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JP7613273B2 - Integrated circuits, power supply circuits - Google Patents

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JP7613273B2
JP7613273B2 JP2021091013A JP2021091013A JP7613273B2 JP 7613273 B2 JP7613273 B2 JP 7613273B2 JP 2021091013 A JP2021091013 A JP 2021091013A JP 2021091013 A JP2021091013 A JP 2021091013A JP 7613273 B2 JP7613273 B2 JP 7613273B2
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Description

本発明は、集積回路及び電源回路に関する。 The present invention relates to an integrated circuit and a power supply circuit.

昇圧チョッパー型の昇圧回路は、交流電圧から所定の電圧レベルの直流電圧を生成する(例えば、特許文献1~4)。 A boost chopper type boost circuit generates a DC voltage of a predetermined voltage level from an AC voltage (for example, Patent Documents 1 to 4).

特開2010-213423号公報JP 2010-213423 A 特開2010-246204号公報JP 2010-246204 A 特開2012-010574号公報JP 2012-010574 A 特開2020-127282号公報JP 2020-127282 A

ところで、昇圧チョッパー型の昇圧回路は、交流電圧の実効値が低い場合、昇圧比を大きくして所定の電圧レベルの直流電圧を生成する必要がある。しかしながら、昇圧比を大きくすると、トランジスタの導通損失が増加する等の影響で、電力損失の増大をもたらす。 When the effective value of the AC voltage is low, a boost chopper type boost circuit needs to increase the boost ratio to generate a DC voltage of a specified voltage level. However, increasing the boost ratio leads to increased power loss due to factors such as increased transistor conduction loss.

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電源回路の電力損失を抑制することが可能な集積回路を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems in the conventional technology, and its purpose is to provide an integrated circuit that can suppress power loss in a power supply circuit.

前述した課題を解決する本発明にかかる集積回路は、交流電圧を整流した整流電圧が印加されるインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記整流電圧を昇圧した出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタのスイッチングを制御する集積回路であって、前記トランジスタをスイッチングするための駆動信号のデューティ比に応じた第1電圧と、第1基準電圧との誤差に応じた第1誤差電圧を出力する第1誤差電圧生成回路と、前記インダクタ電流が所定の電流値となると、前記トランジスタをオンするための前記駆動信号を出力し、前記第1誤差電圧に基づいて、前記デューティ比が所定値となるよう、前記トランジスタをオフするための前記駆動信号を出力する信号出力回路と、を備える。 The integrated circuit according to the present invention, which solves the above-mentioned problems, includes an inductor to which a rectified voltage obtained by rectifying an AC voltage is applied, and a transistor that controls the inductor current flowing through the inductor, and is an integrated circuit that controls the switching of the transistor in a power supply circuit that generates an output voltage by boosting the rectified voltage. The integrated circuit includes a first error voltage generating circuit that outputs a first voltage corresponding to the duty ratio of a drive signal for switching the transistor and a first error voltage corresponding to the error between the first voltage and a first reference voltage, and a signal output circuit that outputs the drive signal for turning on the transistor when the inductor current reaches a predetermined current value, and outputs the drive signal for turning off the transistor based on the first error voltage so that the duty ratio becomes a predetermined value.

前述した課題を解決する本発明にかかる電源回路は、交流電圧を整流した整流電圧が印加されるインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記整流電圧を昇圧した出力電圧を生成する電源回路であって、前記トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、前記トランジスタをスイッチングするための駆動信号を平滑化する平滑化回路と、を備え、前記スイッチング制御回路は、前記平滑化回路からの出力と、第1基準電圧との誤差に応じた第1誤差電圧を出力する第1誤差電圧生成回路と、前記インダクタ電流が所定の電流値となると、前記トランジスタをオンするための前記駆動信号を出力し、前記第1誤差電圧に基づいて、前記駆動信号のデューティ比が所定値となるよう、前記トランジスタをオフするための前記駆動信号を出力する信号出力回路と、を含む。 The power supply circuit according to the present invention, which solves the above-mentioned problems, is a power supply circuit that includes an inductor to which a rectified voltage obtained by rectifying an AC voltage is applied, and a transistor that controls the inductor current flowing through the inductor, and generates an output voltage by boosting the rectified voltage. The power supply circuit includes a switching control circuit that controls the switching of the transistor, and a smoothing circuit that smoothes a drive signal for switching the transistor. The switching control circuit includes a first error voltage generation circuit that outputs a first error voltage corresponding to the error between the output from the smoothing circuit and a first reference voltage, and a signal output circuit that outputs the drive signal for turning on the transistor when the inductor current reaches a predetermined current value, and outputs the drive signal for turning off the transistor based on the first error voltage so that the duty ratio of the drive signal becomes a predetermined value.

本発明によれば、電源回路の電力損失を抑制することが可能な集積回路を提供することができる。 The present invention provides an integrated circuit that can reduce power loss in a power supply circuit.

AC-DCコンバータ10aの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an AC-DC converter 10a. 集積回路30aの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an integrated circuit 30a. 集積回路30aの動作波形の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an operational waveform of an integrated circuit 30a. 駆動信号Vdrのデューティ比が変化することにより生じる集積回路30aの動作の一例を示す図である。11 is a diagram showing an example of the operation of the integrated circuit 30a caused by a change in the duty ratio of the drive signal Vdr. FIG. 交流電圧Vac(実効値)と、交流電圧Vacのピーク電圧、出力電圧及び昇圧比との関係を示す図である。1 is a diagram showing the relationship between an AC voltage Vac (effective value), a peak voltage of the AC voltage Vac, an output voltage, and a step-up ratio. AC-DCコンバータ10bの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an AC-DC converter 10b. 集積回路30bの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an integrated circuit 30b. 交流電圧Vac(実効値)と、交流電圧Vacのピーク電圧、出力電圧及び昇圧比との関係を示す図である。1 is a diagram showing the relationship between an AC voltage Vac (effective value), a peak voltage of the AC voltage Vac, an output voltage, and a step-up ratio. 集積回路30bの動作波形の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of an operational waveform of an integrated circuit 30b. AC-DCコンバータ10cの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an AC-DC converter 10c. 集積回路30cの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of an integrated circuit 30c. 集積回路30dの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of an integrated circuit 30d.

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
=====本実施形態=====
図1は、本発明の一実施形態であるAC-DCコンバータ10aの一例を示す図である。AC-DCコンバータ10aは、商用電源11の交流電圧Vacから出力電圧Voutを生成する昇圧チョッパー型の電源回路である。
At least the following points will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
== ...
1 is a diagram showing an example of an AC-DC converter 10a according to an embodiment of the present invention. The AC-DC converter 10a is a boost chopper type power supply circuit that generates an output voltage Vout from an AC voltage Vac of a commercial power supply 11.

負荷12は、例えば、DC-DCコンバータや直流電圧で動作する電子機器である。 The load 12 is, for example, a DC-DC converter or an electronic device that operates on DC voltage.

<<<AC-DCコンバータ10aの概要>>>
AC-DCコンバータ10aは、全波整流回路20、コンデンサ21,23、コイルL1、ダイオード22、NMOSトランジスタ24、抵抗25、及び制御ブロック26aを含んで構成される。
<<<Outline of AC-DC converter 10a>>>
The AC-DC converter 10a includes a full-wave rectifier circuit 20, capacitors 21 and 23, a coil L1, a diode 22, an NMOS transistor 24, a resistor 25, and a control block 26a.

全波整流回路20は、交流電圧Vacを全波整流し、整流電圧Vrec1として、コンデンサ21と、コイルL1とに印加する。 The full-wave rectifier circuit 20 full-wave rectifies the AC voltage Vac and applies the rectified voltage Vrec1 to the capacitor 21 and the coil L1.

なお、整流電圧Vrec1は、コイルL1の一端に直接印加されているが、例えば、抵抗(不図示)等の素子を介してコイルL1に印加されても良い。また、本実施形態において、「印加」とは、所定のノードに直接的に電圧が供給されることのみならず、抵抗(不図示)等の素子を介して間接的に電圧が供給されること、及び分圧された電圧が供給されることも含む。 The rectified voltage Vrec1 is applied directly to one end of the coil L1, but may also be applied to the coil L1 via an element such as a resistor (not shown). In this embodiment, "application" includes not only the direct supply of a voltage to a specific node, but also the indirect supply of a voltage via an element such as a resistor (not shown), and the supply of a divided voltage.

コンデンサ21は、インダクタに流れる高周波リプル電流とMOSFETのオン/オフによって生じるスイッチングノイズをフィルタする素子である。 Capacitor 21 is an element that filters the high-frequency ripple current flowing through the inductor and the switching noise generated by turning the MOSFET on and off.

また、コイルL1は、ダイオード22、コンデンサ23、及びNMOSトランジスタ24とともに昇圧チョッパー回路を構成する。このため、コンデンサ23の充電電圧が直流の出力電圧Voutとなる。なお、コイルL1の他端、ダイオード22のアノード及びNMOSトランジスタ24のドレイン電極が接続されるノードの電圧を電圧Vxとする。この時、電圧Vxは、NMOSトランジスタ24のソース電極は接地されているため、NMOSトランジスタ24のドレイン・ソース間電圧となる。 The coil L1, together with the diode 22, the capacitor 23, and the NMOS transistor 24, constitutes a boost chopper circuit. Therefore, the charging voltage of the capacitor 23 becomes the DC output voltage Vout. The voltage of the node to which the other end of the coil L1, the anode of the diode 22, and the drain electrode of the NMOS transistor 24 are connected is defined as voltage Vx. At this time, the voltage Vx becomes the drain-source voltage of the NMOS transistor 24, since the source electrode of the NMOS transistor 24 is grounded.

NMOSトランジスタ24は、AC-DCコンバータ10aの負荷12への電力を制御するためのトランジスタである。なお、本実施形態では、NMOSトランジスタ24は、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタであることとしたがこれに限られない。NMOSトランジスタ24は、電力を制御できるトランジスタであれば、例えば、バイポーラトランジスタであっても良い。また、NMOSトランジスタ24のゲート電極は、後述の集積回路30aの端子OUTからの駆動信号Vdrにより駆動されるように接続されている。 The NMOS transistor 24 is a transistor for controlling the power to the load 12 of the AC-DC converter 10a. In this embodiment, the NMOS transistor 24 is a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor, but is not limited to this. The NMOS transistor 24 may be, for example, a bipolar transistor, as long as it is a transistor that can control power. In addition, the gate electrode of the NMOS transistor 24 is connected so as to be driven by a drive signal Vdr from a terminal OUT of the integrated circuit 30a described below.

