KR20070045143A

KR20070045143A - 스위칭 조정기 및 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법

Info

Publication number: KR20070045143A
Application number: KR1020067015078A
Authority: KR
Inventors: 도모나리 가토; 마사히로 마츠오
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2007-05-02
Also published as: JP4667836B2; WO2006057431A1; TWI303918B; CN1922779B; KR100839885B1; JP2006158038A; TW200633350A; CN1922779A; US7541788B2; US20070159151A1

Abstract

본 발명은 입력 전압을 소정의 전압으로 변환하여 상기 소정의 전압을 출력 단자를 통해서 부하에 출력하는 스위칭 조정기에 관한 것이다. 상기 스위칭 조정기는, 제1 스위칭 소자와, 제2 스위칭 소자와, 제어 전환 회로부 및 평활 회로를 포함한다. PFM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 전압이 제1 전압이 되는 제1 동작 모드가 PWM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 전압이 상기 제1 전압보다 큰 제2 전압이 되는 제2 동작 모드로 전환되는 경우에, 상기 제어 전환 회로부는 상기 PWM 제어를 행하는 동안 상기 출력 단자로부터의 상기 전압을 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시키는 것을 특징으로 한다.

Description

스위칭 조정기 및 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법{SWITCHING REGULATOR AND METHOD FOR SWITCHING OUTPUT VOLTAGE THEREOF}

본 발명은 휴대 기기 등에 사용되는 출력 전압을 변경할 수 있는 스위칭 조정기에 관한 것으로서, 특히 출력 전압을 상승시킬 때에 출력 전압에 발생하는 오버슈트(overshoot)를 경감하기 위한 스위칭 조정기 및 상기 스위칭 조정기의 출력 전압을 전환하는 방법에 관한 것이다.

최근, 환경 대책의 관점으로부터 에너지 절약화가 요구되고 있다. 휴대 전화나 디지털 카메라 등의 전지를 사용하는 기기에서는 전지 수명을 늘린다고 하는 관점으로부터도 기기 내에서 소비하는 전력 삭감의 중요도는 증가하고 있다. 이 때문에, 전원 회로로서는 고효율이면서 소형화가 가능한 인덕터를 이용한 비절연형의 강압형 스위칭 조정기(이하에서는, 스위칭 조정기라고 부른다)가 널리 이용되고 있다. 그러나, 스위칭 조정기는 정격 부하에서는 고효율이지만, 스위칭 조정기 자체의 소비 전류가 비교적 크기 때문에, 기기가 스탠바이 모드 상태 또는 슬립 모드 등의 경부하 구동 모드의 경우에는 효율성을 현저히 저하시킨다.

그래서, 기기가 경부하 구동 모드시에도 효율을 향상시키기 위해서, 예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-300774호 공보에는 경부하 구동 모드 시에 PWM 제어로 부터 PFM 제어로 전환하고, 스위칭 주파수를 저하시켜서 스위칭 조정기로 소비하는 전력을 삭감하는 방법이 행해지고 있었다.

도 5에는 이러한 스위칭 조정기의 일 예를 개략적으로 도시하는 회로도이다.

도 5에서, 스위칭 조정기(100)는 PWM 제어 회로(101)와 PFM 제어 회로(102)를 구비하고 있다. 또한, 스위칭 조정기(100)는 PWM 제어 회로(101)로 구동되는 스위칭 소자(103)와, PFM 제어 회로(102)로 구동되는 또 다른 스위칭 소자(104)를 추가로 구비하고 있다.

통상 동작 모드 시에, PFM 제어 회로(102)는 동작을 정지하고 있다. PWM 제어 회로(101)는 동작하여 스위칭 소자(103)를 스위칭 온/오프 제어한다. 경부하 구동 모드 시에는 PWM 제어 회로(101)는 동작을 정지하고 있다. PFM 제어 회로(102)는 동작하여 스위칭 소자(104)를 스위칭 온/오프 제어한다.

PWM 제어시에 이용하는 스위칭 소자(103)는 대전류가 흐르기 때문에, 상기 스위칭 소자(103)의 크기를 크게 하여 온 저항이 작아지도록 하고 있지만, 스위칭 소자(103)의 크기가 크기 때문에 게이트 용량이 커져 버린다.

부하에 공급하는 전류(이하에서는, 부하 전류라고 부른다)가 큰 경우의 스위칭 조정기의 손실은 스위칭 소자(103)의 온 저항에 의한 손실이 대부분을 차지하지만, 부하 전류가 작은 경우에는 스위칭 소자(103)의 게이트 용량의 충전 및 방전에 의한 손실이 대부분을 차지한다.

이 때문에, PFM 제어시에 이용하는 스위칭 소자(104)는 이 스위칭 소자(104)의 크기를 작게 하여 온 저항은 크지만 게이트 용량이 작아지도록 하여 스위칭 조 정기의 효율성을 향상시키고 있었다.

일본 특허 공개 제2002-300774호 공보에는 이러한 스위칭 조정기를 예시하고 있다.

그러나, 스위칭 조정기의 출력 전압을 변경 가능하게 하여 전압 설정 신호에 따라 출력 전압을 낮은 전압으로부터 높은 전압으로 변경하는 경우에는, 도 6에 도시하는 바와 같이 출력 전압에 오버슈트 전압이 발생한다고 하는 문제가 있었다. 이 오버슈트 전압은 출력 전압을 변경하는 동시에, 스위칭 소자를 온 저항이 큰 것으로부터 작은 것으로 변경하는 경우에는 더 커진다고 하는 문제가 있었다.

또한, 부하 전류가 작은 경부하 구동 모드에서는 스위칭 조정기(100)를 동작용 전원으로서 사용하는 CPU 등의 부하 회로가 동작을 정지하고 있는 상태, 소위 슬립 모드 또는 스탠바이 모드 상태가 되어 있는 경우가 많다. 이러한 경부하 구동 모드에서는 부하 회로의 동작 전압이 통상 구동 모드의 동작 전압보다 작은 전압에서 좋은 경우가 많고, 스위칭 조정기의 출력 전압을 낮추어서 부하 전류를 더 작게 하도록 하는 것이 일반적이었다.

