KR100841150B1 - 스위칭 레귤레이터 - Google Patents

스위칭 레귤레이터 Download PDF

Info

Publication number
KR100841150B1
KR100841150B1 KR1020030076304A KR20030076304A KR100841150B1 KR 100841150 B1 KR100841150 B1 KR 100841150B1 KR 1020030076304 A KR1020030076304 A KR 1020030076304A KR 20030076304 A KR20030076304 A KR 20030076304A KR 100841150 B1 KR100841150 B1 KR 100841150B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
circuit
output
signal
switching regulator
Prior art date
Application number
KR1020030076304A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040038836A (ko
Inventor
사노카즈아키
나카다케시
Original Assignee
세이코 인스트루 가부시키가이샤
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 세이코 인스트루 가부시키가이샤 filed Critical 세이코 인스트루 가부시키가이샤
Publication of KR20040038836A publication Critical patent/KR20040038836A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100841150B1 publication Critical patent/KR100841150B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/40—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
    • G05F1/44—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
    • G05F1/445—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being transistors in series with the load
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

작은 패키징 영역을 갖는 스위칭 레귤레이터를 제공한다.
본 발명에 따른 스위칭 레귤레이터는, 스위칭 레귤레이터의 출력 전압을 수신하는 제1 단자; 기준 전압을 생성하는 기준 전압원; 스위칭 레귤레이터의 출력 전압을 분배하는 전압 분배 회로; 기준 전압 및 전압 분배 회로의 출력 신호를 수신하는 에러 증폭기; 하나의 저항을 가지며, 저항의 저항값에 따라 변화하는 신호를 출력하는 제1 회로 블록; 구형파 오실레이터를 가지며, 구형파 오실레이터의 출력 신호와 제1 회로 블록의 출력 신호에 기초하여 신호를 출력하는 제2 회로 블록; 구형파 오실레이터의 출력 신호와 제2 회로 블록의 출력 신호를 수신하여 신호를 출력하는 논리회로, 및 논리회로의 출력에 기초하여 제어되는 출력 신호를 출력하는 회로를 갖는 제3 회로 블록; 및 에러 증폭기의 출력과 제3 회로 블록의 출력 신호를 수신하여 신호를 출력하는 비교기를 구비한다.
Figure R1020030076304
스위칭 레귤레이터, 패키징