抵抗25は、インダクタ電流ILを検出するための抵抗であり、一端は、NMOSトランジスタ24のソース電極に接続され、他端は、後述の集積回路30aの端子CSに接続されている。なお、本実施形態では、端子CSに入力される、インダクタ電流ILを示す電圧を電圧Vcsとする。この電圧Vcsは、例えば、接地されたNMOSトランジスタ24のソース電極を基準(接地電圧)として、抵抗25に発生する電圧を反転増幅する反転増幅回路(不図示)から端子CSに印加される電圧であってよい。この場合には、インダクタ電流ILの増加に応じて、端子CSに印加される電圧Vcsが大きくなる。このような正負の反転は、集積回路30aの内部で実施してもよい。 The resistor 25 is a resistor for detecting the inductor current IL, and one end is connected to the source electrode of the NMOS transistor 24, and the other end is connected to a terminal CS of the integrated circuit 30a described later. In this embodiment, the voltage input to the terminal CS indicating the inductor current IL is defined as a voltage Vcs. This voltage Vcs may be, for example, a voltage applied to the terminal CS from an inverting amplifier circuit (not shown) that inverts and amplifies the voltage generated in the resistor 25, with the source electrode of the grounded NMOS transistor 24 as the reference (ground voltage). In this case, the voltage Vcs applied to the terminal CS increases in response to an increase in the inductor current IL. Such positive/negative inversion may be performed inside the integrated circuit 30a.

制御ブロック26aは、抵抗25に生じる電圧に基づいてNMOSトランジスタ24を制御する。制御ブロック26aは、集積回路30a、抵抗31,32,34、コンデンサ33,35,36を含んで構成される。 The control block 26a controls the NMOS transistor 24 based on the voltage generated across the resistor 25. The control block 26a includes an integrated circuit 30a, resistors 31, 32, and 34, and capacitors 33, 35, and 36.

集積回路30aは、交流電圧Vacから出力電圧Voutを生成するよう、NMOSトランジスタ24のスイッチングを制御する集積回路である。具体的には、集積回路30aは、コイルL1に流れるインダクタ電流ILと、後述の電圧Vfbに基づいて駆動信号Vdrのデューティ比が所定値となるよう、NMOSトランジスタ24を駆動する。ここで、デューティ比とは、NMOSトランジスタ24がオンオフする周期に対するNMOSトランジスタ24がオンする期間の比であるものとする。 The integrated circuit 30a controls the switching of the NMOS transistor 24 to generate the output voltage Vout from the AC voltage Vac. Specifically, the integrated circuit 30a drives the NMOS transistor 24 so that the duty ratio of the drive signal Vdr becomes a predetermined value based on the inductor current IL flowing through the coil L1 and the voltage Vfb described below. Here, the duty ratio is the ratio of the period during which the NMOS transistor 24 is on to the period during which the NMOS transistor 24 is on and off.

集積回路30aの詳細については後述するが、集積回路30aには、端子FB,CS,COMP,OUTが設けられている。なお、集積回路30aには、上述した4つの端子FB,CS,COMP,OUT以外にも端子が設けられているが、ここでは便宜上省略されている。また、集積回路30aは、「スイッチング制御回路」に相当する。 The integrated circuit 30a will be described in detail later, but the integrated circuit 30a has terminals FB, CS, COMP, and OUT. The integrated circuit 30a also has terminals other than the four terminals FB, CS, COMP, and OUT described above, but these are omitted here for convenience. The integrated circuit 30a also corresponds to a "switching control circuit."

抵抗31,32は、駆動信号Vdrを分圧する分圧回路を構成し、コンデンサ33と伴にNMOSトランジスタ24をスイッチングする際に用いられる電圧Vfbを生成する。なお、抵抗31,32が接続されるノードに生成される電圧Vfbは、端子FBに印加される。また、コンデンサ33は、抵抗31と伴に平滑化回路を構成し、駆動信号Vdrを平滑化する。また、電圧Vfbは、「第1電圧」に相当する。 The resistors 31 and 32 form a voltage divider circuit that divides the drive signal Vdr, and together with the capacitor 33 generate the voltage Vfb used when switching the NMOS transistor 24. The voltage Vfb generated at the node to which the resistors 31 and 32 are connected is applied to the terminal FB. The capacitor 33 forms a smoothing circuit together with the resistor 31, and smoothes the drive signal Vdr. The voltage Vfb corresponds to the "first voltage."

抵抗34及びコンデンサ35,36は、フィードバック制御される集積回路30aの位相補償用の素子である。端子COMPと、接地との間に、抵抗34及びコンデンサ35が直列に設けられ、これらに対し並列にコンデンサ36が設けられている。 Resistor 34 and capacitors 35 and 36 are elements for phase compensation of the feedback-controlled integrated circuit 30a. Resistor 34 and capacitor 35 are provided in series between terminal COMP and ground, and capacitor 36 is provided in parallel with these.

<<<集積回路30aの構成>>>
図2は、集積回路30aの一例を示す図である。集積回路30aは、信号出力回路40a、誤差電圧生成回路41を含んで構成される。なお、図2において、便宜上、図1と異なる位置に端子を描いているが、夫々の端子に接続される配線、素子等は、図1及び図2で同じである。
<<<Configuration of Integrated Circuit 30a>>>
Fig. 2 is a diagram showing an example of an integrated circuit 30a. The integrated circuit 30a includes a signal output circuit 40a and an error voltage generating circuit 41. For convenience, terminals are drawn in different positions in Fig. 2 from those in Fig. 1, but the wiring, elements, etc. connected to each terminal are the same in Fig. 1 and Fig. 2.

信号出力回路40aは、インダクタ電流ILと、端子COMPの電圧Vcompとに基づいて駆動信号Vdrを出力する。具体的には、信号出力回路40aは、インダクタ電流ILがほぼゼロとなるとNMOSトランジスタ24をオンする駆動信号Vdrを出力する。一方、信号出力回路40aは、後述の発振回路54からの電圧Vrが電圧VcompとなるとNMOSトランジスタ24をオフする駆動信号Vdrを出力する。信号出力回路40aは、検出回路50、遅延回路51、パルス回路52、SRフリップフロップ53、発振回路54、コンパレータ55及びバッファ56を含んで構成される。 The signal output circuit 40a outputs a drive signal Vdr based on the inductor current IL and the voltage Vcomp of the terminal COMP. Specifically, when the inductor current IL becomes almost zero, the signal output circuit 40a outputs a drive signal Vdr that turns on the NMOS transistor 24. On the other hand, when the voltage Vr from the oscillation circuit 54 described below becomes the voltage Vcomp, the signal output circuit 40a outputs a drive signal Vdr that turns off the NMOS transistor 24. The signal output circuit 40a includes a detection circuit 50, a delay circuit 51, a pulse circuit 52, an SR flip-flop 53, an oscillation circuit 54, a comparator 55, and a buffer 56.

誤差電圧生成回路41は、トランスコンダクタンスアンプであり、デューティ比を所定値とするための基準電圧VREF0と、電圧Vfbとの誤差に応じて誤差電流Ieを生成する。また、誤差電圧生成回路41は、誤差電流Ie1で端子COMPを介してコンデンサ35,36を充放電し、電圧Vcompを生成する。これにより、誤差電圧生成回路41は、駆動信号Vdrのデューティ比に応じた電圧Vfbと、基準電圧VREF0との誤差に応じた電圧Vcompを生成する。なお、誤差電圧生成回路41は、「第1誤差電圧生成回路」に相当する。また、本実施形態において電圧Vcompは、「第1誤差電圧」に相当する。 The error voltage generating circuit 41 is a transconductance amplifier, and generates an error current Ie according to the error between the reference voltage VREF0 for setting the duty ratio to a predetermined value and the voltage Vfb. The error voltage generating circuit 41 also charges and discharges the capacitors 35 and 36 via the terminal COMP with the error current Ie1 to generate a voltage Vcomp. As a result, the error voltage generating circuit 41 generates a voltage Vcomp according to the error between the reference voltage VREF0 and the voltage Vfb according to the duty ratio of the drive signal Vdr. The error voltage generating circuit 41 corresponds to the "first error voltage generating circuit". In this embodiment, the voltage Vcomp corresponds to the "first error voltage".

検出回路50は、端子CSの電圧Vcsに基づいて、インダクタ電流ILの電流値が、ほぼゼロを示す“電流値Ia”(以下、便宜上、「ほぼゼロ」を単にゼロと称する。)となったか否かを検出する回路である。なお、本実施形態の検出回路50は、インダクタ電流ILの電流値が、“ゼロ”である“電流値Ia”であることを検出すると、ハイレベル(以下、「“H”レベル」とする。)の信号Vzを出力する。なお、検出回路50は、インダクタ電流ILが“電流値Ia”となる際の抵抗25に生じる電圧に応じた所定電圧と、電圧Vcsに応じた電圧とを比較するコンパレータ(不図示)を含んで構成される。 The detection circuit 50 is a circuit that detects whether the current value of the inductor current IL has become a "current value Ia" indicating almost zero (hereinafter, for convenience, "almost zero" will be simply referred to as zero) based on the voltage Vcs of the terminal CS. Note that when the detection circuit 50 of this embodiment detects that the current value of the inductor current IL is the "current value Ia" which is "zero", it outputs a high level (hereinafter, "H level") signal Vz. Note that the detection circuit 50 is configured to include a comparator (not shown) that compares a predetermined voltage corresponding to the voltage generated in the resistor 25 when the inductor current IL becomes the "current value Ia" with a voltage corresponding to the voltage Vcs.

遅延回路51は、検出回路50から“H”レベルの信号Vzが出力されると、所定時間だけ遅延させて出力する。 When the detection circuit 50 outputs a high-level signal Vz, the delay circuit 51 delays it by a predetermined time before outputting it.

パルス回路52は、遅延回路51から“H”レベルの信号Vzが出力されると、“H”レベルのパルス信号Vp1を出力する。 When the delay circuit 51 outputs a high-level signal Vz, the pulse circuit 52 outputs a high-level pulse signal Vp1.

SRフリップフロップ53は、パルス回路52が“H”レベルのパルス信号Vp1を出力すると、“H”レベルの駆動信号Vq1を出力する。一方、SRフリップフロップ53は、後述のコンパレータ55が“H”レベルの信号Vc1を出力すると、ローレベル(以下、「“L”レベル」とする。)の駆動信号Vq1を出力する。 When the pulse circuit 52 outputs a high-level pulse signal Vp1, the SR flip-flop 53 outputs a high-level drive signal Vq1. On the other hand, when the comparator 55 (described below) outputs a high-level signal Vc1, the SR flip-flop 53 outputs a low-level (hereinafter referred to as "low level") drive signal Vq1.