그러나, 이러한 경부하 구동 모드로부터 통상 구동 모드로 전환하는 경우에, 스위칭 조정기의 제어 모드를 PFM 제어로부터 PWM 제어로 전환하는 동시에, 출력 전압을 낮은 전압으로부터 높은 전압으로 변경하면 상기한 바와 같이 출력 전압에 큰 오버슈트 전압이 발생하고, 그에 따라 CPU나 그 밖의 회로에 고장의 원인이 되는 문제점을 발생시킬 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 경부하 구동 모드로부터 통상 구동 모드로 전환할 때에, 출력 전압을 상승시키면 발생하는 오버슈트 전압의 저감을 실현할 수 있는 스위칭 조정기 및 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법을 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 입력 전압을 소정의 전압으로 변환하여 상기 소정의 전압을 출력 단자를 통해서 부하에 출력하는 스위칭 조정기를 제공한다. 본 발명의 스위칭 조정기는, 제1 제어 전극을 포함하고 상기 제1 제어 전극에 입력된 제어 신호에 따라 스위칭을 행하며 상기 입력 전압의 출력을 제어하는 제1 스위칭 소자와, 상기 제1 스위칭 소자의 제1 제어 전극의 용량보다 큰 용량 및 상기 제1 스위칭 소자의 온 저항보다 작은 온 저항을 갖는 제2 제어 전극을 포함하는 제2 스위칭 소자를 구비하고 있다. 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제2 제어 전극에 입력된 제어 신호에 따라 스위칭을 행하며, 상기 입력 전압의 출력을 제어한다. 상기 스위칭 조정기는, 상기 출력 단자로부터 출력되는 전압이 소정의 전압이 되도록 동작 모드에 따라서 상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 양쪽 모두에 대하여 PWM 제어를 행하고 제2 스위칭 소자에 대해서만 PFM 제어를 행하는 제어 전환 회로부와, 상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 각각으로부터 출력된 전압을 평활하여 상기 평활된 전압을 상기 출력 단자에 출력하는 평활 회로부를 더 포함하고 있다. 상기 제어 전환 회로부는, 상기 PFM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제1 전압이 되는 제1 동작 모드로부터 상기 PWM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 상기 제1 전압보다 큰 제2 전압이 되는 제2 동작 모드로 전환하는 경우에, 상기 PWM 제어를 행하는 동안 상기 출력 단자로부터의 출력 전압을 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나의 실시예에 따르면, 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법을 제공한다. 상기 스위칭 조정기는, 입력 단자, 출력 단자, 부하, 제1 제어 전극을 포함하고 상기 제1 제어 전극에 입력된 제어 신호에 따라 스위칭을 행하며 입력 전압의 출력을 제어하는 제1 스위칭 소자, 및 상기 제1 스위칭 소자의 제1 제어 전극의 용량보다 큰 용량 및 상기 제1 스위칭 소자의 온 저항보다 작은 온 저항을 갖는 제2 제어 전극을 포함하는 제2 스위칭 소자를 구비하고 있다. 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제2 제어 전극에 입력된 제어 신호에 따라 스위칭을 행하며 상기 입력 전압의 출력을 제어한다. 상기 스위칭 조정기는 상기 입력 단자에 입력된 입력 전압을 소정의 전압으로 변환하여 상기 소정의 전압을 상기 출력 단자를 통해서 부하에 출력하도록 하기 위해서, 동작 모드에 따라서 상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 양쪽 모두에 대하여 PWM 제어 및 제2 스위칭 소자에 대해서만 PFM 제어 중 하나 이상의 제어를 행함으로써 상기 출력 전압의 변경을 가능하게 하는 것으로서, 상기 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법은, 상기 PFM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제1 전압이 되는 제1 동작 모드로부터 상기 PWM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 상기 제1 전압보다 큰 제2 전압이 되는 제2 동작 모드로 전환하는 경우에, 상기 PWM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압을 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 스위칭 조정기에 따르면, 상기 PFM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 소정의 제1 전압이 되는 제1 동작 모드로부터 상기 PWM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 상기 제1 전압보다 큰 제2 전압이 되는 제2 동작 모드로 전환되는 경우에, 상기 PWM 제어를 행하면서, 상기 출력 단자로부터의 출력 전압을 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적 상승시키도록 할 수 있게 된다. 그 때문에, 출력 전압을 상승시킬 때에 발생하는 오버슈트 전압을 작게 할 수 있고, 오버슈트 전압에 의한 영향을 받지 않으면서 출력 전압의 전환을 행할 수 있다. 또한, PWM 제어와 PFM 제어에 각각에 적합한 스위칭 소자를 채용하고 있기 때문에, PWM 제어와 PFM 제어의 양자 모두에서 효율성의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스위칭 조정기의 구성예를 도시하는 도면.

도 2는 경부하 구동 모드(light-load drive mode)로부터 통상의 구동 모드로 전환되는 동작의 예를 도시하는 타이밍 차트.

도 3은 도 1에 도시된 제어 회로(10)의 동작예를 도시한 흐름도.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스위칭 조정기의 다른 구성예를 도시한 도면.

도 5는 종래의 스위칭 조정기의 예를 도시하는 회로도.

도 6은 도 5에 도시된 출력 전압의 파형 예를 도시하는 도면.

다음에, 본 발명의 첨부한 도면에 도시하는 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명을 상세히 설명한다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스위칭 조정기(1)의 구성예를 도시하는 도면이다.

도 1에서, 스위칭 조정기(1)는 직류 전원(BAT)으로부터 입력 단자인 Vdd 단자에 입력된 입력 전압(Vdd)으로부터 소정의 전압을 생성하여 그 소정의 전압을 출력 전압(Vo)으로서 출력 단자(OUT)로부터 부하(20)에 출력하는 출력 전압 가변 스위칭 조정기이다.

스위칭 조정기(1)는 입력 전압(Vdd)의 출력을 제어하기 위한 스위칭 동작을 행하는 PM0S 트랜지스터로 이루어지는 제1 스위칭 소자(M1)와, NMOS 트랜지스터로 이루어지는 동기 정류용 스위칭 소자(M2)와, 평활 회로를 구성하는 인덕터(L1) 및 콘덴서(C1)와, 출력 전압(Vo)을 분압하고 분압 전압(VFB)을 생성하여 출력하는 출력 전압 검출용 저항(R1, R2)을 구비하고 있다.

