JP6577348B2 - 同期整流型dc/dcコンバータ - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るブートストラップ回路を含む同期整流方式降圧型DC/DCコンバータの回路図である。以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一機能を有するものについては同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図3は、本発明の第2の実施の形態に係るブートストラップ回路を含む同期整流方式降圧型DC/DCコンバータの回路図である。以下、本発明の第2の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図5は、本発明の第1の実施の形態に係るブートストラップ回路を含む同期整流方式昇圧型DC/DCコンバータの回路図である。以下、本発明の第3の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一機能を有するものについては同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図6は、本発明の第4の実施の形態に係るブートストラップ回路を含む同期整流方式昇圧型DC/DCコンバータの回路図である。以下、本発明の第4の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、スイッチングトランジスタQ1は、第1のトランジスタに相当し、同期整流トランジスタQ2は、第2のトランジスタに相当する。また、スイッチングトランジスタQ1のソースS及び同期整流トランジスタQ2のドレインDは、主電極に相当する。ノードN1は、共通接続点に相当する。キャパシタCbは、第1のキャパシタに相当する。ダイオードDbは、ダイオード素子に相当する。キャパシタCは、第2のキャパシタに相当する。第1の実施の形態では、スイッチSWは、スイッチ及び充電停止回路に相当する。第2の実施の形態では、スイッチSWbは、スイッチ及び充電停止回路に相当する。
b,c 接点
BS,BS10 ブートストラップ回路
C,Cb,C10,Cb10 キャパシタ
CMP,CMP10 コンパレータ
D1,D2,D10,D20 寄生ダイオード
Db,Db10 ダイオード
DR1,DR2,DR10,DR20 ゲートドライバ
DRV,DRV10 制御回路
GND グランド端子(低電位端子)
L,L10 インダクタ
N1〜N3,N10,N20,N30 ノード
OUT,OUT10 出力端子
Q1〜Q3,Q10,Q20,Q30 トランジスタ
RL,RL10 負荷
Ref,Ref10 参照電圧源
SW,SW10,SWb,SWb10 スイッチ
S1,S2,S10,S20 駆動信号
Ssw,Sswb
SR,SR10 シリーズレギュレータ
Vin 電源端子(高電位端子)
Claims (10)
- 互いに主電極の1つが共通接続点に接続されNMOSトランジスタからなる第1及び第2のトランジスタと、
前記第1及び第2のトランジスタを相補的にスイッチング制御する制御回路と、
高電位端子から供給される電流により充電される第1のキャパシタを有し、前記第1のトランジスタをオンさせるために前記第1のトランジスタの制御電極の電位を上昇させるブートストラップ回路と、
前記第1及び第2のトランジスタが共にオフである期間に前記高電位端子から前記第1のキャパシタへの充電を停止させる充電停止回路と、
前記高電位端子と前記ブートストラップ回路との間に接続され、前記高電位端子の電位よりも一定電圧低い電位を前記ブートストラップ回路に与えるシリーズレギュレータと、
を備え、
前記第1のキャパシタの一端は、前記第1及び第2のトランジスタの共通接続点に接続され、前記第1のキャパシタの他端に前記高電位端子から電流が供給され、前記第1のキャパシタの前記他端の電位に基づいて前記第1のトランジスタの制御電極の電位が上昇され、
前記充電停止回路は、前記シリーズレギュレータの参照電圧を低下させて前記第1のキャパシタの前記他端の電位を降下させることにより前記高電位端子から前記第1のキャパシタの前記他端への電流の供給を停止させる、同期整流型DC/DCコンバータ。 - 前記充電停止回路は、前記第1及び第2のトランジスタが共にオフである期間に前記シリーズレギュレータの参照電圧源の負極を前記共通接続点に接続し、前記第1又は第2のトランジスタがオンである期間に前記シリーズレギュレータの参照電圧源の負極を低電位端子に接続するスイッチを含む、請求項1に記載の同期整流型DC/DCコンバータ。
- 前記スイッチがトランジスタを含む、請求項2に記載の同期整流型DC/DCコンバータ。
- 前記シリーズレギュレータは、第3のトランジスタと誤差増幅器を含み、
前記第3のトランジスタの第1電極は、前記高電位端子に接続され、
前記第3のトランジスタの第2電極は、前記ブートストラップ回路及び前記誤差増幅器の非反転入力端子に接続され、
前記誤差増幅器の出力端子は、前記第3のトランジスタの制御電極に接続され、
前記誤差増幅器の反転入力端子は、前記参照電圧源の正極に接続される、請求項2又は3に記載の同期整流型DC/DCコンバータ。 - 前記第1及び第2のトランジスタが共にオフである期間において、前記第1のキャパシタの前記他端の電位を、前記第1又は第2のトランジスタがオンである期間の前記第1のキャパシタの前記他端の電位よりも、前記第2のトランジスタに形成される寄生ダイオードの順方向電圧だけ降下させる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の同期整流型DC/DCコンバータ。
- 前記第1のトランジスタがスイッチングトランジスタであり、
前記第2のトランジスタが同期整流トランジスタであり、
前記スイッチングトランジスタ及び同期整流トランジスタの共通接続点に接続される平滑回路と、
前記平滑回路により平滑された電圧を出力する出力端子とをさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の同期整流型DC/DCコンバータ。 - 前記平滑回路は、
前記スイッチングトランジスタ及び同期整流トランジスタの共通接続点と前記出力端子との間に接続されるインダクタと、
前記インダクタに流れる電流により充電される第2のキャパシタとを含む、請求項6に記載の同期整流型DC/DCコンバータ。 - 前記第1のトランジスタが同期整流トランジスタであり、
前記第2のトランジスタがスイッチングトランジスタであり、
前記第1のトランジスタは前記共通接続点と出力端子との間に接続され、
前記高電位端子と前記スイッチングトランジスタ及び同期整流トランジスタの共通接続点との間に接続されるインダクタと、
前記インダクタに流れる電流により充電される第2のキャパシタとをさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の同期整流型DC/DCコンバータ。 - 前記ブートストラップ回路は、前記高電位端子と前記第1のキャパシタの前記他端との間に接続され、前記高電位端子から前記第1のキャパシタの方向に電流を流すダイオード素子をさらに含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の同期整流型DC/DCコンバータ。
- 前記ダイオード素子がトランジスタである、請求項9に記載の同期整流型DC/DCコンバータ。
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