KR19980068705A - Switching Regulator with Peak Current Limit - Google Patents

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KR19980068705A
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KR1019970005461A
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김경욱
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김광호
삼성전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 코일의 역기전력에 의해 발생되는 피크전류를 제한하는 기능을 갖는 스위칭 레귤레이터에 관한 것으로, 기준전압을 입력받아 비교결과를 출력하는 비교기와, 상기 비교기의 출력단에 연결된 코일과, 상기 코일과 전원단자 사이에 구성된 제 1 트랜지스터와, 상기 제 1 트랜지스터의 스위칭을 제어하는 제어로직을 포함하고, 상기 제 1 트랜지스터와 전원단자 사이에 구성되어 상기 코일의 역기전력에 의한 피크전류 발생을 제한하는 피크전류제한수단을 포함한다. 이와 같은 장치에 의해서, 스위칭 레귤레이터의 스위칭 동작에 따른 온-온프시 상기 코일의 역기전력에 의해 순간적으로 발생되는 피크전류의 발생을 제한하여, 피크전류에 의한 상기 코일의 열화 발생을 방지할 수 있다.The present invention relates to a switching regulator having a function of limiting a peak current generated by a counter electromotive force of a coil, comprising: a comparator for receiving a reference voltage and outputting a comparison result; a coil connected to an output terminal of the comparator; A peak current limit including a first transistor configured between terminals and a control logic for controlling switching of the first transistor, and configured between the first transistor and a power supply terminal to limit peak current generation due to counter electromotive force of the coil. Means; By such a device, it is possible to limit the generation of the peak current generated by the counter electromotive force of the coil at the time of on-on according to the switching operation of the switching regulator, thereby preventing deterioration of the coil due to the peak current.

Description

피크전류 제한기능을 갖는 스위칭 레귤레이터Switching Regulator with Peak Current Limit

본 발명은 스위칭 레귤레이터(switching regulator)에 관한것으로, 구체적으로는 코일의 역기전력에 의해 발생되는 피크전류(peak current)를 제한하는 기능을 갖는 스위칭 레귤레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a switching regulator, and more particularly, to a switching regulator having a function of limiting peak current generated by a counter electromotive force of a coil.

도 1은 종래의 스위칭 레귤레이터의 일 예를 보여주는 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating an example of a conventional switching regulator.

도 1에 도시된바와 같이, 종래의 스위칭 레귤레이터는 비교기(10)와, 이의 출력단과 접지단(GND) 사이에 병렬로 구성된 정전류원(12) 및 케페시터(Cx1)와, 상기 비교기(10)의 출력단과 접지단(GND)사이에 직렬로 구성된 코일(Lx1) 및 다이오드(Dx1)와, 상기 코일(Lx1)과 다이오드(Dx1)의 연결노드에 컬렉터단자가 연결되고 전압단(Vbat)에 이미터단자가 연결된 트랜지스터(Q1)와, 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자에 연결되어 상기 트랜지스터(Q1)의 스위칭을 제어하는 제어로직(14)을 포함한다.As shown in FIG. 1, a conventional switching regulator includes a comparator 10, a constant current source 12 and a capacitor Cx1 configured in parallel between an output terminal and a ground terminal GND thereof, and the comparator 10. The collector terminal is connected to the coil Lx1 and the diode Dx1 configured in series between the output terminal and the ground terminal GND, and the connection node of the coil Lx1 and the diode Dx1 and is already connected to the voltage terminal Vbat. A transistor Q1 is connected to the terminal and a control logic 14 connected to the base terminal of the transistor Q1 to control switching of the transistor Q1.

상기 비교기(10)는 해당되는 회로블록의 기준전압 Vref을 감지하여 출력전압 Vref'를 출력한다. 이때, 상기 출력전압 Vref'는 스위칭 레귤레이터의 전압이며, 상기 정전류원(12)에 의한 전류 Iout은 출력 전류이다. 이 출력전류의 특성을 첨부도면 도 2에 도시하였다.The comparator 10 senses the reference voltage Vref of the corresponding circuit block and outputs the output voltage Vref '. At this time, the output voltage Vref 'is a voltage of the switching regulator, and the current Iout by the constant current source 12 is an output current. The characteristic of this output current is shown in FIG.