発振回路54は、NMOSトランジスタ24をオンオフする際に必要となる発振電圧Vrを生成する回路である。具体的には、発振回路54は、インダクタ電流ILがほぼゼロより小さくなり、“H”レベルの駆動信号Vq1が入力されると、所定の傾きで振幅が徐々に大きくなる発振電圧Vrを出力する。 The oscillator circuit 54 is a circuit that generates the oscillatory voltage Vr required to turn on and off the NMOS transistor 24. Specifically, when the inductor current IL becomes smaller than zero and the drive signal Vq1 is input at the "H" level, the oscillator circuit 54 outputs an oscillatory voltage Vr whose amplitude gradually increases at a predetermined gradient.

コンパレータ55は、電圧Vcompと、発信信号Vrとを比較する回路である。具体的には、電圧Vcompがコンパレータ55の反転入力端子に印加され、発振電圧Vrがコンパレータ55の非反転入力端子に印加されている。このため、コンパレータ55は、発振電圧Vrのレベルが電圧Vcompのレベルより低い場合、“L”レベルの信号Vc1を出力し、発振電圧Vrのレベルが電圧Vcompのレベルより高くなると、“H”レベルの信号Vc1を出力する。 The comparator 55 is a circuit that compares the voltage Vcomp with the oscillation signal Vr. Specifically, the voltage Vcomp is applied to the inverting input terminal of the comparator 55, and the oscillation voltage Vr is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 55. Therefore, when the level of the oscillation voltage Vr is lower than the level of the voltage Vcomp, the comparator 55 outputs a signal Vc1 of "L" level, and when the level of the oscillation voltage Vr is higher than the level of the voltage Vcomp, the comparator 55 outputs a signal Vc1 of "H" level.

バッファ56は、駆動信号Vq1に基づいてNMOSトランジスタ24を駆動する。具体的には、バッファ56は、入力される信号と同じ論理レベルの信号Vdrで、ゲート容量等の大きいNMOSトランジスタ24を駆動する。また、バッファ56は、“H”レベルの駆動信号Vq1に基づいて、NMOSトランジスタ24をオンし、“L”レベルの駆動信号Vq1に基づいて、NMOSトランジスタ24をオフする。 The buffer 56 drives the NMOS transistor 24 based on the drive signal Vq1. Specifically, the buffer 56 drives the NMOS transistor 24, which has a large gate capacitance, with a signal Vdr that has the same logical level as the input signal. The buffer 56 also turns on the NMOS transistor 24 based on the drive signal Vq1 at the "H" level, and turns off the NMOS transistor 24 based on the drive signal Vq1 at the "L" level.

<<<集積回路30aの動作>>>
図3は、集積回路30aの動作の一例を示す図である。まず、時刻t0においてインダクタ電流ILが減少し、電流値Iaになると、検出回路50は、“H”レベルの信号Vzを出力する。そして、時刻t1において、遅延回路51は、遅延された信号Vzを出力し、パルス回路52は、パルス信号Vp1を出力する。
<<<Operation of Integrated Circuit 30a>>>
3 is a diagram showing an example of the operation of the integrated circuit 30a. First, at time t0, the inductor current IL decreases and reaches a current value Ia, and the detection circuit 50 outputs a signal Vz of "H" level. Then, at time t1, the delay circuit 51 outputs a delayed signal Vz, and the pulse circuit 52 outputs a pulse signal Vp1.

そして、パルス信号Vp1が出力されると、SRフリップフロップ53は、“H”レベルの駆動信号Vq1を出力するため、駆動信号Vdrも“H”レベルとなる。また、SRフリップフロップ53が“H”レベルの信号Vq1を出力すると、発振回路54は、徐々に高くなるランプ電圧Vrを出力し始める。また、NMOSトランジスタ24は、集積回路30aが“H”レベルの駆動信号Vdrを出力すると、オンする。これにより、電圧Vxは、接地電圧となる。また、インダクタ電流ILは、コイルL1のインダクタ値と、整流電圧Vrec1とに応じた傾きで徐々に上昇する。 When the pulse signal Vp1 is output, the SR flip-flop 53 outputs the drive signal Vq1 at the "H" level, so that the drive signal Vdr also becomes "H" level. When the SR flip-flop 53 outputs the "H" level signal Vq1, the oscillator circuit 54 starts to output a ramp voltage Vr that gradually increases. When the integrated circuit 30a outputs the "H" level drive signal Vdr, the NMOS transistor 24 turns on. As a result, the voltage Vx becomes the ground voltage. The inductor current IL gradually increases at a slope that corresponds to the inductor value of the coil L1 and the rectified voltage Vrec1.

時刻t2において、電圧Vrが電圧Vcompとなると、コンパレータ55は“H”レベルの信号Vc1を出力する。これにより、SRフリップフロップ53は、“L”レベルの信号Vq1を出力し、駆動信号Vdrも“L”レベルとなる。また、NMOSトランジスタ24は、集積回路30aが“L”レベルの駆動信号Vdrを出力すると、オフする。また、電圧Vxは、出力電圧Voutに応じた電圧となる。そして、コイルL1には、NMOSトランジスタ24がオンしている際のインダクタ電流ILに応じた逆起電力が生じ、ダイオード22を介してコンデンサ23にインダクタ電流ILを供給し始める。 At time t2, when voltage Vr becomes voltage Vcomp, comparator 55 outputs "H" level signal Vc1. This causes SR flip-flop 53 to output "L" level signal Vq1, and drive signal Vdr also becomes "L" level. Furthermore, when integrated circuit 30a outputs "L" level drive signal Vdr, NMOS transistor 24 turns off. Furthermore, voltage Vx becomes a voltage corresponding to output voltage Vout. Then, a back electromotive force corresponding to inductor current IL when NMOS transistor 24 is on is generated in coil L1, and inductor current IL starts to be supplied to capacitor 23 via diode 22.

時刻t3において、インダクタ電流ILが電流値Iaとなると、検出回路50は、“H”レベルの信号Vzを出力する。 At time t3, when the inductor current IL reaches a current value Ia, the detection circuit 50 outputs a high-level signal Vz.

時刻t4において、遅延回路51が遅延させた信号Vxを出力すると、パルス回路52は、パルス信号Vp1を出力する。以降、時刻t1の動作が繰り返される。 At time t4, the delay circuit 51 outputs the delayed signal Vx, and the pulse circuit 52 outputs the pulse signal Vp1. After that, the operation at time t1 is repeated.

<<<駆動信号Vdrのデューティ比が目標値になることに関する説明>>>
図4は、駆動信号Vdrのデューティ比が変化することにより生じる集積回路30aの動作の一例を示す図である。なお、時刻t1,t2,t4における集積回路30aの動作は、図3の場合と同様である。また、時刻ta1,ta2,ta4は、それぞれ時刻t1,t2,t4に対応し、時刻tb1,tb2,tb4も同様にそれぞれ時刻t1,t2,t4に対応する。また、時刻t1,t2,t4で示された動作パターンをパターンAとし、時刻ta1,ta2,ta4で示された動作パターンをパターンBとし、時刻tb1,tb2,tb4で示された動作パターンをパターンCとする。
<<<<Explanation regarding the duty ratio of the drive signal Vdr reaching the target value>>>
4 is a diagram showing an example of the operation of the integrated circuit 30a caused by a change in the duty ratio of the drive signal Vdr. The operation of the integrated circuit 30a at times t1, t2, and t4 is the same as that in FIG. 3. Times ta1, ta2, and ta4 correspond to times t1, t2, and t4, respectively, and times tb1, tb2, and tb4 also correspond to times t1, t2, and t4, respectively. The operation pattern shown at times t1, t2, and t4 is pattern A, the operation pattern shown at times ta1, ta2, and ta4 is pattern B, and the operation pattern shown at times tb1, tb2, and tb4 is pattern C.

パターンAは、駆動信号Vdrのデューティ比が目標値となっている場合の動作パターンである。パターンAの場合、電圧Vfbは基準電圧VREF0とほぼ一致する。また、電圧Vcompは、駆動信号Vdrのデューティ比が目標値となるようNMOSトランジスタ24をオンするための電圧となっている。 Pattern A is an operating pattern when the duty ratio of the drive signal Vdr is the target value. In the case of pattern A, the voltage Vfb is approximately equal to the reference voltage VREF0. Furthermore, the voltage Vcomp is a voltage for turning on the NMOS transistor 24 so that the duty ratio of the drive signal Vdr is the target value.

パターンBは、駆動信号Vdrのデューティ比が目標値より小さくなっている場合の動作パターンである。なお、駆動信号Vdrのデューティ比が目標値より小さくなっている場合の電圧Vcompを電圧Vaとして説明する。 Pattern B is an operation pattern when the duty ratio of the drive signal Vdr is smaller than the target value. Note that the voltage Vcomp when the duty ratio of the drive signal Vdr is smaller than the target value will be described as voltage Va.

また、パターンBの場合、図1の平滑化回路は、デューティ比が目標値となっている場合より低い電圧Vfbを生成する。誤差電圧生成回路41は、電圧Vfbが基準電圧VREF0より低くなると、コンデンサ35,36を充電するように誤差電流Ie1を供給する。そのため、電圧Vaは、デューティ比が目標値となっている場合の電圧Vcompと同じになるよう上昇する。これに伴い、NMOSトランジスタ24のオン期間は長くなるため、駆動信号Vdrのデューティ比は大きくなり、電圧Vfbは基準電圧VREF0に近づくよう上昇する。 In the case of pattern B, the smoothing circuit in FIG. 1 generates a voltage Vfb that is lower than when the duty ratio is at the target value. When the voltage Vfb becomes lower than the reference voltage VREF0, the error voltage generating circuit 41 supplies an error current Ie1 to charge the capacitors 35 and 36. Therefore, the voltage Va rises to be the same as the voltage Vcomp when the duty ratio is at the target value. As a result, the on-period of the NMOS transistor 24 becomes longer, so the duty ratio of the drive signal Vdr becomes larger and the voltage Vfb rises to approach the reference voltage VREF0.

パターンCは、駆動信号Vdrのデューティ比が所定値より大きくなっている場合の動作パターンである。なお、駆動信号Vdrのデューティ比が目標値より大きくなっている場合の電圧Vcompを電圧Vbとして説明する。 Pattern C is an operation pattern when the duty ratio of the drive signal Vdr is greater than a predetermined value. Note that the voltage Vcomp when the duty ratio of the drive signal Vdr is greater than the target value will be described as voltage Vb.