Description

스위칭 레귤레이터{SWITCHING REGULATOR}
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 레귤레이터의 회로도이다.
도2a 내지 도2f는 도1의 회로도에 관한 파형도이다.
도3은 종래의 스위칭 레귤레이터의 회로도이다.
도4a 및 도4b는 도3의 회로도에 관한 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 삼각파 오실레이터 4, 14 : 기준 전압원
2, 3, 5, 6, 11, 12, 26 : 저항 7, 16 : 비교기
10, 13 : 에러 증폭기 15, 19, 28 : 정전류원
17, 21 : 커패시터 24 : 구형파 오실레이터
30 : 인버터 31 : NOR 회로
본 발명은 스위칭 레귤레이터에 관한 것이다.
스위칭 레귤레이터로서, 도3의 회로도에서 나타낸 바와 같이 최대 듀티비를 조정하는 공지의 방법들이 있다. 도3에서, 스위칭 레귤레이터 회로는 다음을 포함 한다: 스위칭 레귤레이터의 출력 전압(Vout)을 저항(2 및 3)으로 분배하여 얻은 전압과 기준 전압원(reference voltage source; 4)의 전압을 비교하는 에러 증폭기(10); 및 에러 증폭기(10)의 출력 전압(Vr), 삼각파를 생성하는 오실레이터(1)의 출력 전압, 및 저항(5 및 6)에 의해 분배된 전압 (Vp) 사이에 비교를 행하는 비교기(7).
비교기(7)의 출력 전압(EXT)은 스위칭 레귤레이터의 스위칭 트랜지스터를 구동하는데 사용된다. 도4a 및 도4b 에 나타낸 바와 같이, 비교기(7)는 오실레이터(1)의 출력과, 전압(Vr) 및 전압(Vp) 중의 더 낮은 전압값을 비교한다.
즉, 전압(Vout)이 낮아지고, 전압(Vr)이 도4b에 나타낸 바와 같이 고전압 레벨에 도달한다고 하여도, 전압(EXT)의 듀티비는 전압(Vp)에 기초하여 정의된 최대 듀티비를 초과하지 못한다.
또한, 종래의 다른 방법에서, 동일 주파수에서 발진하는 하나 이상의 오실레이터 회로가 최대 듀티비를 조정하기 위해 채택된다(JP 2000-217340 A 참조).
또한, 종래의 다른 방법에서는, 전원 전압에 종속하는 전압을 출력하는 회로가 최대 듀티비를 조정하는데 사용된다(JP 11-235025 A 참조).
그러나, 최대 듀티비를 조정하는 종래의 방법에서는, 두 개의 저항(5 및 6)을 사용하여 전압(Vp)을 조정할 필요가 있으며, 이는 두 개의 저항이 더 큰 패키징 영역을 점유하게 된다는 문제점을 야기하였다.
본 발명은, 종래 기술에 내재된 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 저항을 사용하여 스위칭 레귤레이터의 최대 듀티비를 조정하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스위칭 레귤레이터의 최대 듀티비 조정 방법은 단지 1개의 저항의 저항값을 조정함으로써 조정가능한 최대 듀티비를 갖는 회로를 가능하게 한다.
본 발명에 따른 스위칭 레귤레이터는, 스위칭 레귤레이터의 출력 전압을 수신하는 제1 단자; 기준 전압을 생성하는 기준 전압원; 스위칭 레귤레이터의 출력 전압을 분배하는 전압 분배 회로; 및 기준 전압 및 전압 분배 회로의 출력 신호를 수신하는 에러 증폭기를 구비한다. 또한, 스위칭 레귤레이터는, 하나의 저항을 가지며, 저항의 저항값에 따라 변화하는 신호를 출력하는 제1 회로 블록; 구형파 오실레이터를 가지며, 구형파 오실레이터의 출력 신호와 제1 회로 블록의 출력 신호에 기초하여 신호를 출력하는 제2 회로 블록; 구형파 오실레이터의 출력 신호와 제2 회로 블록의 출력 신호를 수신하여 신호를 출력하는 논리회로, 및 논리회로의 출력에 기초하여 제어되는 출력 신호를 출력하는 회로를 갖는 제3 회로 블록; 및 에러 증폭기의 출력과 제3 회로 블록의 출력 신호를 수신하여 신호를 출력하는 비교기를 구비한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다. 도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 레귤레이터의 회로도이다.
정전류원(28), 트랜지스터(25,27 및 29), 및 저항(26)을 포함하는 회로 블록 A 는 트랜지스터(23)의 게이트 전압(Vrefd)을 생성하게 된다. 저항(26)의 저항값이 증가하면, 게이트 전압(Vrefd)이 증가하여 더 큰 전류가 트랜지스터(23)에 흐르게 된다. 반대로, 저항(26)의 저항값이 감소하면, 게이트 전압(Vrefd)이 감소하여 트랜지스터(23)에 흐르는 전류량이 줄어들게 된다.
구형파(square wave)를 출력하는 오실레이터(24), 저항(26)의 저항값에 따라 변화하는 전류값을 갖는 트랜지스터(23), 및 커패시터(21)을 포함하는 회로 블록 B 는 트랜지스터(20)의 게이트 전압(Vs)를 생성하게 된다.
도 2b에 나타낸 바와 같이, 오실레이터(24)의 출력 전압(Vr)이 로우(low; L)인 기간 동안, 커패시터(21)은 트랜지스터(23)에 흐르는 전류로 충전된다. 이후, 도2c에 나타낸 바와 같이, 전위(Vs)가 트랜지스터(20)의 임계 전압을 초과하는 때에, 인버터(30)의 출력 전압(Vt)이 반전된다. 커패시터(21)의 충전 개시로부터 전압(Vt)의 반전까지의 기간은, 트랜지스터(23)에 흐르는 전류, 커패시터(21)의 용량, 및 트랜지스터(20)의 부임계(subthreshold) 전압의 레벨에 따라 정의된다.
오실레이터(24)의 출력 전압(Vr)과 인버터(30)의 출력 전압(Vt)은 NOR 회로(31)에 입력된다. 도 2d에 나타낸 바와 같이, NOR 회로(31)의 출력 전압(Vu)는, 커패시터(21)의 충전 개시로부터 전압(Vt)의 반전까지의 기간 동안 하이(high; H)로 된다.
전압(Vu)가 로우(L)인 동안, 커패시터(17)은 정전류원(15)에 의해 충전된다. 도 2e에 나타낸 바와 같이, 전압(Vx)가 완전히 로우(L) 레벨에 있는 기간 동안, 전압(Vu)는 하이(H)이다.
스위칭 레귤레이터의 출력 전압(Vout)을 저항(11 및 12)로 분배하여 얻은 전압과 기준 전압원(14)의 출력 전압을 비교하는 에러 증폭기(13)의 출력 전압은, 비교기(16)에 의해 전압(Vx)과 비교된다. 전압(Vout)이 하강하면, 에러 증폭기(13)의 출력 전압(Vz)이 하강하고, 비교기(16)의 출력 전압(EXT)의 듀티비는 증가한다. 그러나, 적어도 전압(Vx)가 완전히 로우(L) 레벨에 있는 기간 동안에는, 전압(EXT)이 로우이다.
이상에 기초하여, 저항(26)의 저항값만을 조정함으로써, 전압(EXT)의 최대 듀티비를 조정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 스위칭 레귤레이터의 최대 듀티비를 조정하는 방법에 따르면, 단지 하나의 저항의 저항값을 조정함으로써 최대 듀티비를 조정할 수 있다. 따라서, 회로에 필요한 저항의 수를 감소시킬 수 있고, 그 결과 스위칭 레귤레이터 회로의 패키징 영역을 감소시킬 수 있게 된다.
본 발명은, 단지 하나의 저항의 저항값을 조정함으로써 스위칭 레귤레이터의 최대 듀티비를 조정할 수 있기 때문에, 회로에 필요한 저항의 수를 감소시킬 수 있고, 그 결과 스위칭 레귤레이터 회로의 패키징 영역을 감소시킬 수 있다.