그런데 이상과 같은, 종래의 스위칭 레귤레이터는 그 스위칭 동작에 따른 온-온프(on-off)시에 상기 코일(Lx1)의 역기전력에 의하여 순간적으로 피크 전류(peak current)가 발생하게 된다. 이러한 피크 전류의 발생으로 인하여 해당되는 코일의 열화가 발생하는 문제점이 있어왔다.However, in the conventional switching regulator as described above, the peak current is instantaneously generated by the counter electromotive force of the coil Lx1 at the time of on-off according to the switching operation. Due to the generation of such peak current, there has been a problem of deterioration of the corresponding coil.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 피크 전류의 발생을 제한하여 코일의 열화를 방지할수 있는 피크 전류의 발생을 제한하는 기능을 구비한 스위칭 레귤레이터를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention has been proposed to solve the above problems, and is to provide a switching regulator having a function of limiting generation of peak current which can prevent deterioration of the coil by limiting generation of peak current.

도 1은 종래의 스위칭 레귤레이터의 일 예를 보여주는 회로도;1 is a circuit diagram showing an example of a conventional switching regulator;

도 2는 종래의 스위칭 레귤레이터의 특성을 보여주는 파형도;2 is a waveform diagram showing the characteristics of a conventional switching regulator;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피크전류 제한기능을 갖는 스위칭 레귤레이터의 상세 회로도;3 is a detailed circuit diagram of a switching regulator having a peak current limiting function according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 레귤레이터의 특성을 보여주는 파형도.4 is a waveform diagram showing characteristics of a switching regulator according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 비교기 12 : 정전류원10: comparator 12: constant current source

14 : 제어로직 20 : 피크전류제한수단14: control logic 20: peak current limiting means

(구성)(Configuration)

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 기준전압을 입력받아 비교결과를 출력하는 비교기와, 상기 비교기의 출력단에 연결된 코일과, 상기 코일과 전원단자 사이에 구성된 제 1 트랜지스터와, 상기 제 1 트랜지스터의 스위칭을 제어하는 제어로직를 포함하는 스위칭 레귤레이터는 : 상기 제 1 트랜지스터와 전원단자 사이에 구성되어 상기 코일의 역기전력에 의한 피크전류 발생을 제한하는 피크전류제한수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, a comparator for receiving a reference voltage and outputting a comparison result, a coil connected to the output terminal of the comparator, a first transistor configured between the coil and the power supply terminal, A switching regulator comprising a control logic for controlling the switching of a first transistor is characterized in that it comprises a peak current limiting means configured between the first transistor and a power supply terminal to limit peak current generation due to counter electromotive force of the coil. .

이 실시예에 있어서, 상기 피크전류제한수단은 상기 제 1 트랜지스터와 전원단자 사이에 구성된 저항과; 상기 제 1 트랜지스터의 이미터단자와 베이스단자에 각각 베이스단자와 컬렉터단자가 연결되고, 상기 전원단자에 이미터단자가 연결된 제 2 트랜지스터를 포함한다.In this embodiment, the peak current limiting means comprises: a resistor configured between the first transistor and a power supply terminal; And a second transistor connected to an emitter terminal and a base terminal of the first transistor, respectively, and an emitter terminal connected to the power supply terminal.

(작용)(Action)

이상과 같은 본 발명에 의하면, 피크전류제한수단은 스위칭 레귤레이터의 스위칭 동작에 따른 온-온프시 상기 코일의 역기전력에 의해 순간적으로 발생되는 피크전류가 제한된다. 따라서 종래와 같은 피크전류에 의한 상기 코일의 열화발생이 방지된다.According to the present invention as described above, the peak current limiting means is limited to the peak current generated instantaneously by the back electromotive force of the coil during on-on according to the switching operation of the switching regulator. Therefore, the deterioration of the coil due to the peak current as in the prior art is prevented.

(실시예)(Example)

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피크전류 제한기능을 갖는 스위칭 레귤레이터의 상세 회로도이다. 도 3에서 도 1에 도시된 구성부분과 동일한 기능을 갖는 구성부분은 동일한 참조번호를 병기하고 그 설명은 생략한다.3 is a detailed circuit diagram of a switching regulator having a peak current limiting function according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, components having the same functions as those shown in FIG. 1 denote the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