また、パターンCの場合、図1の平滑化回路は、デューティ比が目標値となっている場合より高い電圧Vfbを生成する。誤差電圧生成回路41は、電圧Vfbが基準電圧VREF0より高くなると、コンデンサ35,36を放電するように誤差電流Ie1を供給する。そのため、電圧Vbは、デューティ比が目標値となっている場合の電圧Vcompと同じになるよう低下する。これに伴い、NMOSトランジスタ24のオン期間は短くなるため、駆動信号Vdrのデューティ比は小さくなり、電圧Vfbは基準電圧VREF0に近づくよう低下する。 In the case of pattern C, the smoothing circuit in FIG. 1 generates a higher voltage Vfb than when the duty ratio is at the target value. When the voltage Vfb becomes higher than the reference voltage VREF0, the error voltage generating circuit 41 supplies an error current Ie1 to discharge the capacitors 35 and 36. Therefore, the voltage Vb decreases to be the same as the voltage Vcomp when the duty ratio is at the target value. Accordingly, the on-period of the NMOS transistor 24 becomes shorter, so that the duty ratio of the drive signal Vdr becomes smaller and the voltage Vfb decreases to approach the reference voltage VREF0.

以上の動作から、集積回路30aは、駆動信号Vdrを平滑化した電圧Vfbが基準電圧VREF0となるように駆動信号Vdrを生成する。そのため、集積回路30aは、デューティ比が目標値となる駆動信号Vdrを出力する。 By the above operation, the integrated circuit 30a generates the drive signal Vdr so that the voltage Vfb obtained by smoothing the drive signal Vdr becomes the reference voltage VREF0. Therefore, the integrated circuit 30a outputs the drive signal Vdr whose duty ratio becomes the target value.

<<<交流電圧Vacと出力電圧Vout等との関係>>>
図5は、交流電圧Vac(実効値)と、交流電圧Vacのピーク電圧、出力電圧及び昇圧比との関係を示す図である。なお、一点鎖線は、交流電圧Vacのピーク電圧を示し、実線は、出力電圧Voutを示す。また、破線は、昇圧比を示す。また、昇圧比は、デューティ比をDで表し、ダイオード22の順方向電圧を無視すると、1/(1-D)で表される比である。そして、交流電圧Vacの実効値が大きくなるに伴い、交流電圧Vacのピーク電圧は大きくなる。
<<<<Relationship between AC voltage Vac and output voltage Vout, etc.>>>
5 is a diagram showing the relationship between the AC voltage Vac (effective value), the peak voltage of the AC voltage Vac, the output voltage, and the boost ratio. The dashed line indicates the peak voltage of the AC voltage Vac, and the solid line indicates the output voltage Vout. The dashed line indicates the boost ratio. The boost ratio is a ratio expressed as 1/(1-D) when the duty ratio is represented by D and the forward voltage of the diode 22 is ignored. As the effective value of the AC voltage Vac increases, the peak voltage of the AC voltage Vac increases.

集積回路30aは、デューティ比を目標値にするよう動作するため、デューティ比から求まる昇圧比も所定値となる。したがって、出力電圧Voutは、交流電圧Vacの実効値及びピーク値が大きくなるのに伴い大きくなる。 Since the integrated circuit 30a operates to set the duty ratio to a target value, the boost ratio calculated from the duty ratio also becomes a predetermined value. Therefore, the output voltage Vout increases as the effective value and peak value of the AC voltage Vac increase.

<<<AC-DCコンバータ10bの概要>>>
図6は、AC-DCコンバータ10bの一例を示す図である。ところで、コンデンサ23は、出力電圧Voutが、所定レベル(例えば、450V)を大きく超えると破壊されることがある。そこで、AC-DCコンバータ10bは、交流電圧Vacの実効値が小さい場合に、出力電圧Voutを、交流電圧Vacの実効値に応じて変化させるようにする。一方、交流電圧Vacの実効値が大きくなると、AC-DCコンバータ10bは、出力電圧Voutを所定レベル(例えば、400V)に維持する。また、AC-DCコンバータ10bは、AC-DCコンバータ10aに、出力電圧Voutを分圧する抵抗27,28を追加し、制御ブロック26aを制御ブロック26bとした電源回路である。
<<<Outline of AC-DC converter 10b>>>
6 is a diagram showing an example of an AC-DC converter 10b. However, the capacitor 23 may be destroyed if the output voltage Vout greatly exceeds a predetermined level (for example, 450 V). Therefore, the AC-DC converter 10b changes the output voltage Vout according to the effective value of the AC voltage Vac when the effective value of the AC voltage Vac is small. On the other hand, when the effective value of the AC voltage Vac becomes large, the AC-DC converter 10b maintains the output voltage Vout at a predetermined level (for example, 400 V). The AC-DC converter 10b is a power supply circuit in which resistors 27 and 28 that divide the output voltage Vout are added to the AC-DC converter 10a, and the control block 26a is replaced with a control block 26b.

制御ブロック26bは、制御ブロック26aにおける集積回路30aを集積回路30bに置き換えたものである。また、集積回路30bの詳細は後述するが、集積回路30bには、端子FB1,FB2,CS,COMP,OUTが設けられている。なお、集積回路30bには、上述した5つの端子FB1,FB2,CS,COMP,OUT以外にも端子が設けられているが、ここでは便宜上省略されている。また、端子CS,COMP,OUTに接続される外部回路は、集積回路30aと同一である。 The control block 26b is obtained by replacing the integrated circuit 30a in the control block 26a with an integrated circuit 30b. The integrated circuit 30b is provided with terminals FB1, FB2, CS, COMP, and OUT, which will be described in detail later. The integrated circuit 30b is provided with terminals other than the five terminals FB1, FB2, CS, COMP, and OUT described above, but these are omitted here for convenience. The external circuits connected to the terminals CS, COMP, and OUT are the same as those in the integrated circuit 30a.

端子FB1には、集積回路30aの端子FBと同様に、抵抗31,32、コンデンサ33からなる平滑化回路からの電圧Vfb1が印加される。また、端子FB2には、抵抗27,28の接続点からの電圧Vfb2が印加される。なお、端子FB1は、「第1端子」に相当し、端子FB2は、「第2端子」に相当し、端子COMPは、「第3端子」に相当する。 Similar to terminal FB of integrated circuit 30a, terminal FB1 receives voltage Vfb1 from a smoothing circuit consisting of resistors 31 and 32 and capacitor 33. Terminal FB2 receives voltage Vfb2 from the connection point of resistors 27 and 28. Terminal FB1 corresponds to the "first terminal", terminal FB2 corresponds to the "second terminal", and terminal COMP corresponds to the "third terminal".

<<<集積回路30bの構成>>>
図7は、集積回路30bの一例を示す図である。集積回路30bは、信号出力回路40b、誤差電圧生成回路41,42を含んで構成される。信号出力回路40bは、信号出力回路40aに対し、選択回路57を更に備える。選択回路57は、誤差電圧生成回路41と、後述の誤差電圧生成回路42とから供給される誤差電流Ie1,Ie2のうちの何れに基づいて電圧Vcompを生成するかを選択する。
<<<Configuration of integrated circuit 30b>>>
7 is a diagram showing an example of an integrated circuit 30b. The integrated circuit 30b includes a signal output circuit 40b and error voltage generating circuits 41 and 42. The signal output circuit 40b further includes a selection circuit 57 in addition to the signal output circuit 40a. The selection circuit 57 selects which of the error currents Ie1 and Ie2 supplied from the error voltage generating circuit 41 and an error voltage generating circuit 42 (described later) is used to generate the voltage Vcomp.

具体的には、選択回路57は、後述のダイオード60,61の何れがオンするかに応じて、コンデンサ35,36を誤差電流Ie1又はIe2で放電し、後述の定電流源62のバイアス電流Ibで充電する。なお、図7において、便宜上、図6と異なる位置に端子を描いているが、夫々の端子に接続される配線、素子等は、図6及び図7で同じである。また、同じ参照符号が付されている対象は、図2の集積回路30aと同様である。 Specifically, the selection circuit 57 discharges the capacitors 35, 36 with the error current Ie1 or Ie2 depending on which of the diodes 60, 61 described below is turned on, and charges them with the bias current Ib of the constant current source 62 described below. Note that, for convenience, the terminals are drawn in different positions in FIG. 7 than in FIG. 6, but the wiring, elements, etc. connected to each terminal are the same in FIG. 6 and FIG. 7. Also, objects with the same reference symbols are the same as the integrated circuit 30a in FIG. 2.

選択回路57は、ダイオード60,61,定電流源62を含んで構成される。ダイオード60は、誤差電圧生成回路41の出力にカソードが接続され、端子COMPにアノードが接続される。ダイオード61も同様に、後述の誤差電圧生成回路42の出力にカソードが接続され、端子COMPにアノードが接続される。定電流源62は、内部電源(不図示)から電源電圧Vddに基づいて端子COMPへバイアス電流Ibを供給する。 The selection circuit 57 includes diodes 60 and 61, and a constant current source 62. The diode 60 has a cathode connected to the output of the error voltage generating circuit 41 and an anode connected to the terminal COMP. Similarly, the diode 61 has a cathode connected to the output of the error voltage generating circuit 42 described below and an anode connected to the terminal COMP. The constant current source 62 supplies a bias current Ib to the terminal COMP based on the power supply voltage Vdd from an internal power supply (not shown).

そのため、コンデンサ35,36は、バイアス電流Ibで充電されつつ、誤差電圧生成回路41からの誤差電流Ie1又は後述の誤差電圧生成回路42からの誤差電流Ie2で放電される。また、選択回路57は、選択結果として、誤差電圧生成回路41の出力の電圧又は誤差電圧生成回路42の出力の電圧を選択する。 Therefore, the capacitors 35 and 36 are charged with the bias current Ib, while being discharged with the error current Ie1 from the error voltage generating circuit 41 or the error current Ie2 from the error voltage generating circuit 42 described below. In addition, the selection circuit 57 selects the output voltage of the error voltage generating circuit 41 or the output voltage of the error voltage generating circuit 42 as the selection result.

