
(6)の出力が印加され、スイッチング制御されるもの
である。コイル(8)、抵抗(9)、コンデンサ(1
0)は、バイポーラトランジスタ(7)のコレクタエミ
ッタ路を介して電源VCCと接地との間に直列接続され
ている。即ち、バイポーラトランジスタ(7)がオンし
ている時、コンデンサ(10)は電源VCCから接地へ
向かう電流路aを経て充電される。
り、バイポーラトランジスタ(7)のコレクタエミッタ
路を介して電源VCCと接地との間に直列接続されてい
る。即ち、バイポーラトランジスタ(7)がオンからオ
フした時、コイル(8)に逆起電圧が発生する為、コン
デンサ(10)はショットキーダイオード(11)を用
いた接地から接地への電流路bを経て充電される。
の入出力間の容量だけ比較信号Cを遅延させた遅延信号
Dを出力するものである。(14)は比較器であり、+
端子は抵抗(9)の右端と接続されると共に−端子は抵
抗(9)の左端と接続され、コンデンサ(10)の充電
状態を検出するものである。即ち、比較器(14)は、
コンデンサ(10)が充電されている場合は抵抗(9)
の左端電位が右端電位より高くなる為にローレベルを出
力する。一方、比較器(14)は、コンデンサ(10)
が充電されなくなった場合は抵抗(9)の両端電圧が等
しくなる為にハイレベルを出力する。(15)はプリド
ライバであり、遅延信号Dと比較器(14)の出力とが
印加される。プリドライバ(15)は、比較器(14)
の出力がローレベルの期間だけ遅延信号Dの通過を許可
し、駆動信号Fを出力する。(16)はNチャンネル型
のMOSトランジスタであり、ゲートに駆動信号Fが印
加され、スイッチング制御されるものである。MOSト
ランジスタ(16)は、ショットキーダイオード(1
1)と並列接続されており、駆動信号Fがハイレベルに
なると、ショットキーダイオード(11)に代わりオン
してコンデンサ(10)を充電させる。コンデンサ(1
0)の両端電圧が負荷(図示せず)を駆動する為の出力
電圧VOUTとなる。
説明する。比較信号Cがローレベルの時、バイポーラト
ランジスタ(7)のコレクタ電圧Eは、バイポーラトラ
ンジスタ(7)がオンする為、電源VCCまで上昇す
る。この時、コンデンサ(10)は電流路aを経て充電
される。その後、比較信号Cがローレベルからハイレベ
ルへ変化した時、バイポーラトランジスタ(7)がオフ
すると共にコイル(8)に逆起電圧が発生する為、バイ
ポーラトランジスタ(7)のコレクタ電圧Eは、ショッ
トキーダイオード(11)を導通させるのに十分な負電
圧まで急峻に下降する。この時、コンデンサ(10)は
電流路bを経て充電される。
コレクタ電圧Eは、コンデンサ(10)が電流路bを経
て充電を継続できる様に、ショットキーダイオード(1
1)を導通させることのできる破線の負電圧(例えば−
0.3ボルト以下)の範囲で上昇しようとする。しか
し、駆動信号Fがハイレベルに変化してMOSトランジ
スタ(16)がオンする為、バイポーラトランジスタ
(7)のコレクタ電圧Eは、MOSトランジスタ(1
6)のドレインソース間電圧(例えば−0.1ボルト)
まで上昇し、ショットキーダイオード(11)はオフす
る。この時、コンデンサ(10)はMOSトランジスタ
(16)を用いた接地から接地への電流路cを経て充電
される。
b、cを経て満充電になると、MOSトランジスタ(1
6)がオフし、バイポーラトランジスタ(7)がオープ
ンコレクタとなる為、バイポーラトランジスタ(7)の
コレクタ電圧Eは、コイル(8)の振動の影響を受けて
振動する。以上より、MOSトランジスタ(16)がシ
ョットキーダイオード(11)の代わりにオンする為、
ショットキーダイオード(11)の電流Gは、破線の範
囲まで流れることなく、実線の短い範囲のみ流れること
になり、消費電流を抑えることができる。これは、MO
Sトランジスタ(16)のオン抵抗がショットキーダイ
オード(11)のオン抵抗より小さいことに起因する。
トランジスタ(16)のスイッチング制御を実現するに
は、抵抗(9)、インバータ(12)(13)、比較器
(14)、プリドライバ(15)が必要であり、回路素
子数の増加に伴い、チップ面積が大型化したり、集積回
路の外付素子が増加してコストアップする等の問題があ
った。
