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JP4728718B2 - 昇圧型スイッチングレギュレータおよびその制御回路ならびにそれを用いた電子機器 - Google Patents

昇圧型スイッチングレギュレータおよびその制御回路ならびにそれを用いた電子機器 Download PDF

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Description

本発明は、スイッチングレギュレータに関し、特に昇圧型スイッチングレギュレータの起動時の制御方式に関する。
近年の携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、ノート型パーソナルコンピュータなどのさまざまな電子機器は、液晶のバックライトとして設けられた発光ダイオード(以下、LEDという)やマイクロプロセッサ、あるいはその他のアナログ、デジタル回路などの異なる電源電圧で動作する多くのデバイスが搭載されている。
一方で、こうした電子機器にはリチウムイオン電池などの電池が電源として搭載される。リチウムイオン電池から出力される電圧を、異なる電源電圧で動作するデバイスに供給するために、電池電圧を昇圧または降圧するスイッチングレギュレータなどのDC/DCコンバータが用いられる。
昇圧型あるいは降圧型のスイッチングレギュレータは、整流用のダイオードを用いる方式(以下、ダイオード整流方式という)と、ダイオードの代わりに、同期整流用トランジスタを用いる方式(以下、同期整流方式という)が存在する。前者の場合、負荷に流れる負荷電流が小さいときに高効率が得られるという利点を有するが、制御回路の外部に、インダクタ、キャパシタに加えてダイオードが必要となるため、回路面積が大きくなる。後者の場合、負荷に供給する電流が小さいときの効率は、前者に比べて劣るが、ダイオードの代わりにトランジスタを用いるため、LSIの内部に集積化することができ、周辺部品を含めた回路面積としては小型化が可能となる。
ここでダイオード整流方式、あるいは同期整流方式の昇圧型スイッチングレギュレータは、電池電圧などが入力される入力端子から、昇圧後の電圧(以下、出力電圧という)を出力する出力端子との間には、同期整流用トランジスタおよびインダクタが直列に接続される。同期整流用トランジスタにPチャンネルMOSFETを用い、かつそのバックゲートをソース(またはドレイン)と接続した場合には、同期整流用トランジスタをオフして昇圧動作を停止した状態においても、バックゲートとドレイン(またはソース)間のボディダイオード(寄生ダイオード)およびインダクタを介して負荷に電流が流れてしまうという問題があった。
特開2004−32875号公報 特開2002−252971号公報
昇圧動作停止時に同期整流用トランジスタおよびインダクタを介して負荷に流れる電流を防止するために、この電流経路上にスイッチ素子として直流防止用トランジスタを設ける方法が考えられる。しかしながら、この直流防止用トランジスタを急激にオンすると、突入電流が流れてしまうという問題がある。
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、起動時の突入電流を抑制した昇圧型スイッチングレギュレータの提供にある。
本発明のある態様は、昇圧型スイッチングレギュレータの制御回路に関する。この制御回路は、一端が接地されたスイッチングトランジスタと、スイッチングトランジスタの他端が接続される第1端子と、第1端子にその一端が接続されるべきインダクタの他端が接続される第2端子と、入力電圧が印加される第3端子と、第2端子と第3端子間に設けられた補助トランジスタと、時間とともに増加する第1ソフトスタート電圧を生成する第1ソフトスタート回路と、第1ソフトスタート電圧より遅れて増加する第2ソフトスタート電圧を生成する第2ソフトスタート回路と、昇圧型スイッチングレギュレータの出力電圧と第1ソフトスタート電圧の誤差電圧にもとづき、補助トランジスタの制御端子の電圧を制御する誤差増幅器と、昇圧型スイッチングレギュレータの出力電圧と、第2ソフトスタート電圧を所定電圧だけシフトした電圧が入力され、2つの電圧が近づくようデューティ比の制御されるパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、パルス幅変調信号にもとづき、前記スイッチングトランジスタを駆動するドライバ回路と、を備える。