誤差電圧生成回路41は、反転入力端子に端子FB1が接続され、電圧Vfb1が印加される。また、誤差電圧生成回路41は、非反転入力端子に基準電圧VREF0が印加される。なお、電圧Vfb1は、「第1電圧」に相当し、ダイオード60は、「第1ダイオード」に相当する。 The error voltage generating circuit 41 has a terminal FB1 connected to its inverting input terminal, to which a voltage Vfb1 is applied. Also, the error voltage generating circuit 41 has a reference voltage VREF0 applied to its non-inverting input terminal. Note that the voltage Vfb1 corresponds to the "first voltage" and the diode 60 corresponds to the "first diode."

また、誤差電圧生成回路41は、電圧Vfb1と、基準電圧VREF0との間の誤差に基づく誤差電流Ie1を出力に供給する。具体的には、誤差電圧生成回路41は、出力の電圧が電圧Vcompよりダイオード60の順方向電圧分低く、ダイオード60がオンすると、端子COMPを介して誤差電流Ie1に応じた電流をコンデンサ35,36に流す。また、この場合、コンデンサ35,36は、誤差電流Ie1に応じた電流によって放電されるため、電圧Vcompは、誤差電流Ie1に応じた電流により低下する。なお、基準電圧VREF0は、「第1基準電圧」に相当する。また、誤差電圧生成回路41の出力の電圧は、「第1誤差電圧」に相当する。 The error voltage generating circuit 41 also supplies an error current Ie1 based on the error between the voltage Vfb1 and the reference voltage VREF0 to the output. Specifically, the error voltage generating circuit 41 outputs a voltage lower than the voltage Vcomp by the forward voltage of the diode 60, and when the diode 60 is turned on, a current corresponding to the error current Ie1 flows through the terminal COMP to the capacitors 35 and 36. In this case, the capacitors 35 and 36 are discharged by a current corresponding to the error current Ie1, so the voltage Vcomp drops due to the current corresponding to the error current Ie1. The reference voltage VREF0 corresponds to the "first reference voltage". The voltage output from the error voltage generating circuit 41 corresponds to the "first error voltage".

一方、誤差電圧生成回路41は、ダイオード60がオフする場合、端子COMPを介して誤差電流Ie1に応じた電流をコンデンサ35,36に流すことができない。 On the other hand, when the diode 60 is off, the error voltage generating circuit 41 cannot pass a current corresponding to the error current Ie1 through the terminal COMP to the capacitors 35 and 36.

誤差電圧生成回路42は、反転入力端子に端子FB2が接続され、電圧Vfb2が印加される。また、誤差電圧生成回路42は、非反転入力端子に基準電圧VREF1が印加される。なお、基準電圧VREF1は、出力電圧Voutが所定レベルとなる際の抵抗27,28の接続点に生じる電圧Vfb2となるよう定められている。また、電圧Vfb2は、「第2電圧」に相当し、ダイオード61は、「第2ダイオード」に相当する。また、基準電圧VREF1は、「第2基準電圧」に相当する。 The error voltage generating circuit 42 has a terminal FB2 connected to its inverting input terminal, to which a voltage Vfb2 is applied. The error voltage generating circuit 42 also has a reference voltage VREF1 applied to its non-inverting input terminal. The reference voltage VREF1 is set to be the voltage Vfb2 that is generated at the connection point of the resistors 27 and 28 when the output voltage Vout reaches a predetermined level. The voltage Vfb2 corresponds to the "second voltage", and the diode 61 corresponds to the "second diode". The reference voltage VREF1 corresponds to the "second reference voltage".

また、誤差電圧生成回路42は、電圧Vfb2と、基準電圧VREF1との間の誤差に基づく誤差電流Ie2を出力に供給する。具体的には、誤差電圧生成回路42は、出力の電圧が電圧Vcompよりダイオード61の順方向電圧分低く、ダイオード61がオンすると、端子COMPを介して誤差電流Ie2に応じた電流をコンデンサ35,36に流す。また、この場合、コンデンサ35,36は、誤差電流Ie2に応じた電流によって放電されるため、電圧Vcompは、誤差電流Ie2に応じた電流により低下する。なお、誤差電圧生成回路42の出力の電圧は、「第2誤差電圧」に相当する。 The error voltage generating circuit 42 also supplies to its output an error current Ie2 based on the error between the voltage Vfb2 and the reference voltage VREF1. Specifically, the error voltage generating circuit 42 outputs a voltage lower than the voltage Vcomp by the forward voltage of the diode 61, and when the diode 61 is turned on, a current corresponding to the error current Ie2 flows through the terminal COMP to the capacitors 35 and 36. In this case, the capacitors 35 and 36 are discharged by a current corresponding to the error current Ie2, so that the voltage Vcomp drops due to the current corresponding to the error current Ie2. The voltage output by the error voltage generating circuit 42 corresponds to the "second error voltage".

一方、誤差電圧生成回路42は、ダイオード61がオフする場合、端子COMPを介して誤差電流Ie2に応じた電流をコンデンサ35,36に流すことができない。なお、検出回路50は、「電流検出回路」に相当し、信号Vzは、「検出結果」に相当し、SRフリップフロップ53は「出力回路」に相当する。また、誤差電圧生成回路42は、「第2誤差電圧生成回路」に相当する。 On the other hand, when the diode 61 is off, the error voltage generating circuit 42 cannot pass a current corresponding to the error current Ie2 through the terminal COMP to the capacitors 35 and 36. The detection circuit 50 corresponds to the "current detection circuit", the signal Vz corresponds to the "detection result", and the SR flip-flop 53 corresponds to the "output circuit". The error voltage generating circuit 42 corresponds to the "second error voltage generating circuit".

<<<集積回路30bの動作>>>
以下で、集積回路30bの動作について説明する。上述の通り、AC-DCコンバータ10aにおいては、交流電圧Vacの実効値が大きくなるにつれて出力電圧Voutも大きくなるように制御していた。そのため、出力電圧Voutが所定レベルを大きく超えると、コンデンサ23が破壊される可能性がある。AC-DCコンバータ10bにおいては、コンデンサ23の破壊を抑制するため、出力電圧Voutが所定レベルを超えると、出力電圧Voutを所定レベルに維持するため、誤差電圧生成回路42を動作させる。したがって、このような動作が成立するように、電圧Vfb1,Vfb2を生成する回路の定数、及び基準電圧VREF0,VREF1は、決定されている。
<<<Operation of Integrated Circuit 30b>>>
The operation of the integrated circuit 30b will be described below. As described above, in the AC-DC converter 10a, the output voltage Vout is controlled to increase as the effective value of the AC voltage Vac increases. Therefore, when the output voltage Vout greatly exceeds a predetermined level, the capacitor 23 may be destroyed. In the AC-DC converter 10b, in order to prevent the capacitor 23 from being destroyed, when the output voltage Vout exceeds a predetermined level, the error voltage generating circuit 42 is operated to maintain the output voltage Vout at the predetermined level. Therefore, the constants of the circuits generating the voltages Vfb1 and Vfb2 and the reference voltages VREF0 and VREF1 are determined so that such an operation is established.

出力電圧Voutが所定レベル未満である場合、誤差電圧生成回路41は、電圧Vfb1に基づいて、ダイオード60をオンさせるよう、出力の電圧を低下させる。また、選択回路57は、ダイオード60がオンするため、誤差電圧生成回路41の出力の電圧を選択するようになる。そして、出力電圧Voutが所定レベルを超える場合、誤差電圧生成回路42が動作しデューティ比を小さくし、電圧Vfb1は、低下するため、誤差電圧生成回路41は、出力の電圧を上昇させる。これにより、カソードの電圧が高くなるため、ダイオード60はオフする。 When the output voltage Vout is less than a predetermined level, the error voltage generating circuit 41 reduces the output voltage based on the voltage Vfb1 to turn on the diode 60. Also, the selection circuit 57 selects the output voltage of the error voltage generating circuit 41 because the diode 60 is turned on. Then, when the output voltage Vout exceeds a predetermined level, the error voltage generating circuit 42 operates to reduce the duty ratio, and the voltage Vfb1 decreases, so the error voltage generating circuit 41 increases the output voltage. As a result, the cathode voltage increases, and the diode 60 turns off.

結果として、誤差電圧生成回路41は、電圧Vcompを生成しなくなり、選択回路57は、誤差電圧生成回路41の出力の電圧を選択しなくなる。なお、選択回路57が誤差電圧生成回路41の出力の電圧を選択する場合、集積回路30bの動作は、集積回路30aの場合の動作と同様であり、集積回路30bは、図8において交流電圧Vacの実効値が200V未満となる領域に示したように実効値が大きくなると大きくなる出力電圧VoutをAC-DCコンバータ10bに出力させる。なお、図8において、一点鎖線は、交流電圧Vacのピーク電圧を示し、実線は、出力電圧Voutを示す。また、破線は、昇圧比を示す。 As a result, the error voltage generating circuit 41 no longer generates the voltage Vcomp, and the selection circuit 57 no longer selects the output voltage of the error voltage generating circuit 41. When the selection circuit 57 selects the output voltage of the error voltage generating circuit 41, the operation of the integrated circuit 30b is the same as that of the integrated circuit 30a, and the integrated circuit 30b causes the AC-DC converter 10b to output an output voltage Vout that increases as the effective value increases, as shown in the region in FIG. 8 where the effective value of the AC voltage Vac is less than 200 V. In FIG. 8, the dashed line indicates the peak voltage of the AC voltage Vac, and the solid line indicates the output voltage Vout. Also, the dashed line indicates the step-up ratio.

また、出力電圧Voutが所定レベルを超える場合、誤差電圧生成回路42は、電圧Vfb2に基づいて、ダイオード61をオンさせるよう、出力の電圧を低下させる。また、選択回路57は、誤差電圧生成回路42の出力の電圧を選択するようになる。そして、出力電圧Voutが所定レベル未満となる場合、電圧Vfb2は、低下するため、誤差電圧生成回路42は、出力の電圧を上昇させる。これにより、カソードの電圧が高くなるため、ダイオード61はオフする。 When the output voltage Vout exceeds a predetermined level, the error voltage generating circuit 42 reduces the output voltage based on the voltage Vfb2 so as to turn on the diode 61. The selection circuit 57 selects the output voltage of the error voltage generating circuit 42. When the output voltage Vout falls below the predetermined level, the voltage Vfb2 decreases, and the error voltage generating circuit 42 increases the output voltage. This increases the cathode voltage, turning off the diode 61.