流を抑えることのできる電源回路を提供することを目的
とする。
解決する為に成されたものであり、入力電圧と負荷を駆
動する為の出力電圧との誤差を検出し、誤差信号を出力
する誤差増幅器と、前記誤差信号に応じたデューティで
第1トランジスタをスイッチングさせ、前記第1トラン
ジスタがオンしている時はコイルを介してコンデンサを
充電させるスイッチング回路と、前記第1トランジスタ
がオンからオフした時は前記コイルの逆起電圧の影響を
受け前記コイルを介して前記コンデンサを充電させるダ
イオードとを設け、前記コンデンサの端子電圧を前記出
力電圧とする電源回路において、前記ダイオードに並列
接続された第2トランジスタと、前記第1トランジスタ
の出力電圧と基準電圧とを比較し、前記第2トランジス
タを制御するヒステリシス型比較器と、を備え、前記第
1トランジスタがオンからオフした所定時間後、前記ダ
イオードに代わり前記第2トランジスタを用いて前記コ
ンデンサを充電させることを特徴とする。また、前記誤
差信号は、前記入力信号及び前記出力信号の誤差に応じ
て変化する直流信号であることを特徴とする。更に、前
記スイッチング回路は、前記誤差信号と所定周期の三角
波信号とを比較する比較器を含み、前記比較器のハイ又
はローレベルに応じて前記第1トランジスタをスイッチ
ングさせることを特徴とする。
的に説明する。図1は本発明の電源回路を示す回路ブロ
ック図である。尚、図1の中で、図3と同一素子につい
ては同一番号を記すと共にその説明を省略する。図1に
おいて、(17)はショットキーダイオード(11)と
並列接続されたNチャンネル型のMOSトランジスタ
(第2トランジスタ)である。(18)はヒステリシス
型の比較器であり、+端子は接地され、−端子はバイポ
ーラトランジスタ(7)のコレクタと接続されている。
例えば、比較器(18)の2つのスレッショルド電圧V
thh、Vthlを各々−0.05ボルト、−0.2ボ
ルトに設定する。
説明する。比較信号Cがローレベルの時、バイポーラト
ランジスタ(7)のコレクタ電圧E’は、バイポーラト
ランジスタ(7)がオンする為、電源VCCまで上昇す
る。この時、コンデンサ(10)は電流路aを経て充電
される。その後、比較信号Cがローレベルからハイレベ
ルへ変化した時、バイポーラトランジスタ(7)がオフ
すると共にコイル(8)に逆起電圧が発生する為、バイ
ポーラトランジスタ(7)のコレクタ電圧E’は、ショ
ットキーダイオード(11)を導通させるのに十分な負
電圧まで急峻に下降する。この時、コンデンサ(10)
は電流路bを経て充電される。尚、バイポーラトランジ
スタ(7)のコレクタ電圧E’は急峻に下降する際に比
較器(18)の低い側のスレッショルド電圧Vthlを
切る為、比較器(18)はハイレベルを出力しようとす
る。しかし、MOSトランジスタ(17)のゲート容量
が存在する為、比較器(18)から出力される駆動信号
F’は比較信号Cの立ち上がりから前記ゲート容量だけ
遅延してハイレベルとなる。従って、比較信号Cの立ち
上がりから駆動信号F’の立ち上がりまでの期間は、コ
ンデンサ(10)を充電させる為にショットキーダイオ
ード(11)が必要なのである。
コレクタ電圧E’は、コンデンサ(10)が電流路bを
経て充電を継続できる様に、ショットキーダイオード
(11)を導通させることのできる破線の負電圧(例え
ば−0.3ボルト以下)の範囲で上昇しようとする。し
かし、駆動信号F’がハイレベルに変化してMOSトラ
ンジスタ(17)がオンする為、バイポーラトランジス
タ(7)のコレクタ電圧E’は、MOSトランジスタ
(17)のドレインソース間電圧(例えば−0.1ボル
ト)まで上昇し、ショットキーダイオード(11)はオ
フする。この時、コンデンサ(10)はMOSトランジ
スタ(17)を用いた接地から接地への電流路cを経て
充電される。
経て満充電に近づき、バイポーラトランジスタ(7)の
コレクタ電圧E’が上昇して比較器(18)の高い側の
スレッショルド電圧Vthhを切ると、比較器(18)
から出力される駆動信号F’がローレベルに変化してM
OSトランジスタ(17)がオフし、バイポーラトラン
ジスタ(7)がオープンコレクタとなる為、バイポーラ
トランジスタ(7)のコレクタ電圧E’は、コイル