또한, 스위칭 조정기(1)는, 입력된 전압 설정 신호(VS)에 따른 전압의 기준 전압(Vref)을 생성하여 출력하는 D/A 컨버터로 이루어지는 기준 전압 발생 회로(2)와, 상기 분압 전압(VFB)과 이 기준 전압(Vref)의 전압 비교를 행하고 이 전압 비교 결과에 따른 전압의 출력 신호(Err)를 출력하는 오차 증폭 회로(3)와, 상기 오 차 증폭 회로(3)의 출력 신호(Err)에 따라 제1 스위칭 소자(M1) 및 동기 정류용 제2 스위칭 소자(M2)에 대하여 PWM 제어를 행함으로써 제1 스위칭 소자(M1) 및 동기 정류용 제2 스위칭 소자(M2)의 스위칭 제어를 행하는 PWM 제어 회로(4)를 추가로 구비하고 있다.

또한, 스위칭 조정기(1)는 Vdd 단자에 입력된 입력 전압(Vdd)의 출력 제어를 행하는 제1 스위칭 소자(M1)의 CMOS 트랜지스터보다 크기가 작은 CMOS 트랜지스터로 이루어지는 제2 스위칭 소자(M3)와, 상기 오차 증폭 회로(3)의 출력 신호(Err)에 따라 이 제2 스위칭 소자(M3)에 대하여 PFM 제어를 행하는 PFM 제어 회로(5)와, 소정의 주파수의 삼각파 신호(TW)를 생성하여 그 삼각파 신호(TW)를 PWM 제어 회로(4) 및 PFM 제어 회로(5)의 각각에 출력하는 발진 회로(OSC)를 구비하고 있다. 제2 스위칭 소자(M3)는 제1 스위칭 소자(M1)의 온 저항보다 큰 온 저항과 제1 스위칭 소자(M1)의 게이트 용량보다 작은 게이트 용량을 갖는다.

또한, 스위칭 조정기(1)는 동작 모드의 전환을 지시하는 전환 신호(FWS)에 따라서 상기 PWM 제어 회로(4)로부터 제1 스위칭 소자(M1)의 게이트에 출력되는 신호(PD)와 PFM 제어 회로(5)로부터 출력된 신호(Spf) 중 어느 하나를 제2 스위칭 소자(M3)의 게이트에 출력하는 제1 스위치(SW1)를 추가로 구비하고 있다. 또한, 스위칭 조정기(1)는 인덕터(L1)에 흐르는 전류를 검출하고, 이 검출한 전류가 소정의 값을 초과하여 과전류로 되어 있는지의 여부를 검출하며, 과전류인 것을 검출하면 PWM 제어 회로(4)에 대하여 제1 스위칭 소자(M1) 및 동기 정류용 스위칭 소자(M2)를 각각 오프시키는 과전류 보호 회로(6)를 구비하고 있다.

또한, 스위칭 조정기(1)는 소정의 전류가 흐르는 유사한 부하인 더미 부하(7)와, 이 더미 부하(7)의 출력 단자(OUT)로의 접속 제어를 행하는 제2 스위치(SW2)와, 소정의 시퀀스에 따라 전압 설정 신호(VS) 및 전환 신호(FWS, DLS)를 각각 생성하여 출력하는 제어 회로(10)를 구비하고 있다. 또한, 기준 전압 발생 회로(2), 오차 증폭 회로(3), PWM 제어 회로(4), PFM 제어 회로(5), 발진 회로(OSC), 저항(R1, R2), 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2) 및 제어 회로(10)는 제어 전환 회로부를 이룬다. 또한, 기준 전압 발생 회로(2), 오차 증폭 회로(3), PWM 제어 회로(4), 발진 회로(OSC) 및 저항(R1, R2)은 PWM 제어 회로부를 구성한다. 기준 전압 발생 회로(2), 오차 증폭 회로(3), PFM 제어 회로(5), 발진 회로(OSC) 및 저항(R1, R2)은 PFM 제어 회로부를 구성한다. 제1 스위치(SW1)는 전환 회로부를 구성한다. 제어 회로(10) 및 제2 스위치(SW2)가 제어 회로부를 구성한다. 또한, 동기 정류용 스위칭 소자(M2), 인덕터(L1) 및 콘덴서(C1)는 평활 회로부를 구성한다.

한편, PWM 제어 회로(4)는 오차 증폭 회로(3)의 출력 신호(Err)와 발진 회로(OSC)로부터의 삼각파 신호(TW)로부터 PWM 제어를 행하기 위한 펄스 신호(Spw)를 생성하여 출력하는 PWM 회로(11)와, 상기 PWM 회로(11)로부터의 펄스 신호(Spw)에 따라서 제1 스위칭 소자(M1)의 스위칭 제어를 행하기 위한 제어 신호(PD)와 동기 정류용 스위칭 소자(M2)의 스위칭 제어를 행하기 위한 제어 신호(ND)를 각각 생성하여 구동하는 구동 회로(12)를 구비하고 있다.

또한, 스위칭 조정기(1)에서, 인덕터(L1) 및 콘덴서(C1)를 제외하는 각각의 부분은 하나의 IC로 집적되어 있고, 이 IC는 Vdd, LX, ECO, FB 및 GND의 각각의 단 자를 구비하며, Vdd 단자는 스위칭 조정기(1)의 입력 단자를 이루고, GND 단자는 접지 전압에 접속되어 있다.

Vdd 단자와 GND 단자 사이에는 직류 전원(BAT)이 접속되고, 이 직류 전원(BAT)으로부터 입력 전압(Vdd)이 Vdd 단자에 입력되어 있다. 출력 단자(OUT)와 접지 전압 사이에는 부하(20)가 접속되어 있다. Vdd 단자와 LX 단자 사이에는 제1 스위칭 소자(M1)와 제2 스위칭 소자(M3)가 병렬로 접속되어 있고, LX 단자와 접지 전압 사이에 동기 정류용 스위칭 소자(M2)가 접속되어 있다. 또한, LX 단자와 출력 단자(OUT) 사이에는 인덕터(L1)가 접속되고, 출력 단자(OUT)와 접지 전압 사이에는 콘덴서(C1)가 접속되어 있다. 인덕터(L1)와 콘덴서(C1)의 접속부, 즉 출력 단자(OUT)는 FB 단자에 접속되고, FB 단자와 접지 전압 사이에 저항(R1)과 저항(R2)의 직렬 회로가 접속되어 있다.