結果として、誤差電圧生成回路42は、電圧Vcompを生成しなくなり、選択回路57は、誤差電圧生成回路42の出力の電圧を選択しなくなる。また、選択回路57が誤差電圧生成回路42の出力の電圧を選択する場合、集積回路30bは、出力電圧Voutを所定レベルに維持する。この場合、集積回路30bは、図8において交流電圧Vacの実効値が200V以上となる領域に示したように実効値が大きくなっても所定レベルの出力電圧VoutをAC-DCコンバータ10bに出力させる。このような場合の集積回路30bの動作を、図9を参照して以下に説明する。 As a result, the error voltage generating circuit 42 no longer generates the voltage Vcomp, and the selection circuit 57 no longer selects the voltage at the output of the error voltage generating circuit 42. Furthermore, when the selection circuit 57 selects the voltage at the output of the error voltage generating circuit 42, the integrated circuit 30b maintains the output voltage Vout at a predetermined level. In this case, the integrated circuit 30b causes the AC-DC converter 10b to output a predetermined level of output voltage Vout even if the effective value becomes large, as shown in the region in FIG. 8 where the effective value of the AC voltage Vac is 200 V or more. The operation of the integrated circuit 30b in such a case will be described below with reference to FIG. 9.

図9は、集積回路30bの動作波形の一例を示す図である。まず、時刻t10において、インダクタ電流ILが減少し、電流値Iaになると、検出回路50は、“H”レベルの信号Vzを出力する。そして、時刻t11において、遅延回路51は、遅延された信号Vzを出力し、パルス回路52は、パルス信号Vp1を出力する。 Figure 9 shows an example of the operating waveforms of integrated circuit 30b. First, at time t10, when inductor current IL decreases and reaches current value Ia, detection circuit 50 outputs "H" level signal Vz. Then, at time t11, delay circuit 51 outputs delayed signal Vz, and pulse circuit 52 outputs pulse signal Vp1.

そして、パルス信号Vp1が出力されると、SRフリップフロップ53は、“H”レベルの駆動信号Vq1を出力するため、駆動信号Vdrも“H”レベルとなる。また、SRフリップフロップ53が“H”レベルの信号Vq1を出力すると、発振回路54は、徐々に高くなるランプ電圧Vrを出力し始める。また、NMOSトランジスタ24は、集積回路30bが“H”レベルの駆動信号Vdrを出力すると、オンする。これにより、電圧Vxは、接地電圧となる。また、インダクタ電流ILは、コイルL1のインダクタ値と、整流電圧Vrec1とに応じた傾きで徐々に上昇する。 When the pulse signal Vp1 is output, the SR flip-flop 53 outputs the drive signal Vq1 at the "H" level, so that the drive signal Vdr also becomes "H" level. When the SR flip-flop 53 outputs the "H" level signal Vq1, the oscillator circuit 54 starts to output a ramp voltage Vr that gradually increases. When the integrated circuit 30b outputs the "H" level drive signal Vdr, the NMOS transistor 24 turns on. As a result, the voltage Vx becomes the ground voltage. The inductor current IL gradually increases at a slope that corresponds to the inductor value of the coil L1 and the rectified voltage Vrec1.

時刻t12において、電圧Vrが電圧Vcompとなると、コンパレータ55は“H”レベルの信号Vc1を出力する。これにより、SRフリップフロップ53は、“L”レベルの信号Vq1を出力し、集積回路30bは、“L”レベルの駆動信号Vdrを出力する。また、NMOSトランジスタ24は、集積回路30bが“L”レベルの駆動信号Vdrを出力すると、オフする。また、電圧Vxは、出力電圧Voutに応じた電圧となる。そして、コイルL1には、NMOSトランジスタ24がオンしている際のインダクタ電流ILに応じた逆起電力が生じ、ダイオード22を介してコンデンサ23にインダクタ電流ILを供給し始める。 At time t12, when voltage Vr becomes voltage Vcomp, comparator 55 outputs "H" level signal Vc1. This causes SR flip-flop 53 to output "L" level signal Vq1, and integrated circuit 30b outputs "L" level drive signal Vdr. When integrated circuit 30b outputs "L" level drive signal Vdr, NMOS transistor 24 turns off. Voltage Vx becomes a voltage corresponding to output voltage Vout. Then, a back electromotive force corresponding to inductor current IL when NMOS transistor 24 is on is generated in coil L1, and inductor current IL starts to be supplied to capacitor 23 via diode 22.

時刻t13において、コイルL1からの逆起電力に基づくインダクタ電流ILが減少し、電流値Iaとなると、検出回路50は、“H”レベルの信号Vzを出力する。 At time t13, when the inductor current IL based on the back electromotive force from coil L1 decreases and reaches a current value Ia, the detection circuit 50 outputs a high-level signal Vz.

時刻t14において、遅延回路51が遅延させた信号Vxを出力すると、パルス回路52は、パルス信号Vp1を出力する。以降、時刻t11の動作が繰り返される。 At time t14, when the delay circuit 51 outputs the delayed signal Vx, the pulse circuit 52 outputs the pulse signal Vp1. After that, the operation from time t11 is repeated.

以上の動作から、集積回路30bは、交流電圧Vacの実効値が大きい場合、出力電圧Voutに応じた電圧Vfb2が基準電圧VREF1となるように駆動信号Vdrを生成する。そのため、集積回路30bは、出力電圧Voutが所定レベルとなるよう駆動信号Vdrを出力する。 As a result of the above operations, when the effective value of the AC voltage Vac is large, the integrated circuit 30b generates the drive signal Vdr so that the voltage Vfb2 corresponding to the output voltage Vout becomes the reference voltage VREF1. Therefore, the integrated circuit 30b outputs the drive signal Vdr so that the output voltage Vout becomes a predetermined level.

===変形例===
図10は、AC-DCコンバータ10cの一例を示す図である。AC-DCコンバータ10cは、AC-DCコンバータ10bの変形例である。AC-DCコンバータ10cは、AC-DCコンバータ10bに対し、制御ブロック26bを制御ブロック26cに置き換えたものである。
====Modifications====
10 is a diagram showing an example of an AC-DC converter 10c. The AC-DC converter 10c is a modified example of the AC-DC converter 10b. In the AC-DC converter 10c, the control block 26b in the AC-DC converter 10b is replaced with a control block 26c.

制御ブロック26cは、制御ブロック26bに対し、交流電圧Vacを全波整流するダイオード37,38を更に備え、集積回路30bの代わりに集積回路30cを用いている。また、集積回路30cの詳細は後述するが、集積回路30cには、端子FB1,FB2,CS,COMP,OUT,VHが設けられている。 Compared to control block 26b, control block 26c further includes diodes 37 and 38 that perform full-wave rectification of AC voltage Vac, and uses integrated circuit 30c instead of integrated circuit 30b. The details of integrated circuit 30c will be described later, but integrated circuit 30c is provided with terminals FB1, FB2, CS, COMP, OUT, and VH.

また、ダイオード37,38は、交流電圧Vacを全波整流する全波整流回路を構成し、交流電圧Vacから整流電圧Vrec2を生成する。また、端子VHには、整流電圧Vrec2が印加される。なお、本実施形態では、整流電圧Vrec2をダイオード37,38で生成し端子VHに印加することとしたが、整流電圧Vrec1が印加されるコンデンサ21に生じる電圧を、抵抗(不図示)を介して端子VHに印加することとしてもよい。 Diodes 37 and 38 form a full-wave rectifier circuit that full-wave rectifies AC voltage Vac, and generates rectified voltage Vrec2 from AC voltage Vac. The rectified voltage Vrec2 is applied to terminal VH. In this embodiment, rectified voltage Vrec2 is generated by diodes 37 and 38 and applied to terminal VH, but the voltage generated in capacitor 21 to which rectified voltage Vrec1 is applied may be applied to terminal VH via a resistor (not shown).

なお、集積回路30cには、上述した6つの端子FB1,FB2,CS,COMP,OUT,VH以外にも端子が設けられているが、ここでは便宜上省略されている。また、端子FB1,FB2,CS,COMP,OUTに接続される外部回路は、集積回路30bと同一である。 In addition, integrated circuit 30c has terminals other than the six terminals FB1, FB2, CS, COMP, OUT, and VH described above, but these are omitted here for convenience. Also, the external circuits connected to terminals FB1, FB2, CS, COMP, and OUT are the same as those in integrated circuit 30b.

<<<集積回路30cの構成>>>
図11は、集積回路30cの一例を示す図である。集積回路30cは、集積回路30bの変形例であり、信号出力回路40c、誤差電圧生成回路41,42、識別回路43を含んで構成される。信号出力回路40cは、信号出力回路40bに対し、選択回路57の代わりに、スイッチ回路58を備える。なお、図11において、便宜上、図10と異なる位置に端子を描いているが、夫々の端子に接続される配線、素子等は、図10及び図11で同じである。また、同じ参照符号が付されている対象は、図6の集積回路30bと同様である。
<<<Configuration of Integrated Circuit 30c>>>
Fig. 11 is a diagram showing an example of an integrated circuit 30c. The integrated circuit 30c is a modified example of the integrated circuit 30b, and includes a signal output circuit 40c, error voltage generating circuits 41 and 42, and a discrimination circuit 43. The signal output circuit 40c includes a switch circuit 58 instead of the selection circuit 57 of the signal output circuit 40b. For convenience, the terminals are depicted in Fig. 11 at positions different from those in Fig. 10, but the wiring, elements, etc. connected to each terminal are the same in Figs. 10 and 11. Also, the same reference symbols are attached to the same objects as those in the integrated circuit 30b in Fig. 6.

スイッチ回路58は、後述の識別回路43からの信号Sdetに基づいて、誤差電圧生成回路41又は42のうち何れの出力を端子COMPに接続するかを選択する。 The switch circuit 58 selects which output of the error voltage generating circuit 41 or 42 to connect to the terminal COMP based on a signal Sdet from the discrimination circuit 43 described below.

識別回路43は、交流電圧Vacがダイオード37,38によって整流された整流電圧Vrec2に基づいて交流電圧Vacの実効値の電圧レベルを識別する。具体的には、識別回路43は、交流電圧Vacの実効値の電圧レベルがレベルVL1である場合、スイッチ回路58に誤差電圧生成回路41を選択させる信号Sdetを出力する。一方、識別回路43は、交流電圧Vacの実効値の電圧レベルがレベルVL2である場合、スイッチ回路58に誤差電圧生成回路42を選択させる信号Sdetを出力する。なお、レベルVL1は、「第1レベル」に相当し、レベルLV2は、「第2レベル」に相当する。また、レベルVL2は、レベルVL1より高い。 The discrimination circuit 43 discriminates the voltage level of the effective value of the AC voltage Vac based on the rectified voltage Vrec2 obtained by rectifying the AC voltage Vac by the diodes 37 and 38. Specifically, when the voltage level of the effective value of the AC voltage Vac is level VL1, the discrimination circuit 43 outputs a signal Sdet that causes the switch circuit 58 to select the error voltage generating circuit 41. On the other hand, when the voltage level of the effective value of the AC voltage Vac is level VL2, the discrimination circuit 43 outputs a signal Sdet that causes the switch circuit 58 to select the error voltage generating circuit 42. Note that level VL1 corresponds to the "first level" and level LV2 corresponds to the "second level". Also, level VL2 is higher than level VL1.