補助トランジスタを昇圧停止時における直流防止用のスイッチとして用い、さらにその制御端子の電圧を制御する誤差増幅器とともにリニアレギュレータを構成する。ここで、制御端子とはMOSETのゲート、バイポーラトランジスタのベースに相当する端子をいう。この態様によれば、昇圧型スイッチングレギュレータの起動時に、第1ソフトスタート電圧にもとづいてリニアレギュレータにより出力電圧を緩やかに立ち上げ、その後、第2ソフトスタート電圧にもとづいて、昇圧された出力電圧を緩やかに立ち上がることができ、突入電流の発生を抑制することができる。
第2ソフトスタート回路は、第1ソフトスタート回路から出力される第1ソフトスタート電圧を所定レベルだけ低電圧側にシフトするレベルシフト回路を含んでもよい。
ソフトスタート電圧を生成するためには、キャパシタを用いた時定数回路や、D/Aコンバータなどが必要とされるため、第1ソフトスタート電圧と第2ソフトスタート電圧をひとつのソフトスタート回路を用いて生成することにより回路面積を削減できる。
スイッチングトランジスタはNチャンネルMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であり、補助トランジスタはPチャンネルMOSFETであってもよい。
制御回路は、1つの半導体基板上に一体集積化されてもよい。なお、ここでの集積化とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。
本発明の別の態様は、昇圧型スイッチングレギュレータである。この昇圧型スイッチングレギュレータは、上述の制御回路と、制御回路の第1端子および第2端子間に設けられるインダクタと、第1端子にアノードが接続される整流ダイオードと、整流ダイオードのカソードと接地間に接続される出力キャパシタと、を備え、整流ダイオードのカソードと出力キャパシタの接続点の電圧を出力電圧として出力する。
この態様によると、補助トランジスタによりインダクタおよび整流ダイオードを介して流れる電流を遮断することができる。また、起動時において、出力キャパシタに突入電流が流れ込むのを防止することができる。
本発明のさらに別の態様は、電子機器である。この電子機器は、電池と、電池の電圧を昇圧する上述の昇圧型スイッチングレギュレータと、昇圧型スイッチングレギュレータにより駆動される発光素子と、を備える。
なお、以上の構成要素の任意の組合せや本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明に係る昇圧型スイッチングレギュレータの制御回路によれば、直流防止用トランジスタを設けずに昇降圧動作の停止時に流れる電流を遮断可能することができる。
図1は、実施の形態に係る昇圧型スイッチングレギュレータ200の構成を示す回路図である。昇圧型スイッチングレギュレータ200は、制御回路100、インダクタL1、出力キャパシタCo、整流ダイオードD1、第1抵抗R1、第2抵抗R2を含むダイオード整流方式のスイッチングレギュレータである。
本実施の形態に係る昇圧型スイッチングレギュレータ200は、入力電圧Vinを所定の昇圧率で昇圧し、出力端子204から出力電圧Voutを出力する。
はじめに制御回路100の構成について説明する。制御回路100は、入出力端子として、第1端子102、第2端子104、第3端子106、電圧帰還端子108、接地端子110、スタンバイ端子112を備える。また、その内部にスイッチングトランジスタM1、補助トランジスタM2、ドライバ回路10、パルス幅変調器12、ソフトスタート回路20、誤差増幅器22、レベルシフト回路24を含む。
接地端子110は、外部の接地電位と接続される。スイッチングトランジスタM1は、NチャンネルMOSFETであって、ソースが接地端子110を介して接地されている。第1端子102は、スイッチングトランジスタM1のドレインが接続される。この第1端子102には、外部にインダクタL1の一端が接続される。第2端子104は、第1端子102にその一端が接続されるべきインダクタL1の他端が接続される。第3端子106は、外部から入力電圧Vinが印加される。
補助トランジスタM2は、ドレインが第2端子104に、ソースが第3端子106に接続される。電圧帰還端子108には、昇圧型スイッチングレギュレータ200の出力電圧Voutが第1抵抗R1および第2抵抗R2によって分圧された帰還電圧Vout’が帰還される。帰還電圧Vout’は、Vout’=Vout×R1/(R1+R2)で与えられる。帰還電圧Vout’は、誤差増幅器22およびパルス幅変調器12へと入力される。
ソフトスタート回路20は、時間とともに増加する第1ソフトスタート電圧Vss1を生成する。このソフトスタート回路20には、スタンバイ端子112を介してスタンバイ信号STBが入力されており、スタンバイ信号STBがローレベルからハイレベルに変化すると、第1ソフトスタート電圧Vss1を0Vから所定の最大電圧Vmaxまで緩やかに上昇させる。