저항(R1)과 저항(R2)의 접속부는 오차 증폭 회로(3)의 반전 입력단에 접속되고, 오차 증폭 회로(3)의 비반전 입력단에는 기준 전압(Vref)이 입력되어 있다. 오차 증폭 회로(3)의 출력 신호(Err)는 PFM 제어 회로(5)와 PWM 회로(11)를 이루는 비교기의 반전 입력단에 각각 출력되고 있다. 발진 회로(OSC)로부터의 삼각파 신호(TW)는 PFM 제어 회로(5)와 PWM 회로(11)를 이루는 비교기의 비반전 입력단에 각각 출력된다. PWM 회로(11)로부터의 펄스 신호(Spw)는 구동 회로(12)에 출력되고 있고, PFM 제어 회로(5)로부터 출력된 펄스 신호(Spf)는 제1 스위치(SW1)의 PFM 단자에 입력된다.

구동 회로(12)는 제1 스위칭 소자(M1)의 스위칭 제어를 행하기 위한 제어 신 호(PD)를 제1 스위칭 소자(M1)의 게이트 및 제1 스위치(SW1)의 PWM 단자에 각각 출력하고, 동기 정류용 스위칭 소자(M2)의 스위칭 제어를 행하기 위한 제어 신호(ND)를 동기 정류용 스위칭 소자(M2)의 게이트에 출력한다. 제1 스위치(SW1)의 COM 단자는 제2 스위칭 소자(M3)의 게이트에 접속되고, 과전류 보호 회로(6)는 LX 단자에 흐르는 전류를 모니터하며, 이 모니터한 결과를 구동 회로(12)에 출력한다. 또한, 제어 회로(10)로부터의 전환 신호(FWS)가 PFM 제어 회로(5), 과전류 보호 회로(6), PWM 회로(11), 구동 회로(12) 및 제1 스위치(SW1)에 각각 입력되어 있다. 또한, FB 단자와 접지 전압 사이에는 제2 스위치(SW2)와 더미 부하(7)가 직렬로 접속되고 있다. 제2 스위치(SW2)에는 제어 회로(10)로부터의 전환 신호(DLS)가 입력되어 있다. 제2 스위치(SW2)는 전환 신호(DLS)에 따라 스위칭을 행한다.

전술한 구성에 있어서, 전환 신호(FWS)는 통상 구동 모드와 통상 구동 모드 보다 소비 전류를 작게 하여 작동하는 경부하 구동 모드의 전환을 행하는 신호이다. 제어 회로(10)는 외부로부터 ECO 단자에 입력된 제어 신호에 따라 전환 신호(FWS)를 생성하여 출력한다. 또한, 제어 회로(10)는 부하(20)에 흐르는 전류를 측정하여 이 전류가 소정의 전류 이하가 된 경우에 경부하 구동 모드로 전환하도록 전환 신호(FWS)를 출력하더라도 좋고, 스위칭 조정기(1)를 내장한 기기가 대기 모드 상태로 전환할 때에 전환 신호(FWS)를 출력하도록 하더라도 좋다. 또한, 경부하 구동 모드는 제1 동작 모드를, 통상의 구동 모드는 제2 동작 모드를 각각 이룬다.

우선, 전환 신호(FWS)가 통상의 구동 모드를 선택하고 있는 경우에 관해서 설명한다. 이 경우, PFM 제어 회로(5)는 동작을 정지하는 동시에 PFM 제어 회로(5) 로 소비하는 전류를 차단하거나, 또는 최소가 되도록 한다. 이와 동시에, PWM 회로(11), 구동 회로(12) 및 과전류 보호 회로(6)가 각각 작동하고, 스위칭 조정기(1)는 동기 정류 방식의 스위칭 조정기로서 작동한다. 또한, 제1 스위치(SW1)는 COM 단자가 PWM 단자에 접속되도록 전환되고, 제2 스위칭 소자(M3)의 게이트에 구동 회로(12)로부터의 제어 신호(PD)가 입력된다.

전술한 설명에 따르면, 제1 및 제2 스위칭 소자(M1, M3)의 각각이 스위칭 동작을 행하고, 제1 및 제2 스위칭 소자(M1, M3)가 온 상태로 하였을 때에, 인덕터(L1)에 전류가 공급된다. 이 때, 동기 정류용 스위칭 소자(M2)는 오프 상태가 되고 있다. 제1 및 제2 스위칭 소자(M1, M3)가 각각 오프 상태가 되면, 동기 정류용 스위칭 소자(M2)가 온 상태가 되고, 인덕터(L1)에 축적되어 있던 에너지가 동기 정류용 스위칭 소자(M2)를 통해 방출된다. 이 때, 발생된 전류는 콘덴서(C1)로 평활되어 출력 단자(OUT)로부터 부하(20)에 출력된다.

또한, 출력 단자(OUT)로부터 출력되는 출력 전압(Vo)은 출력 전압 검출용 저항(R1, R2)으로 분압되고, 이 분압 전압(VFB)이 오차 증폭 회로(3)의 반전 입력단에 입력된다. 오차 증폭 회로(3)의 비반전 입력단에는 기준 전압(Vref)이 입력되어 있기 때문에 분압 전압(VFB)과 기준 전압(Vref)의 전압 차가 오차 증폭 회로(3)로 증폭되어 PWM 회로(11)의 반전 입력단에 출력된다. PWM 회로(11)의 비반전 입력단에는 발진 회로(OSC)로부터의 삼각파 신호(TW)가 입력되고, PWM 회로(11)는 PWM 제어된 펄스 신호(Spw)를 구동 회로(12)에 출력한다.

스위칭 조정기(1)의 출력 전압(Vo)이 커지면 오차 증폭 회로(3)의 출력 신 호(Err)의 전압이 저하된다. PWM 회로(11)로부터의 펄스 신호(Spw)의 충격 계수(duty cycle)는 작아진다. 그 결과, 제1 및 제2 스위칭 소자(M1, M3)가 온 상태가 되는 시간이 줄어들고, 스위칭 조정기(1)의 출력 전압(Vo)이 저하되도록 제어된다. 스위칭 조정기(1)의 출력 전압(Vo)이 작아지면 상기와 반대 동작을 행하고, 그 결과로서 스위칭 조정기(1)의 출력 전압(Vo)이 일정해지도록 제어된다.