도 3에 도시된바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 피크전류 제한기능을 갖는 스위칭 레귤레이터는 비교기(10)와, 정전류원(12) 및 케페시터(Cx1)와, 코일(Lx1) 및 다이오드(Dx1)와, 상기 코일(Lx1)과 다이오드(Dx1)의 연결노드에 컬렉터단자가 연결된 제 1 트랜지스터(Q1)와, 상기 제 1 트랜지스터(Q1)의 스위칭을 제어하는 제어로직(14)을 포함한다. 그리고 피크전류제한수단(20)으로서 상기 제 1 트랜지스터(Q1)의 이미터단자와 전원단(Vbat) 사이에 연결된 저항(R1)과, 상기 제 1 트랜지스터(Q1)의 베이스단자와 이미터단자에 각각 컬렉터단자와 베이스단자가 연결되고 이미터단자가 상기 전원단(Vbat)에 연결된 제 2 트랜지스터(Q2)를 포함한다.As shown in FIG. 3, a switching regulator having a peak current limiting function according to an embodiment of the present invention includes a comparator 10, a constant current source 12, a capacitor Cx1, a coil Lx1, and a diode ( Dx1, a first transistor Q1 having a collector terminal connected to the connection node of the coil Lx1 and the diode Dx1, and a control logic 14 for controlling switching of the first transistor Q1. . As a peak current limiting means 20, a resistor R1 connected between the emitter terminal of the first transistor Q1 and the power supply terminal Vbat, and the base terminal and the emitter terminal of the first transistor Q1. The collector terminal and the base terminal are connected to each other, and the emitter terminal includes a second transistor Q2 connected to the power supply terminal Vbat.

그리고, 이러한 피크전류 제한기능을 갖는 스위칭 레귤레이터의 특성을 첨부도면 도 4에 도시하였다. 참조번호 16은 종래의 스위칭 레귤레이터의 전류 특성을 보여주며, 참조번호 22는 본 발명의 피크전류 제한기능을 구비한 스위칭 레귤레이터의 전류특성을 나타내고 있다.4 shows the characteristics of the switching regulator having such a peak current limiting function. Reference numeral 16 shows current characteristics of a conventional switching regulator, and reference numeral 22 shows current characteristics of a switching regulator having a peak current limiting function of the present invention.

상기 피크전류제한수단(20)은 스위칭 레귤레이터의 스위칭 동작에 따른 온-온프시 상기 코일(Lx1)의 역기전력에 의해 순간적으로 발생되는 피크전류를 제한시킨다.The peak current limiting means 20 limits the peak current generated instantaneously by the counter electromotive force of the coil Lx1 during on-on operation according to the switching operation of the switching regulator.

따라서, 종래와 같은 피크전류에 의한 상기 코일(Lx1)의 열화발생이 방지된다.Therefore, deterioration of the coil Lx1 due to the peak current as in the prior art is prevented.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 스위칭 레귤레이터의 스위칭 동작시 구비된 코일의 역기전력으로 인한 피크전류의 발생을 제한하여, 해당 코일의 열화를 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by limiting the generation of the peak current due to the back electromotive force of the coil provided during the switching operation of the switching regulator, there is an effect that can prevent the degradation of the coil.

Claims (2)

기준전압(Vref)을 입력받아 비교결과를 출력(Vref')하는 비교기(10)와, 상기 비교기(10)의 출력단에 연결된 코일(Lx1)과, 상기 코일(Lx1)과 전원단자(Vbat) 사이에 구성된 제 1 트랜지스터(Q1)와, 상기 제 1 트랜지스터(Q1)의 스위칭을 제어하는 제어로직(14)을 포함하는 스위칭 레귤레이터에 있어서:A comparator 10 for receiving a reference voltage Vref and outputting a comparison result Vref ', between the coil Lx1 connected to the output terminal of the comparator 10, between the coil Lx1 and the power supply terminal Vbat. In the switching regulator comprising a first transistor (Q1) and a control logic 14 for controlling the switching of the first transistor (Q1) in: 상기 제 1 트랜지스터(Q1)와 전원단자(Vbat) 사이에 구성되어 상기 코일(Lx1)의 역기전력에 의한 피크전류 발생을 제한하는 피크전류제한수단(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피크전류 제한기능을 갖는 스위칭 레귤레이터.And a peak current limiting means (20) configured between the first transistor (Q1) and the power supply terminal (Vbat) to limit peak current generation by the counter electromotive force of the coil (Lx1). Switching regulator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피크전류제한수단(20)은,The peak current limiting means 20, 상기 제 1 트랜지스터(Q1)와 전원단자 사이에 구성된 저항(R1)과;A resistor R1 configured between the first transistor Q1 and a power supply terminal; 상기 제 1 트랜지스터(Q1)의 이미터단자와 베이스단자에 각각 베이스단자와 컬렉터단자가 연결되고, 상기 전원단자(Vbat)에 이미터단자가 연결된 제 2 트랜지스터(Q2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피크전류 제한기능을 갖는 스위칭 레귤레이터.And a second transistor Q2 having a base terminal and a collector terminal connected to the emitter terminal and the base terminal of the first transistor Q1, and an emitter terminal connected to the power supply terminal Vbat. Switching regulator with peak current limit.
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