誤差増幅器22の反転入力端子には、第1ソフトスタート電圧Vss1が入力され、非反転入力端子には、帰還電圧Vout’が入力される。誤差増幅器22は、第1ソフトスタート電圧Vss1と帰還電圧Vout’の誤差を増幅した誤差電圧Verr1を、補助トランジスタM2の補助トランジスタM2の制御端子であるゲートに出力する。この誤差増幅器22と、補助トランジスタM2は、リニアレギュレータを構成するため、帰還電圧Vout’は第1ソフトスタート電圧Vss1に近づくように帰還がかかり、出力電圧Voutは、Vss1×(R1+R2)/R1を目標値として安定化される。
レベルシフト回路24は、ソフトスタート回路20から出力される第1ソフトスタート電圧Vss1を所定レベルΔVだけ低電圧側にレベルシフトした第2ソフトスタート電圧Vss2を生成する。第2ソフトスタート電圧Vss2は、パルス幅変調器12へと入力される。この第2ソフトスタート電圧Vss2は、第1ソフトスタート電圧Vss1よりも時間的に遅れて増加することになる。
パルス幅変調器12には、帰還電圧Vout’、第2ソフトスタート電圧Vss2が入力される。誤差増幅器18の反転入力端子には帰還電圧Vout’が入力され、非反転入力端子には第2ソフトスタート電圧Vss2が入力される。誤差増幅器18は、帰還電圧Vout’と第2ソフトスタート電圧Vss2の誤差を増幅し、誤差電圧Verr2をPWMコンパレータ14の非反転入力端子に出力する。オシレータ16は三角波またはのこぎり波状の周期電圧Voscを生成し、PWMコンパレータ14の反転入力端子に出力する。PWMコンパレータ14は、誤差電圧Verr2と、周期電圧Voscを比較し、Vosc>Verr2のときローレベル、Vosc<Verr2のときハイレベルとなるパルス幅変調信号(以下、PWM信号という)Vpwmを出力する。このPWM信号Vpwmのデューティ比は、帰還電圧Vout’が第2ソフトスタート電圧Vss2に近づくように調節される。
ドライバ回路10は、パルス幅変調器12から出力されるPWM信号Vpwmにもとづき、スイッチングトランジスタM1を駆動する。スイッチングトランジスタM1のオン時間は、PWM信号Vpwmのデューティ比によって制御される。
このように構成される制御回路100には、以下のようにしてインダクタL1、整流ダイオードD1、出力キャパシタCoが接続される。インダクタL1は、制御回路100の第1端子102および第2端子104間に設けられる。整流ダイオードD1は、第1端子102にアノードが接続される。出力キャパシタCoは、整流ダイオードD1のカソードと接地間に接続される。整流ダイオードD1のカソードと出力キャパシタCoの接続点の電圧が昇圧型スイッチングレギュレータ200の出力電圧Voutとして負荷に供給される。
以上のように構成された昇圧型スイッチングレギュレータ200の動作について説明する。図2(a)〜(c)は、図1の昇圧型スイッチングレギュレータ200の起動時におけるタイムチャートである。同図は、説明を簡潔にするため、縦軸および横軸を適宜拡大、縮小して示している。図2(a)は、制御回路100に外部から入力されるスタンバイ信号STBを示している。図2(b)は、第1ソフトスタート電圧Vss1、第2ソフトスタート電圧Vss2を示す。図2(c)は、昇圧型スイッチングレギュレータ200の出力電圧Voutを示す。
時刻T0から時刻T1の期間において、スタンバイ信号STBはローレベルであり、昇圧型スイッチングレギュレータ200は休止状態となっている。この間、第1ソフトスタート電圧Vss1は0Vであり、第2ソフトスタート電圧Vss2も0Vとなっている。第1ソフトスタート電圧Vss1が0Vのとき、誤差増幅器22から出力される誤差電圧Verr1、すなわち補助トランジスタM2のゲート電圧は、電源電圧付近まで上昇しているため、補助トランジスタM2はフルオフの状態となっている。補助トランジスタM2がフルオフすることにより、第3端子106から補助トランジスタM2、インダクタL1、整流ダイオードD1を経て出力端子204に至る電流経路は遮断される。
また時刻T0から時刻T1の間、第2ソフトスタート電圧Vss2も0Vであるため、PWM変調信号Vpwmのデューティ比は0%となり、スイッチングトランジスタM1のスイッチング動作は停止している。