<<<集積回路30dの構成>>>
図12は、集積回路30dの一例を示す図である。集積回路30dは、集積回路30b,30cの変形例であり、信号出力回路40a、誤差電圧生成回路41,42、識別回路43、イネーブル回路44を含んで構成される。なお、図12において、便宜上、図10と異なる位置に端子を描いているが、夫々の端子に接続される配線、素子等は、図10及び図12で同じである。また、同じ参照符号が付されている対象は、図10の集積回路30cと同様である。
<<<Configuration of Integrated Circuit 30d>>>
Fig. 12 is a diagram showing an example of an integrated circuit 30d. The integrated circuit 30d is a modified example of the integrated circuits 30b and 30c, and includes a signal output circuit 40a, error voltage generating circuits 41 and 42, a discrimination circuit 43, and an enable circuit 44. For convenience, the terminals are depicted in Fig. 12 at positions different from those in Fig. 10, but the wiring, elements, etc. connected to each terminal are the same in Fig. 10 and Fig. 12. Also, the objects denoted by the same reference symbols are the same as those in the integrated circuit 30c in Fig. 10.

イネーブル回路44は、識別回路43からの信号Sdetに基づいて信号S1,S2を出力する。具体的には、イネーブル回路44は、識別回路43が、前述のスイッチ回路58に誤差電圧生成回路41を選択させる信号Sdetを出力する場合、誤差電圧生成回路41を選択する信号S1を出力する。誤差電圧生成回路41は、イネーブル回路44が誤差電圧生成回路41を選択する信号S1を出力すると、動作し、電圧Vfb1に応じて誤差電流Ie1を出力する。一方、誤差電圧生成回路41は、イネーブル回路44が誤差電圧生成回路41を選択しない信号S1を出力すると、動作せず、誤差電流Ie1を出力しない。 The enable circuit 44 outputs signals S1 and S2 based on the signal Sdet from the identification circuit 43. Specifically, when the identification circuit 43 outputs the signal Sdet that causes the switch circuit 58 to select the error voltage generation circuit 41, the enable circuit 44 outputs the signal S1 that selects the error voltage generation circuit 41. When the enable circuit 44 outputs the signal S1 that selects the error voltage generation circuit 41, the error voltage generation circuit 41 operates and outputs the error current Ie1 according to the voltage Vfb1. On the other hand, when the enable circuit 44 outputs the signal S1 that does not select the error voltage generation circuit 41, the error voltage generation circuit 41 does not operate and does not output the error current Ie1.

また、イネーブル回路44は、識別回路43が、前述のスイッチ回路58に誤差電圧生成回路42を選択させる信号Sdetを出力する場合、誤差電圧生成回路42を選択する信号S2を出力する。誤差電圧生成回路42は、イネーブル回路44が誤差電圧生成回路42を選択する信号S2を出力すると、動作し、電圧Vfb2に応じて誤差電流Ie2を出力する。一方、誤差電圧生成回路42は、イネーブル回路44が誤差電圧生成回路42を選択しない信号S2を出力すると、動作せず、誤差電流Ie2を出力しない。なお、誤差電圧生成回路41を選択する信号S1と、誤差電圧生成回路42を選択する信号S2とは、排他的に出力される。 When the discrimination circuit 43 outputs a signal Sdet to cause the switch circuit 58 to select the error voltage generation circuit 42, the enable circuit 44 outputs a signal S2 to select the error voltage generation circuit 42. When the enable circuit 44 outputs a signal S2 to select the error voltage generation circuit 42, the error voltage generation circuit 42 operates and outputs an error current Ie2 according to the voltage Vfb2. On the other hand, when the enable circuit 44 outputs a signal S2 not to select the error voltage generation circuit 42, the error voltage generation circuit 42 does not operate and does not output the error current Ie2. Note that the signal S1 to select the error voltage generation circuit 41 and the signal S2 to select the error voltage generation circuit 42 are output exclusively.

===まとめ===
以上、本実施形態のAC-DCコンバータ10a,10b,10cについて説明した。集積回路30aは、信号出力回路40a、誤差電圧生成回路41を備える。誤差電圧生成回路41は、駆動信号Vdrのデューティ比に応じた電圧Vfbと、基準電圧VREF0との誤差に応じた電圧Vcompを生成する。また、信号出力回路40aは、電圧Vcompに基づいてNMOSトランジスタ24のオン期間を決めるため、デューティ比を目標値に維持する。これにより、集積回路30aは、デューティ比に基づく昇圧比を所定値にし、昇圧比が大きくなることにより生じる電力損失を抑制する。したがって、電源回路の電力損失を抑制することが可能な集積回路を提供することができる。
====Summary====
The AC-DC converters 10a, 10b, and 10c of this embodiment have been described above. The integrated circuit 30a includes a signal output circuit 40a and an error voltage generating circuit 41. The error voltage generating circuit 41 generates a voltage Vcomp corresponding to the error between the voltage Vfb corresponding to the duty ratio of the drive signal Vdr and the reference voltage VREF0. The signal output circuit 40a also maintains the duty ratio at a target value to determine the on-period of the NMOS transistor 24 based on the voltage Vcomp. As a result, the integrated circuit 30a sets the step-up ratio based on the duty ratio to a predetermined value, thereby suppressing power loss caused by an increase in the step-up ratio. Therefore, it is possible to provide an integrated circuit capable of suppressing power loss in a power supply circuit.

また、集積回路30bは、信号出力回路40b、誤差電圧生成回路41,42を備える。誤差電圧生成回路42は、出力電圧Voutに応じた電圧Vfb2と、基準電圧VREF1との誤差に応じた電圧Vcompを生成する。また、信号出力回路40bは、出力電圧Voutが所定レベルより高い場合、電圧Vfb2(言い換えると、誤差電圧生成回路42が生成する電圧Vcomp)に基づいて、出力電圧Voutが所定レベルとなるよう、NMOSトランジスタ24をオフする駆動信号Vdrを出力する。また、昇圧比が所定値である場合、交流電圧Vacの実効値が高くなると、出力電圧が所定レベルより高くなるが、集積回路30bは、交流電圧Vacの実効値が高くなっても、出力電圧Voutを所定レベルに維持する。これにより、交流電圧Vacの実効値が高くなっても、出力電圧Voutがコンデンサ23の耐圧を超えることを抑制でき、AC-DCコンバータ10bに安価なコンデンサ23を用いることができる。 The integrated circuit 30b also includes a signal output circuit 40b and error voltage generating circuits 41 and 42. The error voltage generating circuit 42 generates a voltage Vcomp corresponding to the error between the voltage Vfb2 corresponding to the output voltage Vout and the reference voltage VREF1. When the output voltage Vout is higher than a predetermined level, the signal output circuit 40b outputs a drive signal Vdr that turns off the NMOS transistor 24 based on the voltage Vfb2 (in other words, the voltage Vcomp generated by the error voltage generating circuit 42) so that the output voltage Vout becomes a predetermined level. When the step-up ratio is a predetermined value, if the effective value of the AC voltage Vac becomes high, the output voltage becomes higher than the predetermined level, but the integrated circuit 30b maintains the output voltage Vout at a predetermined level even if the effective value of the AC voltage Vac becomes high. This prevents the output voltage Vout from exceeding the withstand voltage of the capacitor 23 even if the effective value of the AC voltage Vac becomes high, and allows the AC-DC converter 10b to use an inexpensive capacitor 23.

また、信号出力回路40bは、検出回路50、SRフリップフロップ53、選択回路57を備える。選択回路57は、出力電圧Voutが所定レベルであるか否かに基づいて誤差電圧生成回路41又は42が生成する誤差電流Ie1又はIe2の何れかで電圧Vcompを生成するかを選択する。これにより、集積回路30bは、交流電圧Vacの実効値に応じて駆動信号Vdrの生成方法を変化させることができる。 The signal output circuit 40b also includes a detection circuit 50, an SR flip-flop 53, and a selection circuit 57. The selection circuit 57 selects whether to generate the voltage Vcomp with the error current Ie1 or Ie2 generated by the error voltage generation circuit 41 or 42, based on whether the output voltage Vout is at a predetermined level. This allows the integrated circuit 30b to change the method of generating the drive signal Vdr depending on the effective value of the AC voltage Vac.

また、集積回路30bは、端子FB1,FB2を備える。これにより、集積回路30bは、電圧Vfb1,Vfb2の何れかに基づいて駆動信号Vdrを出力することができる。 In addition, integrated circuit 30b has terminals FB1 and FB2. This allows integrated circuit 30b to output drive signal Vdr based on either voltage Vfb1 or Vfb2.

また、集積回路30bは、端子COMPを更に備え、選択回路57は、ダイオード60,61、定電流源62を含む。これにより、集積回路30bは、簡易な回路で電圧Vfb1,Vfb2の何れに基づいて駆動信号Vdrを出力するかを制御できる。 In addition, the integrated circuit 30b further includes a terminal COMP, and the selection circuit 57 includes diodes 60 and 61 and a constant current source 62. This allows the integrated circuit 30b to control, with a simple circuit, whether the drive signal Vdr is to be output based on the voltage Vfb1 or Vfb2.

また、集積回路30cは、信号出力回路40c、誤差電圧生成回路41,42、識別回路43を備える。また、信号出力回路40cは、交流電圧Vacの実効値の電圧レベルに応じてデューティ比が目標値となる駆動信号Vdr又は出力電圧Voutが所定レベルとなる駆動信号Vdrを出力する。これにより、集積回路30cは、国によって異なる交流電圧Vacの実効値を識別して適切に駆動信号Vdrを出力することができる。 The integrated circuit 30c also includes a signal output circuit 40c, error voltage generation circuits 41 and 42, and an identification circuit 43. The signal output circuit 40c also outputs a drive signal Vdr whose duty ratio becomes a target value or whose output voltage Vout becomes a predetermined level according to the voltage level of the effective value of the AC voltage Vac. This allows the integrated circuit 30c to identify the effective value of the AC voltage Vac, which differs depending on the country, and output the drive signal Vdr appropriately.