과전류 보호 회로(6)는 제1 및 제2 스위칭 소자(M1, M3)가 온 상태가 되고 있는 동안의 각 스위칭 소자(M1, M3)에서의 전압 강하를 소정의 전압과 비교한다. 그 비교 결과, 전압 강하가 소정의 전압을 초과하는 경우에 과전류 보호 회로(6)는 소정의 신호를 출력하며, 구동 회로(12)의 동작을 정지시킨다. 구동 회로(12)가 동작을 정지하면, 과전류 보호 회로(6)는 제어 신호(PD)를 하이 레벨로 설정하는 동시에, 제어 신호(ND)를 로우 레벨로 설정하여, 제1 및 제2 스위칭 소자(M1, M3) 및 동기 정류용 스위칭 소자(M2)를 각각 오프시킨다. 이 때문에, 출력 단자(OUT)로부터의 출력 전류의 공급이 정지한다.

다음에, 전환 신호(FWS)가 경부하 구동 모드를 선택하고 있는 경우에 관해서 설명한다. 이 경우, PFM 제어 회로(5)가 작동하고, PWM 회로(11), 구동 회로(12) 및 과전류 보호 회로(6)가 각각 동작을 정지하는 동시에, 각각의 소비 전류를 차단하거나 또는 최소가 되도록 한다. 또한, 제1 스위치(SW1)는 COM 단자가 PFM 단자에 접속되도록 전환되고, 제2 스위칭 소자(M3)의 게이트에는 PFM 제어 회로(5)로부터의 PFM 제어된 펄스 신호(Spf)가 입력된다. 제2 스위칭 소자(M3)는 PFM 제어 회로(5)로부터의 펄스 신호(Spf)에 따라 스위칭 동작을 행한다. 이 때, 구동 회 로(12)는 동작을 정지하고 있기 때문에 동기 정류용 스위칭 소자(M2)는 오프한 상태가 그대로 유지된다. 이 때문에, 인덕터(L1)에 축적된 에너지는 동기 정류용 스위칭 소자(M2)의 소스와 드레인 사이에 접속되는 기생 다이오드(D1)를 통해 방출된다.

여기서, 경부하 구동 모드로부터 통상의 구동 모드로 전환할 때의 동작에 관해서, 도 2에 도시된 타이밍 차트와 도 3에 도시된 흐름도를 참조하면서 설명한다. 또한, 도 2에 도시된 단계 S1 내지 단계 S7은 도 3에 도시된 단계 S1 내지 단계 S7에 대응하고 있다.

우선, 단계 S1에서는 경부하 구동 모드가 선택되기 때문에, 제어 회로(10)는 기준 전압 발생 회로(2)에 대하여, 출력 전압(Vo)이 소정의 정전압인 제1 전압(Vo)이 되도록 전압 설정 신호(VS)에서 기준 전압(Vref)의 전압값을 설정하고 있다. 또한, 제어 회로(10)는 전환 신호(FWS)에서 스위칭 조정기(1)가 PFM 제어를 행하도록 하고 있고, 전환 신호(DLS)에서 제2 스위치(SW2)를 오프시켜 차단 상태로 하고 있다.

다음에, 단계 S2에서 제어 회로(10)는 전환 신호(FWS)를 사용하여 스위칭 조정기(1)가 PWM 제어를 행하도록 한다. 이 후, 단계 S3에서 제어 회로(10)는 전압 설정 신호(VS)를 사용하여 기준 전압(Vref)을 변경하는 것에 의해 스위칭 조정기(1)의 출력 전압(Vo)을 단계적으로 증가시켜 간다. 이 때, 제어 회로(10)는 기준 전압 발생 회로(2)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 변경함으로써 출력 전압(Vo)의 조정을 행하고 있고, 기준 전압 발생 회로(2)는 D/A 컨버터로 구성되어 있다.

기준 전압 발생 회로(2)는 제어 회로(10)로부터 입력되는 복수 비트로 구성된 전압 설정 신호(VS)의 비트가 조합에 따른 전압을 생성하여 출력한다. 제어 회로(10)는 스위칭 조정기(1)가 PWM 제어를 행하도록 하면 출력 전압(Vo)을 αV만큼 상승시키도록 전압 설정 신호(VS)를 기준 전압 발생 회로(2)에 출력한다. 또한, 이 때, 출력 전압(Vo)의 성분에는 오버슈트 전압이 발생하지만, 출력 전압(Vo)의 변화, 즉 αV가 매우 작기 때문에, 오버슈트 전압도 작아 지기 때문에 문제점이 발생하지 않는다.

다음에, 단계 S4에서 제어 회로(10)는 출력한 전압 설정 신호(VS)가 출력 전압(Vo)이 제1 전압(Vo1)보다 큰 소정의 전압인 제2 전압(Vo2)이 되는 전압으로 기준 전압(Vref)을 설정하는 데이터가 되어 있는지의 여부를 조사하고, 전압 설정 신호(VS)가 출력 전압(Vo)을 소정의 제2 전압(Vo2)이 되는 전압으로 기준 전압(Vref)을 설정하는 데이터로 되어 있는 경우(단계 S4에서 YES), 단계 S5로 동작이 진행한다. 또한, 단계 S4에서 반대로 전압 설정 신호(VS)가 출력 전압(Vo)이 소정의 제2 전압(Vo2) 미만이 되는 전압으로 기준 전압(Vref)을 설정하는 데이터가 포함되어 있는 경우(단계 S4에서 NO), 단계 S3으로 동작이 복귀한다. 즉, 단계 S3 및 S4에서는 스위칭 조정기(1)의 출력 전압(Vo)을 제1 전압(Vo1)으로부터 제2 전압(Vo2)으로 단계적으로 상승시켜 가는 처리를 행하고, 소정 시간이 경과할 때마다 전압 설정 신호(VS)의 비트의 조합을 변경하고 출력 전압(Vo)을 αV씩 상승시켜 간다. 단계 S4에서 도시하는 바와 같이, 출력 전압(Vo)이 제2 전압(Vo2)에 도달한 단계에서 전압 설정 신호(VS)의 비트의 조합을 유지하고, 출력 전압(Vo)을 제2 전압(Vo2)에 고 정시킨다.