時刻T1にスタンバイ信号STBがハイレベルとなると、ソフトスタート回路20は第1ソフトスタート電圧Vss1を0Vから時間とともに緩やかに上昇させる。その結果、補助トランジスタM2はフルオフの状態から徐々にオンの状態へと変化していき、出力電圧Voutは、第1ソフトスタート電圧Vss1の上昇にともない、Vout=Vss1×(R1+R2)/R1を満たすようにして上昇していく。時刻T2に、補助トランジスタM2がフルオンの状態となり、出力電圧Voutが第3端子106に入力される入力電圧Vin付近まで上昇すると、出力電圧Voutはそれ以上には上昇しなくなる。
また、上述のように第2ソフトスタート電圧Vss2は、第1ソフトスタート電圧Vss1をΔVだけ低電圧側にレベルシフトした電圧であるから、時刻T1から所定の遅延時間τ経過後の時刻T1’に上昇を開始する。昇圧型スイッチングレギュレータ200のパルス幅変調器12は、帰還電圧Vout’が第2ソフトスタート電圧Vss2に等しくなるように、PWM信号Vpwmのデューティ比を調節する。ところが、時刻T1’から時刻T2までの期間は、Vss2×(R1+R2)/R1で与えられる昇圧型スイッチングレギュレータの出力電圧の目標値が入力電圧Vinよりも低いため、昇圧動作は行われない。
時刻T3に、第2ソフトスタート電圧Vss2により規定される昇圧型スイッチングレギュレータの出力電圧の目標値が入力電圧Vinを超えると、パルス幅変調器12から出力されるPWM信号Vpwmのデューティ比が時間とともに大きくなり、ドライバ回路10によってスイッチングトランジスタM1が駆動され、出力電圧VoutがVss2×(R1+R2)/R1で与えられる目標電圧に近づくように昇圧動作が制御される。その結果、第2ソフトスタート電圧Vss2の上昇にともない、出力電圧Voutが徐々に上昇していく。やがて時刻T4に第2ソフトスタート電圧Vss2がVref=Vmax−ΔVで与えられる目標基準電圧に達すると、ソフトスタート動作が完了し、出力電圧Voutが安定化される。
以上、本実施の形態に係る昇圧型スイッチングレギュレータ200の構成および動作について説明した。本実施の形態に係る昇圧型スイッチングレギュレータ200によれば、昇圧動作の開始前において、補助トランジスタM2を直流防止用スイッチとして用いることにより、インダクタL1および整流ダイオードD1を介して電流が負荷に流れ、または出力端子204に入力電圧Vinが現れるのを防止することができる。
さらに、昇圧型スイッチングレギュレータ200の起動中においては、この補助トランジスタM2および誤差増幅器22をリニアレギュレータとして機能させることにより、出力電圧Voutが入力電圧Vin付近まで上昇するまでの間、出力電圧Voutを緩やかに立ち上げることができる。すなわち、従来の昇圧型スイッチングレギュレータでは、入力電圧Vinを与えた時点で、出力電圧Voutは、入力電圧Vinまで上昇してしまったが、本実施の形態に係る昇圧型スイッチングレギュレータ200によれば、出力電圧Voutを0Vから緩やかに立ち上げることができるようになる。
さらに、出力電圧Voutが入力電圧Vin付近まで上昇すると、補助トランジスタM2はフルオンした状態となり、第2端子104には、入力電圧Vinに近い電圧が現れる。その後、昇圧型スイッチングレギュレータ200によって第2端子104に現れる入力電圧Vinが昇圧されるが、このとき誤差増幅器18に入力される第2ソフトスタート電圧Vss2は、時間とともに上昇するため、出力電圧Voutも時間とともに緩やかに立ち上げることができる。こうして、出力電圧Voutを0Vから所定の目標電圧まで緩やかに立ち上げることにより、起動時の突入電流を抑制することができる。
図3は、図1の昇圧型スイッチングレギュレータ200を搭載した電子機器300の構成を示すブロック図である。電子機器300は、携帯電話端末やデジタルスチルカメラ、CDプレイヤなど電池駆動型の小型情報機器であって、電池310、発光素子320、昇圧型スイッチングレギュレータ200を含む。電池310はたとえばリチウムイオン電池であって、3〜4V程度の電池電圧Vbatを出力する。電池電圧Vbatは、昇圧型スイッチングレギュレータ200の入力端子202に入力される。この入力端子202は、図1の第3端子106に対応し、電池電圧Vbatは図1の入力電圧Vinに対応する。昇圧型スイッチングレギュレータ200は、電池電圧Vbatを入力電圧Vinとして昇圧動作を行い、出力端子204に接続された発光素子320に出力電圧Voutを供給する。
発光素子320はたとえば液晶のバックライトや、カメラのフラッシュ、あるいは照明用として設けられるLEDであって、アノードが昇圧型スイッチングレギュレータ200の出力端子204に接続される。カソードには発光素子320の発光輝度を制御するための定電流回路330が接続される。発光素子320は、定電流回路330により生成される定電流によって発光輝度が制御される。図1の昇圧型スイッチングレギュレータ200は、このような電子機器300において好適に使用することができる。