また、集積回路30dは、信号出力回路40a、誤差電圧生成回路41,42、識別回路43、イネーブル回路44を備える。また、誤差電圧生成回路41又は42は、イネーブル回路44からの信号S1又はS2によってイネーブルされる。信号出力回路40aは、イネーブルされる誤差電圧生成回路41又は42からの誤差電流Ie1又はIe2によって生成される電圧Vcompに基づいて駆動信号Vdrを出力する。すなわち、集積回路30dは、誤差電圧生成回路41,42のうち、交流電圧Vacの実効値に応じて必要とされる方のみ動作させる。これにより、集積回路30dは、消費電力を低減することができる。 The integrated circuit 30d also includes a signal output circuit 40a, error voltage generating circuits 41 and 42, a discrimination circuit 43, and an enable circuit 44. The error voltage generating circuit 41 or 42 is enabled by a signal S1 or S2 from the enable circuit 44. The signal output circuit 40a outputs a drive signal Vdr based on a voltage Vcomp generated by an error current Ie1 or Ie2 from the enabled error voltage generating circuit 41 or 42. That is, the integrated circuit 30d operates only one of the error voltage generating circuits 41 or 42 that is required according to the effective value of the AC voltage Vac. This allows the integrated circuit 30d to reduce power consumption.

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。 The above embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. Furthermore, the present invention may be modified or improved without departing from the spirit of the present invention, and it goes without saying that the present invention includes equivalents.

10a,10b,10c AC-DCコンバータ
11 商用電源
12 負荷
20 全波整流回路
21,23,33,35,36 コンデンサ
22,37,38,60,61 ダイオード
24 NMOSトランジスタ
25,27,28,31,32,34 抵抗
26a,26b,26c 制御ブロック
30a,30b,30c,30d 集積回路
40a,40b,40c 信号出力回路
41,42 誤差電圧生成回路
43 識別回路
44 イネーブル回路
50 検出回路
51 遅延回路
52 パルス回路
53 SRフリップフロップ
54 発振回路
55 コンパレータ
56 バッファ
57 選択回路
58 スイッチ回路
62 定電流源
10a, 10b, 10c AC-DC converter 11 Commercial power supply 12 Load 20 Full-wave rectifier circuit 21, 23, 33, 35, 36 Capacitor 22, 37, 38, 60, 61 Diode 24 NMOS transistor 25, 27, 28, 31, 32, 34 Resistor 26a, 26b, 26c Control block 30a, 30b, 30c, 30d Integrated circuits 40a, 40b, 40c Signal output circuit 41, 42 Error voltage generating circuit 43 Identification circuit 44 Enable circuit 50 Detection circuit 51 Delay circuit 52 Pulse circuit 53 SR flip-flop 54 Oscillator circuit 55 Comparator 56 Buffer 57 Selection circuit 58 Switch circuit 62 Constant current source

Claims (8)

交流電圧を整流した整流電圧が印加されるインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記整流電圧を昇圧した出力電圧を生成する電源回路の前記トランジスタのスイッチングを制御する集積回路であって、
前記トランジスタをスイッチングするための駆動信号のデューティ比に応じた第1電圧と、第1基準電圧との誤差に応じた第1誤差電圧を生成する第1誤差電圧生成回路と、
前記インダクタ電流が所定の電流値となると、前記トランジスタをオンするための前記駆動信号を出力し、前記第1誤差電圧に基づいて、前記デューティ比が所定値となるよう、前記トランジスタをオフするための前記駆動信号を出力する信号出力回路と、
を備える集積回路。
1. An integrated circuit for controlling switching of a transistor in a power supply circuit that generates an output voltage by boosting the rectified voltage, the integrated circuit comprising: an inductor to which a rectified voltage obtained by rectifying an AC voltage is applied; and a transistor that controls an inductor current flowing through the inductor, the integrated circuit comprising:
a first error voltage generating circuit that generates a first error voltage corresponding to an error between a first voltage corresponding to a duty ratio of a drive signal for switching the transistor and a first reference voltage;
a signal output circuit that outputs the drive signal for turning on the transistor when the inductor current reaches a predetermined current value, and outputs the drive signal for turning off the transistor based on the first error voltage so that the duty ratio becomes a predetermined value;
1. An integrated circuit comprising:
請求項1に記載の集積回路であって、
前記出力電圧のレベルに応じた第2電圧と、第2基準電圧との誤差に応じた第2誤差電圧を生成する第2誤差電圧生成回路を更に備え、
前記信号出力回路は、
前記出力電圧が所定レベルより高い場合、前記第2誤差電圧に基づいて、前記出力電圧が前記所定レベルとなるよう、前記トランジスタをオフするための前記駆動信号を出力する、
集積回路。
2. The integrated circuit of claim 1,
a second error voltage generating circuit that generates a second error voltage according to an error between a second voltage corresponding to a level of the output voltage and a second reference voltage,
The signal output circuit includes:
When the output voltage is higher than a predetermined level, the drive signal for turning off the transistor is output based on the second error voltage so that the output voltage becomes the predetermined level.
Integrated circuits.
請求項2に記載の集積回路であって、
前記信号出力回路は、
前記インダクタ電流が前記所定の電流値となったか否かを検出する電流検出回路と、
前記出力電圧が前記所定レベルより低い場合、前記第1誤差電圧を選択し、前記出力電圧が前記所定レベルより高い場合、前記第2誤差電圧を選択する選択回路と、
前記電流検出回路の検出結果に基づいて、前記トランジスタをオンするための前記駆動信号を出力し、前記前記選択回路の選択結果に基づいて、前記トランジスタをオフするための前記駆動信号を出力する出力回路と、
を含む集積回路。
3. An integrated circuit according to claim 2, comprising:
The signal output circuit includes:
a current detection circuit for detecting whether the inductor current has reached the predetermined current value;
a selection circuit that selects the first error voltage when the output voltage is lower than the predetermined level, and selects the second error voltage when the output voltage is higher than the predetermined level;
an output circuit that outputs the drive signal for turning on the transistor based on a detection result of the current detection circuit, and outputs the drive signal for turning off the transistor based on a selection result of the selection circuit;
[0023] An integrated circuit including
請求項3に記載の集積回路であって、
前記第1電圧が印加される第1端子と、
前記第2電圧が印加される第2端子と、
を備える集積回路。
4. An integrated circuit according to claim 3,
a first terminal to which the first voltage is applied;
a second terminal to which the second voltage is applied;
1. An integrated circuit comprising:
請求項4に記載の集積回路であって、
コンデンサが接続される第3端子を更に備え、
前記選択回路は、
前記コンデンサを充電する電流源と、
前記第3端子と、前記第1誤差電圧生成回路との間に接続された第1ダイオードと、
前記第3端子と、前記第2誤差電圧生成回路との間に接続された第2ダイオードと、
を含む集積回路。
5. An integrated circuit according to claim 4,
a third terminal to which the capacitor is connected;
The selection circuit includes:
a current source for charging the capacitor;
a first diode connected between the third terminal and the first error voltage generating circuit;
a second diode connected between the third terminal and the second error voltage generating circuit;
[0023] An integrated circuit including
請求項1に記載の集積回路であって、
前記交流電圧の実効値の電圧レベルが第1レベル、または前記第1レベルより高い第2レベルであるかを識別する識別回路と、
前記出力電圧のレベルに応じた第2電圧と、第2基準電圧との誤差に応じた第2誤差電圧を生成する第2誤差電圧生成回路と、
を更に備え、
前記信号出力回路は、
前記実効値の電圧レベルが前記第1レベルであると識別された場合、前記デューティ比が所定値となるよう、前記トランジスタをオフするための前記駆動信号を出力し、前記前記実効値の電圧レベルが前記第2レベルであると識別された場合、前記出力電圧が所定レベルとなるよう、前記トランジスタをオフするための前記駆動信号を出力する、
集積回路。
2. The integrated circuit of claim 1,
a discrimination circuit for discriminating whether a voltage level of the effective value of the AC voltage is a first level or a second level higher than the first level;
a second error voltage generating circuit that generates a second error voltage corresponding to an error between a second voltage corresponding to a level of the output voltage and a second reference voltage;
Further comprising:
The signal output circuit includes:
when the voltage level of the effective value is identified as the first level, outputting the drive signal for turning off the transistor so that the duty ratio becomes a predetermined value, and when the voltage level of the effective value is identified as the second level, outputting the drive signal for turning off the transistor so that the output voltage becomes a predetermined level.
Integrated circuits.
請求項6に記載の集積回路であって、
前記識別回路は、前記実効値の電圧レベルが前記第1レベルであると識別した場合、前記第1誤差電圧生成回路を動作させ、前記実効値の電圧レベルが前記第2レベルであると識別した場合、前記第2誤差電圧生成回路を動作させる、
集積回路。
7. An integrated circuit according to claim 6, comprising:
the identification circuit operates the first error voltage generating circuit when it identifies that the voltage level of the effective value is the first level, and operates the second error voltage generating circuit when it identifies that the voltage level of the effective value is the second level.
Integrated circuits.
交流電圧を整流した整流電圧が印加されるインダクタと、前記インダクタに流れるインダクタ電流を制御するトランジスタと、を備え、前記整流電圧を昇圧した出力電圧を生成する電源回路であって、
前記トランジスタのスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、
前記トランジスタをスイッチングするための駆動信号を平滑化する平滑化回路と、
を備え、
前記スイッチング制御回路は、
前記平滑化回路からの出力と、第1基準電圧との誤差に応じた第1誤差電圧を生成する第1誤差電圧生成回路と、
前記インダクタ電流が所定の電流値となると、前記トランジスタをオンするための前記駆動信号を出力し、前記第1誤差電圧に基づいて、前記駆動信号のデューティ比が所定値となるよう、前記トランジスタをオフするための前記駆動信号を出力する信号出力回路と、
を含む電源回路。
1. A power supply circuit comprising: an inductor to which a rectified voltage obtained by rectifying an AC voltage is applied; and a transistor for controlling an inductor current flowing through the inductor, the power supply circuit generating an output voltage by boosting the rectified voltage,
a switching control circuit for controlling switching of the transistor;
a smoothing circuit for smoothing a drive signal for switching the transistor;
Equipped with
The switching control circuit includes:
a first error voltage generating circuit that generates a first error voltage according to an error between an output from the smoothing circuit and a first reference voltage;
a signal output circuit that outputs the drive signal for turning on the transistor when the inductor current reaches a predetermined current value, and outputs the drive signal for turning off the transistor based on the first error voltage so that a duty ratio of the drive signal reaches a predetermined value;
A power supply circuit including:
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