출력 전압(Vo)이 1 단계에서 상승하는 전압 증폭인 α는 제2 전압(Vo2)과 제1 전압(Vo1)의 전압 차 및 기준 전압 발생 회로(2)를 구성하는 D/A 컨버터의 비트수로 정해지고, 부하(20)에 영향을 부여하지 않는 크기의 오버슈트 전압에 억제하도록 설정한다. 예컨대, 전압 증폭(α)을 약 20 mV로 설정하면 전압 증폭(α)이 일정하기 때문에 제1 전압(Vo1)과 제2 전압(Vo2)의 전압 차가 커질수록 제2 전압(Vo2)에 도달하기까지의 단계 수는 많아진다. 또한, 도 2에서는 출력 전압(Vo)이 제1 전압(Vo1)일 때의 기준 전압(Vr)을 Vr1로 할당하고, 출력 전압(Vo)이 제2 전압(Vo2)일 때의 기준 전압(Vr)을 Vr2로 할당하고 있다.

다음에, 제어 회로(10)는 단계 S5에서 제2 스위치(SW2)를 온 시켜 도통 상태가 되도록 전환 신호(DLS)를 출력한다. 이 때문에, 제2 스위치(SW2)는 온 하고, 출력 단자(OUT)와 접지 전압 사이에 더미 부하(7)가 접속될 수 있다.

여기서, 더미 부하를 접속하는 이유에 관해서 설명한다.

스위칭 조정기(1)를 PFM 제어로부터 PWM 제어로 전환하였을 때에는 부하(20)는 아직 통상의 드라이브 모드 상태가 되어 있지 않고, 부하(20)에 흐르는 전류는 경부하 드라이브 모드 상태에서 변하지 않고 실질적으로 동일하다. 따라서, 전류는 매우 낮다. 이와 같이, 부하(20)에 흐르는 전류가 거의 0인 상태에서 PFM 제어로부터 PWM 제어로 전환하면 전환 직후에는, PWM 회로(11)는 버스트 발진 등의 이상 동작을 행하고, 출력 전압(Vo)이 불안정해진다.

다만, 출력 전압(Vo)을 상승시키는 동안에 출력 단자(OUT)에 접속되어 있는 콘덴서(C1)에 충전 전류가 흐르기 때문에 PWM 회로(11)는 버스트 발진 등의 이상 동작이 발생되지 않지만, 출력 전압(Vo)이 제2 전압(Vo2)이 된 후에는 부하 전류가 없어지기 때문에 PWM 회로(11)는 이상 동작을 행하여 출력 전압(Vo)이 불안정해진다. 이러한 동작이 되는 것을 방지하기 위해서, 출력 전압(Vo)이 제2 전압(Vo2)이 된 후, PWM 회로(11)가 안정된 동작을 행할 때까지 출력 단자(OUT)에 더미 부하(7)를 접속한다. 또한, 더미 부하(7)를 접속하는 타이밍으로서는 PWM 제어로 전환한 직후에 접속하더라도 좋지만, 상기한 바와 같이, 출력 전압(Vo)을 상승시키는 동안에는 이상 동작이 잘 일어나지 않기 때문에, 출력 전압(Vo)이 제2 전압(Vo2)이 된 직후에 접속하는 것이 바람직하다.

물론, PWM 제어로 전환한 직후부터 출력 전압(Vo)이 제2 전압(Vo2)에 도달하기까지 사이에 더미 부하(7)를 접속하도록 하더라도 좋지만, 이 경우에는 더미 부하(7)를 접속한 후, 출력 전압이 제2 전압(Vo2)에 도달하기까지의 사이에 더미 부하(7)에 흐르는 전류로, 전력이 쓸데없이 소비되어 버린다고 하는 문제가 있다.

다음에, 제어 회로(10)는 단계 S6에서는 PWM 제어가 정상적으로 행해질 때까지 요구하는 시간보다 긴 소정의 시간만큼 더미 부하(18)를 접속한 상태로 유지하고, 단계 S7에서는 소정 시간이 경과한 후, 전환 신호(DLS)를 이용하여 제2 스위치(SW2)를 오프 상태로 하며, 이 흐름은 종료하고, 경부하 드라이브 모드 상태로부터 통상의 구동 모드로 이행할 때의 동작이 종료한다.

또한, 도 1에 도시된 동기 정류용 스위칭 소자(M2) 대신에 플라이휠 다이오드(D2)를 사용하더라도 좋고, 이 경우의 구성은 도 4와 같이 된다. 도 4에서는 도 1에 도시된 구성과 동일한 구성 또는 유사한 구성은 도 1과 동일한 부호로 나타내고 있다. 도 4에서는 플라이휠 다이오드(D2)를 IC 외에 설치한 경우를 예로서 나타내고 있지만, 플라이휠 다이오드(D2)에 PN 접합형 등의 집적화에 알맞은 다이오드를 사용한 경우, 플라이휠 다이오드(D2)는 IC 내에 형성된다.

또한, 상기 설명에 따르면, 출력 전압(Vo)을 제1 전압(Vo1)으로부터 제2 전압(Vo2)으로 상승시킬 때, 균등하게 αV씩 단계적으로 상승시키도록 하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 균등 또는 불균등에 관계없이 출력 전압(Vo)을 제1 전압(Vo1)으로부터 제2 전압(Vo2)에 단계적으로 상승시키도록 하면 좋다.