上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
実施の形態においては、ソフトスタート回路20およびレベルシフト回路24によって第1ソフトスタート電圧Vss1、第2ソフトスタート電圧Vss2を生成したがこれには限定されず、第1ソフトスタート電圧Vss1、第2ソフトスタート電圧Vss2を生成するために2つのソフトスタート回路を用いてもよい。この場合、第1ソフトスタート電圧Vss1、第2ソフトスタート電圧Vss2を独立に制御することができるため、より柔軟なソフトスタートを行うことができる。
実施の形態では、制御回路100がひとつのLSIに一体集積化される場合について説明したが、これには限定されず、一部の構成要素がLSIの外部にディスクリート素子あるいはチップ部品として設けられ、あるいは複数のLSIにより構成されてもよい。
また、本実施の形態において、ハイレベル、ローレベルの論理値の設定は一例であって、インバータなどによって適宜反転させることにより自由に変更することが可能である。
実施の形態に係る昇圧型スイッチングレギュレータの構成を示す回路図である。 図2(a)〜(c)は、図1の昇圧型スイッチングレギュレータの起動時におけるタイムチャートである。 図1の昇圧型スイッチングレギュレータを搭載した電子機器の構成を示すブロック図である。
符号の説明
100 制御回路、 102 第1端子、 104 第2端子、 106 第3端子、 108 電圧帰還端子、 110 接地端子、 112 スタンバイ端子、 200 昇圧型スイッチングレギュレータ、 202 入力端子、 204 出力端子、 300 電子機器、 310 電池、 320 発光素子、 M1 スイッチングトランジスタ、 M2 補助トランジスタ、 R1 第1抵抗、 R2 第2抵抗、 10 ドライバ回路、 12 パルス幅変調器、 14 PWMコンパレータ、 16 オシレータ、 18 誤差増幅器、 20 ソフトスタート回路、 22 誤差増幅器、 24 レベルシフト回路、 L1 インダクタ、 D1 整流ダイオード、 Co 出力キャパシタ、 Vss1 第1ソフトスタート電圧、 Vss2 第2ソフトスタート電圧。

Claims (6)

  1. 昇圧型スイッチングレギュレータの制御回路であって、
    一端が接地されたスイッチングトランジスタと、
    前記スイッチングトランジスタの他端が接続される第1端子と、
    前記第1端子にその一端が接続されるべきインダクタの他端が接続される第2端子と、
    入力電圧が印加される第3端子と、
    前記第2端子と前記第3端子間に設けられた補助トランジスタと、
    時間とともに増加する第1ソフトスタート電圧を生成する第1ソフトスタート回路と、
    前記第1ソフトスタート電圧より遅れて増加する第2ソフトスタート電圧を生成する第2ソフトスタート回路と、
    前記昇圧型スイッチングレギュレータの出力電圧と前記第1ソフトスタート電圧の誤差電圧にもとづき、前記補助トランジスタの制御端子の電圧を制御する誤差増幅器と、
    前記昇圧型スイッチングレギュレータの出力電圧と、前記第2ソフトスタート電圧を所定電圧だけシフトした電圧が入力され、2つの電圧が近づくようデューティ比の制御されるパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、
    前記パルス幅変調信号にもとづき、前記スイッチングトランジスタを駆動するドライバ回路と、
    を備えることを特徴とする制御回路。
  2. 前記第2ソフトスタート回路は、前記第1ソフトスタート回路から出力される前記第1ソフトスタート電圧を所定レベルだけ低電圧側にシフトするレベルシフト回路を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御回路。
  3. 前記スイッチングトランジスタはNチャンネルMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であり、前記補助トランジスタはPチャンネルMOSFETであることを特徴とする請求項1または2に記載の制御回路。
  4. 1つの半導体基板上に一体集積化されることを特徴とする請求項1または2に記載の制御回路。
  5. 請求項1または2に記載の制御回路と、
    前記制御回路の前記第1端子および前記第2端子間に設けられるインダクタと、
    前記第1端子にアノードが接続される整流ダイオードと、
    前記整流ダイオードのカソードと接地間に接続される出力キャパシタと、