Claims (1)

  1. 스위칭 레귤레이터로서,
    상기 스위칭 레귤레이터의 출력 전압을 수신하는 제1 단자;
    기준 전압을 생성하는 기준 전압원;
    상기 스위칭 레귤레이터의 출력 전압을 분배하는 전압 분배 회로;
    상기 기준 전압 및 상기 전압 분배 회로의 출력 신호를 수신하는 에러 증폭기;
    하나의 저항을 가지며, 상기 저항의 저항값에 따라 변화하는 신호를 출력하는 제1 회로 블록;
    구형파 오실레이터를 가지며, 상기 구형파 오실레이터의 출력 신호와 상기 제1 회로 블록의 출력 신호에 기초하여 신호를 출력하는 제2 회로 블록;
    상기 구형파 오실레이터의 출력 신호와 상기 제2 회로 블록의 출력 신호를 수신하여 신호를 출력하는 논리회로, 및 상기 논리회로의 출력에 기초하여 제어되는 출력 신호를 출력하는 회로를 갖는 제3 회로 블록; 및
    상기 에러 증폭기의 출력과 상기 제3 회로 블록의 출력 신호를 수신하여 신호를 출력하는 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
KR1020030076304A 2002-10-30 2003-10-30 스위칭 레귤레이터 KR100841150B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002315733A JP4064785B2 (ja) 2002-10-30 2002-10-30 スイッチングレギュレータ
JPJP-P-2002-00315733 2002-10-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040038836A KR20040038836A (ko) 2004-05-08
KR100841150B1 true KR100841150B1 (ko) 2008-06-24

Family

ID=32459645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030076304A KR100841150B1 (ko) 2002-10-30 2003-10-30 스위칭 레귤레이터

