JP4853511B2 - スイッチング電源回路 - Google Patents
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Description
以上の構成において、電流源2,コンデンサ3,コンパレータ4,基準電圧発生回路5により、ソフトスタート回路19が構成されている。また、IC1と、IC1に外付けされるコンデンサ3,ダイオード10及びπ型フィルタ14とにより、スイッチング電源回路20が構成されている。
制御回路17は、π型フィルタ14により平滑化されて、入力端子SWPINに与えられる電圧をFET16により降圧して、メイン電源端子VOMの電圧レベルが一定となるように制御する((f)参照)。スイッチング電源回路20と同様の構成は、例えば特許文献1に開示されている。
以下、本発明の第1実施例について図1及び図2を参照して説明する。尚、図10と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。本実施例のスイッチング電源回路21は、スイッチング電源回路20に、電源バイパス回路(電源バイパス手段)22を加えた構成となっている。入力端子VINとグランドとの間には、抵抗素子23及び24の直列回路が接続されており、両者の共通接続点は、コンパレータ25の非反転入力端子に接続されている。コンパレータ25の反転入力端子には、基準電圧生成回路5より基準電圧Vref1が与えられている。
図3は本発明の第2実施例であり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第2実施例のスイッチング電源回路31は、第1実施例のトランジスタ29をNPNトランジスタ(バイパス用トランジスタ)32に置き換え、そのコレクタを電源+B側に接続し、エミッタを入力端子SWPINに接続している。そして、コンパレータ27は、出力が負論理のコンパレータ27Nに置き換えられており、以上が電源バイパス回路(電源バイパス手段)33を構成している。また、電源バイパス回路33のトランジスタ32を除く部分を内蔵したICが、スイッチング電源IC34を構成している。
以上のように構成される第2実施例によれば、ANDゲート26の出力信号がロウレベルであれば、コンパレータ27Nの出力信号はハイレベルとなってトランジスタ32がオンするので、第1実施例と同様の効果が得られる。
図4は本発明の第3実施例であり、第1実施例と異なる部分について説明する。第3実施例のスイッチング電源回路35は、第1実施例のトランジスタ29をPチャネルMOSFET(バイパス用トランジスタ)36に置き換え、そのソースを電源+B側に接続し、ドレインを入力端子SWPINに接続している。そして、コンパレータ27及び基準電圧生成回路28に替えて、バッファ37が配置されており、以上が電源バイパス回路(電源バイパス手段)38を構成している。また、電源バイパス回路38のFET36を除く部分を内蔵したICが、スイッチング電源IC39を構成している。
以上のように構成される第3実施例によれば、ANDゲート26の出力信号がロウレベルであれば、バッファ37の出力信号はロウレベルとなってFET36がオンするので、第1実施例と同様の効果が得られる。
図5は本発明の第4実施例であり、第3実施例と異なる部分について説明する。第4実施例のスイッチング電源回路40は、第3実施例のPチャネルMOSFET36をNチャネルMOSFET(バイパス用トランジスタ)41に置き換え、そのドレインを電源+B側に接続し、ソースを入力端子SWPINに接続している。そして、バッファ37に替えて、NOTゲート42が配置されており、以上が電源バイパス回路(電源バイパス手段)43を構成している。また、電源バイパス回路43のFET41を除く部分を内蔵したICが、スイッチング電源IC44を構成している。
以上のように構成される第4実施例によれば、ANDゲート26の出力信号がロウレベルであれば、NOTゲート42の出力信号はハイレベルとなってFET41がオンするので、第3実施例と同様の効果が得られる。
図6〜図9は本発明の第5〜第8実施例を示すものである。これらの第5〜第8実施例は、それぞれ第1〜第4実施例に対応しており、これらの実施例のバイパス用トランジスタであるトランジスタ29,32,FET36,41を、それぞれスイッチング電源IC30’,34’,39’,44’に内蔵したものが、スイッチング電源回路21’,31’,35’,40’を構成している。
以上のように構成される第5〜第8実施例によれば、電源バイパス回路22,33,38,43をスイッチング電源IC30’,34’,39’,44’にそれぞれ内蔵し、同一の半導体基板上に構成したので、電源バイパス回路を追加した場合でも、スイッチング電源回路21’,31’,35’,40’を小型に構成できる。
FET7,16を、NチャネルMOSFETに置き換えても良い。
FET16及び制御回路17に替えて、その他の定電圧回路や、三端子レギュレータなどを配置しても良い。
抵抗素子23及び24,コンパレータ25,ANDゲート26により、電源投入後の電圧低下に対応する機能部分は、必要に応じて設ければ良い。
スイッチング電源回路がメイン電源を供給する負荷は、マイクロコンピュータに限ることはない。
ソフトスタート手段は、電源が投入された時点から一定期間の計時を完了すると、スイッチング制御を許可する信号を出力するカウンタなどで構成しても良い。
車載用に限ることなく、その他の一般的なバッテリを入力電源とするものや、商用交流電源を整流・平滑した直流電源が入力されるスイッチング電源回路にも同様に適用が可能である。
Claims (4)
- 外部より電源が供給される入力端子から出力端子に至る通電経路上に介挿されるスイッチング素子と、
このスイッチング素子によりスイッチングされた電圧出力を平滑化する平滑手段と、
この平滑手段により平滑されて前記出力端子に供給される電圧が一定となるように、前記スイッチング素子を制御する信号を生成する制御信号生成手段と、
前記電源が投入されてから一定期間が経過すると、前記スイッチング素子によるスイッチング動作を開始させるソフトスタート手段とを備えたスイッチング電源回路において、
前記電源が投入されてから前記一定期間が経過するまでの間に継続して、前記スイッチング素子及び前記平滑手段をバイパスさせて、前記電源を前記出力端子に供給する電源バイパス手段を備えたことを特徴とするスイッチング電源回路。 - 前記電源バイパス手段は、前記電源の投入後に当該電圧が安定してから、その電圧が一時的に低下して基準電圧に相当する閾値を下回る状態になると、前記閾値に達するまでの間に継続して前記スイッチング素子及び前記平滑手段をバイパスさせることを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源回路。
- 前記電源バイパス手段は、
前記入力端子の電圧により電流源を介して充電されるコンデンサの端子電圧を前記閾値と比較するコンパレータと、
このコンパレータの出力信号に応じて、前記入力端子と前記出力端子との間を導通させるバイパス用トランジスタとで構成されることを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチング電源回路。 - 前記電源バイパス手段を、前記スイッチング素子,前記制御信号生成手段,前記ソフトスタート手段と共に同一の半導体基板上に構成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のスイッチング電源回路。
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