이와 같이, 본 제1 실시예에서의 스위칭 조정기는 경부하 구동 모드로부터 통상의 구동 모드로 이행할 때에, 출력 전압(Vo)이 제1 전압(Vo1) 상태에서, PFM 제어로부터 PWM 제어로 전환하고, 그 후, 출력 전압(Vo)을 조금씩 단계적으로 상승시키도록 하였다. 이 때문에, 출력 전압(Vo)을 상승시킬 때에 발생하는 오버슈트 전압을 작게 억제할 수 있고, 오버슈트 전압에 의한 영향을 받지 않고 출력 전압(Vo)의 전환을 행할 수 있다. 또한, 더미 부하를 접속함으로써, PWM 제어로 이행한 직후에 버스트 발진 등의 이상 동작을 방지할 수 있다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 제1 동작 모드로부터 제2 동작 모드로 전환하는 경우에, 제어 전환 회로부는 출력 단자로부터의 출력 전압이 제1 전압이 되는 상태에서 PFM 제어로부터 PWM 제어로 전환한다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 스위칭 조정기는 소정의 전류가 흐르는 더미 부하를 더 포함한다. 상기 제어 전환 회로부는 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제2 전압이 되면, 소정 시간 동안 상기 더미 부하를 상기 출력 단자에 접속하고 있다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 제어 전환 회로부는, 상기 제1 스위칭 소자에 대하여 PWM 제어를 행하는 PWM 제어 회로부와, 상기 제2 스위칭 소자에 대하여 PFM 제어를 행하는 PFM 제어 회로부와, 상기 PWM 제어 회로부 및 상기 PFM 제어 회로부의 각각으로부터 상기 제2 스위칭 소자의 제2 제어 전극으로 제어 신호들의 출력을 제어하는 전환 회로부와, 상기 PWM 제어 회로부, 상기 PFM 제어 회로부 및 상기 전환 회로부의 동작을 제어하는 제어 회로부를 포함한다. 상기 제어 회로부는 제1 동작 모드시에는 PWM 제어 회로부의 동작을 정지시키는 동시에 전환 회로부에 대하여 PFM 제어 회로부로부터의 제어 신호를 배타적으로 제2 스위칭 소자의 제2 제어 전극에 출력시킨다. 또한, 상기 제어 회로부는 제2 동작 모드시에는 PWM 제어 회로부를 동작시키는 동시에 전환 회로부에 대하여 PWM 제어 회로부로부터의 제어 신호를 배타적으로 제2 스위칭 소자의 제2 제어 전극에 출력시킨다. 상기 제어 회로부는 제1 동작 모드로부터 제2 동작 모드로 전환할 때, PFM 제어 회로부의 동작을 정지시키는 동시에 전환 회로부에 대하여 PWM 제어 회로부로부터의 제어 신호를 배타적으로 제2 스위칭 소자의 제2 제어 전극에 출력시킨 상태에서 상기 출력 전압을 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시킨다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 스위칭 조정기는 소정의 전류가 흐르는 더미 부하를 더 포함한다. 상기 제어 회로부는 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제2 전압이 되면, 소정 시간 동안 상기 더미 부하를 상기 출력 단자에 접속 시키고 있다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 제1 동작 모드의 부하에 흐르는 전류는 상기 제2 동작 모드의 부하에 흐르는 전류보다 작게 된다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 제1 전압과 제2 전압의 전압 차가 클수록 상기 출력 전압을 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시키는 단계의 수는 제어 전환 회로부에서 증가한다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 제1 스위칭 소자와 직렬로 접속되는 평활 회로부는 동기 정류용 스위칭 소자를 포함한다. 동기 정류용 스위칭 소자는 상기 제어 전환 회로부에 의해 스위칭 실행이 제어된다. 상기 제1 스위칭 소자, 제2 스위칭 소자, 제어 전환 회로부, 동기 정류용 스위칭 소자 및 더미 부하는 하나의 IC에 집적되어 있다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법은 상기 제1 동작 모드로부터 제2 동작 모드로 전환하는 경우에, 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제1 전압이 되는 상태에서 PFM 제어로부터 PWM 제어로 전환하는 단계를 더 포함하고 있다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 스위칭 조정기는 소정의 전류가 흐르는 더미 부하를 더 포함하고 있다. 상기 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법은, 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제2 전압이 되면, 소정 시간 동안 상기 더미 부하를 상기 출력 단자에 접속하는 단계를 더 포함하고 있다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방 법에서 상기 제1 동작 모드의 부하에 흐르는 전류는 상기 제2 동작 모드의 부하에 흐르는 전류보다 작게 된다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법은, 제1 전압과 제2 전압과의 전압 차가 크게 됨에 따라서 출력 전압을 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시키는 단계의 수를 증가시키는 단계를 더 포함한다.

전술한 스위칭 조정기에 따르면, 소정의 전류가 흐르는 유사한 부하인 더미 부하를 추가로 설치하고 있다. 상기 제어 전환 회로부는 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제2 전압이 되면, 소정 시간 동안 상기 출력 단자에 상기 더미 부하를 접속하고 있다. 이에 따라, PFM 제어를 PWM 제어로 전환한 후, 즉시 부하 전류가 증가하지 않는 경우에 있어서도 PWM 제어를 안정적으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명이 예시의 목적을 위해서 특정 실시예들을 참조하여 설명하고 있지만, 본 발명을 이들 실시예들로 한정하는 것은 아니며, 당업자라면 첨부된 특허 청구의 범위 및 그 등가물들에 의해 정의되고 있는 바와 같은 본 발명의 기술적 사상 및 범주를 이탈함이 없이 여러 가지의 변형 및 수정이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

본 출원은 2004년 11월 26일자로 일본 특허청에 제출된 일본 특허 출원 제2004-342430호의 우선권 주장에 기초하고 있고, 참고로 그 전체 내용을 본원 명세서에 통합한다.

Claims

입력 전압을 소정의 전압으로 변환하여 상기 소정의 전압을 출력 단자를 통해서 부하에 출력하는 스위칭 조정기에 있어서,

제1 제어 전극을 포함하고, 상기 제1 제어 전극에 입력된 제어 신호에 따라 스위칭을 행하며, 상기 입력 전압의 출력을 제어하는 제1 스위칭 소자와;

상기 제1 스위칭 소자의 제1 제어 전극의 용량보다 큰 용량 및 상기 제1 스위칭 소자의 온 저항보다 작은 온 저항을 갖는 제2 제어 전극을 포함하고, 상기 제2 제어 전극에 입력된 제어 신호에 따라 스위칭을 행하며, 상기 입력 전압의 출력을 제어하는 제2 스위칭 소자와;

상기 출력 단자로부터 출력되는 전압이 소정의 전압이 되도록, 동작 모드에 따라서 상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 양쪽 모두에 대한 PWM 제어와 제2 스위칭 소자 전용의 PFM 제어 중 어느 하나의 제어를 행하는 제어 전환 회로부와;

상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 각각으로부터 출력된 전압을 평활하여 상기 평활된 전압을 상기 출력 단자에 출력하는 평활 회로부