(8)の振動の影響を受けて振動する。
1)を流れる電流G’は、比較信号Cの立ち上がりから
駆動信号F’の立ち上がりまでの極めて短い期間だけで
済み、消費電流を抑えることができる。本発明の実施の
形態によれば、ヒステリシス型の比較器(18)を設け
る極めて簡単な構成で、従来と同様の効果を得ることが
でき、チップ面積の大型化を防止でき、外付素子を削減
してコストダウンを実現できる。
を設ける極めて簡単な構成で、従来と同様の効果を得る
ことができ、これより、チップ面積の大型化を防止で
き、外付素子を削減してコストダウンを実現できる利点
が得られる。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 入力電圧と負荷を駆動する為の出力電圧
との誤差を検出し、誤差信号を出力する誤差増幅器と、
前記誤差信号に応じたデューティで第1トランジスタを
スイッチングさせ、前記第1トランジスタがオンしてい
る時はコイルを介してコンデンサを充電させるスイッチ
ング回路と、前記第1トランジスタがオンからオフした
時は前記コイルの逆起電圧の影響を受け前記コイルを介
して前記コンデンサを充電させるダイオードとを設け、
前記コンデンサの端子電圧を前記出力電圧とする電源回
路において、 前記ダイオードに並列接続された第2トランジスタと、 前記第1トランジスタの出力電圧と基準電圧とを比較
し、前記第2トランジスタを制御するヒステリシス型比
較器と、を備え、 前記第1トランジスタがオンからオフした所定時間後、
前記ダイオードに代わり前記第2トランジスタを用いて
前記コンデンサを充電させることを特徴とする電源回
路。 - 【請求項2】 前記誤差信号は、前記入力信号及び前記
出力信号の誤差に応じて変化する直流信号であることを
特徴とする請求項1記載の電源回路。 - 【請求項3】 前記スイッチング回路は、前記誤差信号
と所定周期の三角波信号とを比較する比較器を含み、前
記比較器のハイ又はローレベルに応じて前記第1トラン
ジスタをスイッチングさせることを特徴とする請求項2
記載の電源回路。
Priority Applications (1)
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JP01557997A JP3402983B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP01557997A JP3402983B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 電源回路 |
Publications (2)
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JPH10215567A true JPH10215567A (ja) | 1998-08-11 |
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ID=11892650
Family Applications (1)
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JP01557997A Expired - Fee Related JP3402983B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 電源回路 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008172905A (ja) | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Ricoh Co Ltd | 半導体装置 |
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-
1997
- 1997-01-29 JP JP01557997A patent/JP3402983B2/ja not_active Expired - Fee Related
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