    を備え、前記整流ダイオードのカソードと前記出力キャパシタの接続点の電圧を出力電圧として出力することを特徴とする昇圧型スイッチングレギュレータ。
  6. 電池と、
    前記電池の電圧を昇圧する請求項5に記載の昇圧型スイッチングレギュレータと、
    前記昇圧型スイッチングレギュレータにより駆動される発光素子と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4728718B2 (ja) * 2005-07-15 2011-07-20 ローム株式会社 昇圧型スイッチングレギュレータおよびその制御回路ならびにそれを用いた電子機器
FI20075854A0 (fi) * 2007-11-29 2007-11-29 Nokia Corp Ohjauspiiri ja ohjausmenetelmä
JP5052333B2 (ja) * 2007-12-28 2012-10-17 ローム株式会社 スイッチングレギュレータおよびその制御方法
KR20090088041A (ko) * 2008-02-14 2009-08-19 삼성전자주식회사 백라이트 구동 장치 및 그것의 구동 방법
TWM340549U (en) * 2008-04-01 2008-09-11 Richtek Technology Corp Apparatus for decreasing internal power loss in integrated circuit package
JP2010004692A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Mitsumi Electric Co Ltd フラッシュ用電源装置
WO2010137163A1 (ja) * 2009-05-29 2010-12-02 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源装置
TWI415524B (zh) 2009-07-06 2013-11-11 Novatek Microelectronics Corp 避免軟開機閃爍之發光二極體裝置及方法
JP5618733B2 (ja) * 2009-12-09 2014-11-05 ローム株式会社 半導体装置及びこれを用いたスイッチングレギュレータ
JP5494147B2 (ja) * 2010-04-06 2014-05-14 富士電機株式会社 パワー半導体モジュール及びそれを用いた電力変換装置
CN101841239B (zh) * 2010-04-12 2012-07-04 无锡中星微电子有限公司 升压dc/dc转换器及其内的逻辑控制电路
CN101841238B (zh) * 2010-04-12 2012-11-21 无锡中星微电子有限公司 一种升压dc/dc转换器及其内的逻辑控制电路
JP5601020B2 (ja) * 2010-05-19 2014-10-08 ソニー株式会社 発光素子駆動装置および表示装置
TWM422090U (en) * 2011-08-29 2012-02-01 Richtek Technology Corp Linear regulator and control circuit thereof
US9148055B2 (en) * 2013-03-15 2015-09-29 Cooper Technologies Company Power system with electronic impedance switch controls and methods for supplying power to a load
DE102013107772A1 (de) * 2013-07-22 2015-02-19 Minebea Co., Ltd. Softstart einer Leistungswandlerstufe
CN103401400B (zh) * 2013-08-12 2016-01-13 成都芯源系统有限公司 开关电源转换器系统及其控制电路和控制方法
TWI475240B (zh) * 2013-12-13 2015-03-01 Chroma Ate Inc 降低湧浪電流之電源測試裝置及其控制方法
JP2015162918A (ja) * 2014-02-26 2015-09-07 富士電機株式会社 起動回路および電源回路
JP6382020B2 (ja) * 2014-08-18 2018-08-29 ローム株式会社 ソフトスタート回路
KR102326567B1 (ko) * 2015-06-12 2021-11-17 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛
CN105305803A (zh) * 2015-10-26 2016-02-03 华南理工大学 Boost pfc变换器启动输出电压防过冲数字控制方法
JP6761357B2 (ja) * 2017-01-20 2020-09-23 コーセル株式会社 スイッチング電源装置
JP6428904B2 (ja) * 2017-12-18 2018-11-28 富士電機株式会社 起動回路および電源回路
CN111697815A (zh) * 2020-05-26 2020-09-22 北京国铁路阳技术有限公司 一种延长大功率pfc电路中电解电容寿命的电路及方法
US11646663B1 (en) * 2022-02-25 2023-05-09 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Adaptive dead-time control of a synchronous buck converter

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5568044A (en) * 1994-09-27 1996-10-22 Micrel, Inc. Voltage regulator that operates in either PWM or PFM mode
US6538907B2 (en) * 2000-10-26 2003-03-25 Rohm Co., Ltd. Voltage drop DC-DC converter
JP2002252971A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Tdk Corp スイッチング電源装置
JP2003324941A (ja) * 2002-05-09 2003-11-14 Denso Corp 電源装置
JP4106979B2 (ja) * 2002-06-25 2008-06-25 ソニー株式会社 電子装置
JP4244283B2 (ja) * 2002-06-28 2009-03-25 株式会社リコー Dc/dcコンバータ
JP3427935B1 (ja) * 2002-10-11 2003-07-22 ローム株式会社 スイッチング電源装置
US7068016B2 (en) * 2002-11-01 2006-06-27 International Rectifier Corporation One cycle control PFC boost converter integrated circuit with inrush current limiting, fan motor speed control and housekeeping power supply controller
JP3688676B2 (ja) * 2002-11-14 2005-08-31 ローム株式会社 スイッチング電源装置及びそのコントローラic
JP2005117784A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Rohm Co Ltd スイッチング電源装置
US6969979B2 (en) * 2004-03-09 2005-11-29 Texas Instruments Incorporated Multiple mode switching regulator having an automatic sensor circuit for power reduction
CN100399689C (zh) * 2004-04-27 2008-07-02 株式会社理光 开关调整器以及开关调整器的输出电压切换方法
DE102004033354B4 (de) * 2004-07-09 2015-06-11 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Ansteuerung eines Schalters in einem Hochsetzsteller und Ansteuerschaltung
JP4728718B2 (ja) * 2005-07-15 2011-07-20 ローム株式会社 昇圧型スイッチングレギュレータおよびその制御回路ならびにそれを用いた電子機器
JP4652918B2 (ja) * 2005-07-15 2011-03-16 ローム株式会社 昇圧型スイッチングレギュレータおよびその制御回路ならびにそれを用いた電子機器

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