를 포함하고,

상기 제어 전환 회로부는, 상기 PFM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 소정의 제1 전압이 되는 제1 동작 모드로부터 상기 PWM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 상기 소정의 제1 전압보다 큰 제2 전 압이 되는 제2 동작 모드로 전환하는 경우에, 상기 PWM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 전압을 소정의 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시키는 것인 스위칭 조정기.
제1항에 있어서, 상기 제어 전환 회로부는, 상기 제1 동작 모드로부터 제2 동작 모드로 전환하는 경우에, 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제1 전압이 되는 상태에서 PFM 제어로부터 PWM 제어로 전환하는 것인 스위칭 조정기.
제1항에 있어서, 소정의 전류가 흐르는 더미 부하를 더 포함하고,

상기 제어 전환 회로부는, 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제2 전압이 되면, 소정 시간 동안 상기 더미 부하를 상기 출력 단자에 접속하는 것인 스위칭 조정기.
제1항에 있어서, 상기 제어 전환 회로부는,

상기 제1 스위칭 소자에 대하여 PWM 제어를 행하는 PWM 제어 회로부와;

상기 제2 스위칭 소자에 대하여 PFM 제어를 행하는 PFM 제어 회로부와;

상기 PWM 제어 회로부 및 상기 PFM 제어 회로부의 각각으로부터 상기 제2 스위칭 소자의 제2 제어 전극으로의 제어 신호들의 출력을 제어하는 전환 회로부와;

상기 PWM 제어 회로부, 상기 PFM 제어 회로부 및 상기 전환 회로부의 동작을 제어하는 제어 회로부

를 포함하고,

상기 제어 회로부는,

제1 동작 모드시에는 PWM 제어 회로부의 동작을 정지시키는 동시에 상기 전환 회로부에 대하여 PFM 제어 회로부로부터의 제어 신호를 배타적으로 제2 스위칭 소자의 제2 제어 전극에 출력시키고,

제2 동작 모드시에는 PWM 제어 회로부를 동작시키는 동시에 상기 전환 회로부에 대하여 PWM 제어 회로부로부터의 제어 신호를 배타적으로 제2 스위칭 소자의 제2 제어 전극에 출력시키며,

제1 동작 모드로부터 제2 동작 모드로 전환할 때, PFM 제어 회로부의 동작을 정지시키는 동시에 상기 전환 회로부에 대하여 PWM 제어 회로부로부터의 제어 신호를 배타적으로 제2 스위칭 소자의 제2 제어 전극에 출력시킨 상태에서 상기 출력 전압을 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시키는 것인 스위칭 조정기.
제4항에 있어서, 소정의 전류가 흐르는 더미 부하를 더 포함하고,

상기 제어 회로부는, 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제2 전압이 되면, 소정 시간 동안 상기 더미 부하를 상기 출력 단자에 접속하는 것인 스위칭 조정기.
제1항에 있어서, 상기 제1 동작 모드의 부하에 흐르는 전류는 상기 제2 동작 모드의 부하에 흐르는 전류보다 작은 것인 스위칭 조정기.
제1항에 있어서, 제1 전압과 제2 전압의 전압 차가 크게 되면, 상기 출력 전압을 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시키는 단계의 수는 제어 전환 회로부에서 증가되는 것인 스위칭 조정기.
제3항에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자에 직렬로 접속되는 상기 평활 회로부는 동기 정류용 스위칭 소자를 포함하고, 상기 동기 정류용 스위칭 소자는 스위칭 실행시에 상기 제어 전환 회로부에 의해 제어되며, 상기 제1 스위칭 소자, 제2 스위칭 소자, 제어 전환 회로부, 동기 정류용 스위칭 소자 및 더미 부하는 하나의 IC에 집적되는 것인 스위칭 조정기.
스위칭 조정기의 출력 전압을 가변 출력 전압으로 전환하는 방법으로서, 상기 스위칭 조정기는, 입력 단자와; 출력 단자와; 제1 제어 전극을 포함하고 상기 제1 제어 전극에 입력된 제어 신호에 따라 스위칭을 행하며 입력 전압의 출력을 제어하는 제1 스위칭 소자와; 상기 제1 스위칭 소자의 제1 제어 전극의 용량보다 큰 용량 및 상기 제1 스위칭 소자의 온 저항보다 작은 온 저항을 갖는 제2 제어 전극을 포함하고 상기 제2 제어 전극에 입력된 제어 신호에 따라 스위칭을 행하며 상기 입력 전압의 출력을 제어하는 제2 스위칭 소자를 포함하고, 상기 스위칭 조정기는 상기 입력 단자에 입력된 입력 전압을 소정의 전압으로 변환하여 상기 소정의 전압을 상기 출력 단자를 통해서 부하에 출력하도록 하기 위해서 동작 모드에 따라서 상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 양쪽 모두에 대한 PWM 제어와 제2 스위칭 소자 전용의 PFM 제어 중 하나 이상의 제어를 실행함으로써 상기 출력 전압의 변경을 가능하게 하는 것인, 상기 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법으로서,

상기 PWM 제어를 행하는 단계와;

상기 PFM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 소정의 제1 전압이 되는 제1 동작 모드로부터 상기 PWM 제어를 행하면서 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 상기 소정의 제1 전압보다 큰 제2 전압이 되는 제2 동작 모드로 전환하는 경우에, 상기 출력 단자로부터의 출력 전압을 소정의 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시키는 단계

를 포함하는 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법.
제9항에 있어서, 상기 제1 동작 모드를 제2 동작 모드로 전환하는 경우에, 상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제1 전압이 되는 상태에서 PFM 제어로부터 PWM 제어로 전환하는 단계를 더 포함하는 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법.
제9항에 있어서, 상기 스위칭 조정기는 소정의 전류가 흐르는 더미 부하를 더 포함하고, 상기 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법은,

상기 출력 단자로부터의 출력 전압이 제2 전압이 되면, 소정 시간 동안 상기 더미 부하를 상기 출력 단자에 접속하는 단계를 더 포함하는 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법.
제9항에 있어서, 상기 제1 동작 모드의 부하에 흐르는 전류는 상기 제2 동작 모드의 부하에 흐르는 전류보다 작은 것인 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법.
제9항에 있어서, 제1 전압과 제2 전압의 전압 차가 크게 되면 상기 출력 전압을 제1 전압으로부터 제2 전압으로 단계적으로 상승시키는 단계의 수가 제어 전환 회로부에서 증가되는 것인 스위칭 조정기의 출력 전압 전환 방법.