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6853172B2 (ko)
JP (1) JP4064785B2 (ko)
KR (1) KR100841150B1 (ko)
CN (1) CN100426643C (ko)
TW (1) TWI269952B (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06198264A (ja) * 1992-12-28 1994-07-19 T S Eng:Yugen 通い箱洗浄装置
JPH06229293A (ja) * 1993-01-30 1994-08-16 Mazda Motor Corp エンジンの空燃比制御装置
JP2007090070A (ja) * 2005-09-26 2007-04-12 Ethicon Endo Surgery Inc エンドエフェクタがグリップ面を備えた外科ステープル止め器具
JP2007095000A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Toppan Printing Co Ltd 宝くじ照合管理装置及び宝くじ照合管理方法並びにそのプログラムと記録媒体
JP2008000006A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd 農作業機
JP2008002000A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Toyota Boshoku Corp 繊維成形体およびその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06106020B2 (ja) * 1988-11-14 1994-12-21 サンケン電気株式会社 スイッチングレギユレータ
JPH09140145A (ja) * 1995-11-15 1997-05-27 Samsung Electron Co Ltd 力率補償回路を備えた昇圧型コンバータ
JPH09275677A (ja) * 1996-04-03 1997-10-21 Sony Corp 直流入力及び直流出力変換器
JPH09308232A (ja) * 1996-05-08 1997-11-28 Taiyo Yuden Co Ltd スイッチング電源の休止期間設定方法
JP2946091B2 (ja) * 1998-02-18 1999-09-06 セイコーインスツルメンツ株式会社 スイッチング・レギュレーター
JPH11235025A (ja) * 1998-02-18 1999-08-27 Seiko Instruments Inc Ｐｗｍ方式のスイッチング・レギュレータ制御回路及びスイッチング・レギュレータ
JP2000217340A (ja) * 1999-01-21 2000-08-04 Fujitsu Ltd 最大デュ―ティ比の矩形波信号生成方法、デュ―ティ比設定回路及びｄｃ―ｄｃコンバ―タ
JP3425900B2 (ja) * 1999-07-26 2003-07-14 エヌイーシーマイクロシステム株式会社 スイッチングレギュレータ
US6229293B1 (en) * 1999-10-08 2001-05-08 National Semiconductor Corporation DC-to-DC converter with current mode switching controller that produces ramped voltage with adjustable effective ramp rate
JP4764997B2 (ja) * 2001-08-28 2011-09-07 富士電機株式会社 スイッチング電源装置の制御回路
JP3571690B2 (ja) * 2001-12-06 2004-09-29 松下電器産業株式会社 スイッチング電源装置及びスイッチング電源用半導体装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06198264A (ja) * 1992-12-28 1994-07-19 T S Eng:Yugen 通い箱洗浄装置
JPH06229293A (ja) * 1993-01-30 1994-08-16 Mazda Motor Corp エンジンの空燃比制御装置
JP2007090070A (ja) * 2005-09-26 2007-04-12 Ethicon Endo Surgery Inc エンドエフェクタがグリップ面を備えた外科ステープル止め器具
JP2007095000A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Toppan Printing Co Ltd 宝くじ照合管理装置及び宝くじ照合管理方法並びにそのプログラムと記録媒体
JP2008000006A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd 農作業機
JP2008002000A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Toyota Boshoku Corp 繊維成形体およびその製造方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
공개특허 제1990-0702627호
공개특허 제2000-0066649호
공개특허 제2002-0009728호
등록실용신안 제1995-0006594호
미국특허 제6,198264호
미국특허 제6,229,293호

Also Published As

Publication number Publication date
CN1512651A (zh) 2004-07-14
KR20040038836A (ko) 2004-05-08
TWI269952B (en) 2007-01-01
CN100426643C (zh) 2008-10-15
US6853172B2 (en) 2005-02-08
JP2004153922A (ja) 2004-05-27
JP4064785B2 (ja) 2008-03-19
TW200416509A (en) 2004-09-01
US20040113598A1 (en) 2004-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE37609E1 (en) Voltage regulator that operates in either PWM or PFM mode
EP1755221B1 (en) Method and driver circuit for controlling a power MOS transistor
KR100283012B1 (ko) 전하 펌프회로
US5508664A (en) Oscillators having charge/discharge circuits with adjustment to maintain desired duty cycles
JP2006319372A (ja) Ｍｏｓトランジスタの閾値電圧を調整する装置および方法
US9059688B2 (en) High-precision oscillator systems with feed forward compensation for CCFL driver systems and methods thereof
US7176669B2 (en) Switching regulator with frequency modulation to vary frequency based on a load condition, and control method therefor
JPH07154962A (ja) 定電圧発生回路
US6025757A (en) Piezoelectric oscillator circuit
KR100818105B1 (ko) 내부 전압 발생 회로
EP0121793B1 (en) Cmos circuits with parameter adapted voltage regulator
KR20050000343A (ko) 전원 회로
KR100841150B1 (ko) 스위칭 레귤레이터
KR100736056B1 (ko) 제어 발진기 시스템 및 방법
JP2004072657A (ja) 三角波発振回路
JP4871003B2 (ja) 発振回路
US20060158170A1 (en) Clocked ramp apparatus for voltage regulator softstart and method for softstarting voltage regulators
US6954112B2 (en) Method of forming a variable frequency oscillator and structure therefor
KR20150080102A (ko) 반도체 장치
US7898350B2 (en) Frequency stabilizing device of an oscillator
EP0358098A2 (en) Switching voltage regulator with stabilized loop gain
JP2023142121A (ja) スイッチングレギュレータ制御回路
KR20070118398A (ko) 발진 안정화 검출회로
RU2215364C2 (ru) Регулятор напряжения генератора
JPH10313233A (ja) パルス発振回路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130522

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140521

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150519

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160517

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170522

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180530

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190530

Year of fee payment: 12