JP2012186990A - 半導体装置、スイッチングレギュレータ、テレビ - Google Patents
半導体装置、スイッチングレギュレータ、テレビ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】半導体装置1は、第1〜第3外部端子(BST、SW、HO)と、外部端子BSTに印加される駆動電圧Vbstと外部端子SWに印加される基準電圧Vswの供給を受けて外部端子HOへの信号出力を行うドライバ10と、外部端子BSTと外部端子SWとの間に印加される端子間電圧Vyを監視して過電圧検出信号S1を生成する過電圧保護回路50と、過電圧検出信号S1に応じてオン/オフ制御される過電圧保護スイッチ61と、を有し、過電圧保護スイッチ61は、そのオフ時に後段回路12への駆動電圧供給経路を導通したまま、前段回路11への駆動電圧供給経路を遮断する位置に設けられている。
【選択図】図4
Description
図1は、スイッチングレギュレータの第1実施形態を示す回路ブロック図である。本図に示したように、第1実施形態のスイッチングレギュレータは、スイッチング電源IC1のほか、外付けのNチャネル型MOS電界効果トランジスタN1及びN2、インダクタL1、抵抗R1及びR2、並びに、キャパシタC1及びC2を有して成り、トランジスタN1及びN2のオン/オフ制御を行うことで、入力電圧Vinから所望の出力電圧Voutを生成する降圧型のスイッチングレギュレータ(同期整流型レギュレータ)である。
図3は、第1実施形態の課題を説明するための回路図である。先に説明した第1実施形態の構成は、ブートストラップ端子BSTとスイッチ端子SWとの間に印加される端子間電圧Vyが過電圧状態となったときに内部回路(上側ドライバ10)を保護する上で非常に有効である。
先に説明した第2実施形態の構成は、ブートストラップ端子BSTとスイッチ端子SWとの間に印加される端子間電圧Vyが過電圧状態となった場合だけでなく、上側出力端子HOとスイッチ端子SWとの間に印加される端子間電圧Vzが過電圧状態となった場合でも、上側ドライバ10を適切に保護する上で非常に有効である。
図6は、スイッチングレギュレータを搭載したテレビの一構成例を示すブロック図である。本構成例のテレビXは、チューナ部X1と、デコーダ部X2と、表示部X3と、スピーカ部X4と、操作部X5と、インタフェイス部X6と、制御部X7と、電源部X8と、を有する。
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
10 上側ドライバ
11 第1インバータ(前段回路)
11P Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
11N Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
11U 上側インバータ
11UP Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
11UN Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
11UD ダイオード
11L 下側インバータ
11LP Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
11LN Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
12 第2インバータ(後段回路)
12P Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
12N Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
13 プルアップ抵抗
14 プルダウン抵抗
20 下側ドライバ
30 ダイオード
40 制御回路
50 過電圧保護回路
60、61 過電圧保護スイッチ
N1 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ(出力トランジスタ)
N2 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ(同期整流トランジスタ)
L1 インダクタ
R1、R2 抵抗
C1、C2 キャパシタ
HO 上側出力端子
LO 下側出力端子
BST ブートストラップ端子
SW スイッチ端子
FB 帰還端子
REG 定電圧端子
GND 接地端子
X テレビ
X0 アンテナ
X1 チューナ部
X2 デコーダ部
X3 表示部
X4 スピーカ部
X5 操作部
X6 インタフェイス部
X7 制御部
X8 電源部
Claims (13)
- 第1〜第3外部端子と、
前記第1外部端子に印加される駆動電圧と前記第2外部端子に印加される基準電圧の供給を受けて前記第3外部端子への信号出力を行うドライバと、
前記第1外部端子と前記第2外部端子との間に印加される端子間電圧を監視して過電圧検出信号を生成する過電圧保護回路と、
前記過電圧検出信号に応じてオン/オフ制御される過電圧保護スイッチと、
を有し、
前記ドライバは、入力信号に処理を施して出力する前段回路と、前記前段回路の出力信号に処理を施して前記第3外部端子に出力する後段回路と、を含み、
前記過電圧保護スイッチは、そのオフ時に前記後段回路への駆動電圧供給経路を導通したまま、前記前段回路への駆動電圧供給経路を遮断する位置に設けられていることを特徴とする半導体装置。 - 前記後段回路は、前記前段回路よりも高耐圧に設計されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記前段回路は、前記入力信号を論理反転させて出力する第1インバータを含み、
前記後段回路は、前記前段回路の出力信号を論理反転させて前記第3外部端子に出力する第2インバータを含むことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。 - 前記第1インバータは、前記入力信号を論理反転させて出力する上側インバータと、前記入力信号を論理反転させて出力する下側インバータと、を含み、
前記第2インバータは、前記上側インバータの出力信号によってオン/オフされる上側スイッチと、前記下側インバータの出力信号によってオン/オフされる下側スイッチと、を含むことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。 - 前記上側スイッチは、Pチャネル型電界効果トランジスタであり、
前記下側スイッチは、Nチャネル型電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。 - 前記後段回路は、前記Pチャネル型電界効果トランジスタのゲートと前記駆動電圧の供給端との間に接続されたプルアップ抵抗と、前記Nチャネル型電界効果トランジスタのゲートと前記基準電圧の供給端との間に接続されたプルダウン抵抗と、を含むことを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
- 前記上側インバータは、
前記駆動電圧の供給端と信号出力端との間に接続された第1スイッチと、
前記信号出力端と前記基準電圧の印加端との間に接続された第2スイッチと、
アノードが前記第1スイッチに接続されてカソードが前記信号出力端に接続されたダイオードと、
を含むことを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。 - 前記第2スイッチと前記ダイオードは、前記第1スイッチよりも高耐圧に設計されていることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
- 帰還電圧が入力される第4外部端子と、
前記帰還電圧が所定の目標値と一致するように前記入力信号を生成する制御回路と、
を有することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 請求項9に記載の半導体装置と、
前記第3外部端子からの出力信号によってオン/オフ制御されるトランジスタと、
前記トランジスタの一端から引き出されるパルス状のスイッチ電圧を整流・平滑して出力電圧を生成する整流・平滑回路と、
前記出力電圧に応じた前記帰還電圧を生成する帰還電圧生成回路と、
を有することを特徴とするスイッチングレギュレータ。 - 前記第1外部端子には、前記スイッチ電圧よりも所定電位分だけ嵩上げされたブースト電圧が印加され、前記第2外部端子には、前記スイッチ電圧が印加され、前記第3外部端子には、前記トランジスタのゲートが接続されることを特徴とする請求項10に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記第1外部端子には、定電圧が印加され、前記第2外部端子には、接地電圧が印加され、前記第3外部端子には、前記トランジスタのゲートが接続されることを特徴とする請求項10に記載のスイッチングレギュレータ。
- 受信信号から所望チャンネルの放送信号を選局するチューナ部と、
前記チューナで選局された放送信号から映像信号と音声信号を生成するデコーダ部と、
前記映像信号を映像として出力する表示部と、
前記音声信号を音声として出力するスピーカ部と、
ユーザ操作を受け付ける操作部と、
外部入力信号を受け付けるインタフェイス部と、
上記各部の動作を統括的に制御する制御部と、
上記各部に電力供給を行う電源部と、
を有し、
前記電源部は、請求項10〜請求項12のいずれか一項に記載のスイッチングレギュレータを含むことを特徴とするテレビ。
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