本發(fā)明涉及輸出恒壓的開關(guān)調(diào)節(jié)器,更具體涉及具備檢測溫度而停止開關(guān)動作的過熱保護(hù)電路的開關(guān)調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù):
近年來,搭載電池的電子設(shè)備中低功耗化不斷取得進(jìn)展。特別是在智能手機(jī)、便攜設(shè)備、可穿戴設(shè)備等中,為了使電池驅(qū)動時(shí)間更長,更進(jìn)一步強(qiáng)烈地要求對電子設(shè)備的低功耗化。因此在內(nèi)置于該電子設(shè)備的半導(dǎo)體集成電路,對功耗的削減要求也越來越顯著。
另一方面,上述的人們直接操作的電子設(shè)備,特別要求不會對人體造成如爆炸/觸電等壞影響的安全性。已知例如內(nèi)置于電池驅(qū)動的電子設(shè)備、并以電池電壓為輸入電壓的開關(guān)調(diào)節(jié)器,具備在半導(dǎo)體集成電路內(nèi)的芯片溫度上升并達(dá)到既定溫度以上的溫度的情況下停止動作的過熱保護(hù)電路。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平06-244414號公報(bào)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
然而,若追加用于確保安全性的保護(hù)電路,則需要用于使該保護(hù)電路動作的電力,阻礙電子設(shè)備所要求的低功耗化。例如,在附加過熱保護(hù)電路的現(xiàn)有的開關(guān)調(diào)節(jié)器中,為了監(jiān)視溫度,溫度檢測電路總是進(jìn)行動作。因此,在流過開關(guān)調(diào)節(jié)器的電流較小、發(fā)熱的可能性較低的動作狀態(tài)下也會持續(xù)消耗既定電力,存在電力效率會變差這一課題。
本發(fā)明中,針對上述現(xiàn)有技術(shù)的課題,提出通過使過熱保護(hù)電路間歇地進(jìn)行動作來實(shí)現(xiàn)功耗的降低的同時(shí),可靠地保護(hù)開關(guān)調(diào)節(jié)器的方法。
用于解決課題的方案
為了解決現(xiàn)有的課題,本發(fā)明的開關(guān)調(diào)節(jié)器采用如下結(jié)構(gòu)。
該結(jié)構(gòu)具備:監(jiān)視輸出電壓的誤差比較器;基于誤差比較器的輸出信號向開關(guān)元件的柵極輸出控制信號的輸出控制電路;以及在成為既定溫度以上時(shí)向輸出控制電路輸出信號而使開關(guān)元件截止(off)的過熱保護(hù)電路,過熱保護(hù)電路被輸入基于輸出控制電路的輸出信號的信號,進(jìn)行僅在既定期間進(jìn)行動作的間歇動作。
發(fā)明效果
本發(fā)明的開關(guān)調(diào)節(jié)器是僅在基于輸出控制電路所輸出的使開關(guān)元件導(dǎo)通(on)的信號的既定期間使過熱保護(hù)電路間歇地進(jìn)行動作的結(jié)構(gòu),因此具有能夠削減過熱保護(hù)電路的特別是在輕負(fù)載時(shí)的消耗電流的效果。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的一個例子的電路圖。
圖2是示出第一實(shí)施方式的定時(shí)器電路的電路例的圖。
圖3是示出第一實(shí)施方式的定時(shí)器電路的動作例的時(shí)間圖。
圖4是示出第一實(shí)施方式的過熱保護(hù)電路的電路例的圖。
圖5中(a)是示出第一實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的第一動作例中的連續(xù)模式動作狀態(tài)的時(shí)間圖。(b)是示出第一實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的第一動作例中的不連續(xù)模式動作狀態(tài)的時(shí)間圖。
圖6中(a)是示出第一實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的第三動作例中的連續(xù)模式動作狀態(tài)的時(shí)間圖。(b)是示出第一實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的第三動作例中的不連續(xù)模式動作狀態(tài)的時(shí)間圖。
圖7是示出第一實(shí)施方式的定時(shí)器電路的第三動作例的時(shí)間圖。
圖8是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的一個例子的電路圖。
圖9是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的一個例子的電路圖。
具體實(shí)施方式
圖1是示出第一實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的一個例子的電路圖。圖1的電路是將輸入至電源端子1的輸入電壓vin轉(zhuǎn)換為恒壓,并作為輸出電壓vout而輸出至輸出端子7的非同步整流型的開關(guān)調(diào)節(jié)器100。
本實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器100具備:作為開關(guān)元件的pmos晶體管3;二極管4;電感器5;輸出電容器6;誤差比較器10;導(dǎo)通時(shí)間控制電路11;基準(zhǔn)電壓電路12;rs-ff電路13;定時(shí)器電路14;輸出控制電路15;緩沖器電路16;分壓電阻17及18;以及過熱保護(hù)電路20。
分壓電阻17及18從反饋端子19輸出與輸出電壓vout對應(yīng)的反饋電壓vfb?;鶞?zhǔn)電壓電路12輸出基準(zhǔn)電壓vref。誤差比較器10將反饋電壓vfb與基準(zhǔn)電壓vref進(jìn)行比較,若反饋電壓vfb下降到基準(zhǔn)電壓vref以下,則向rs-ff電路13輸出置位信號。導(dǎo)通時(shí)間控制電路11基于rs-ff電路13的輸出端子q的輸出信號向rs-ff電路13輸出復(fù)位信號。rs-ff電路13響應(yīng)供給至置位端子s的置位信號和供給至復(fù)位端子r的復(fù)位信號而從輸出端子q輸出輸出信號。輸出控制電路15接收rs-ff電路13的信號,經(jīng)由緩沖器電路16而控制pmos晶體管3,并產(chǎn)生輸出電壓vout。
過熱保護(hù)電路20監(jiān)視開關(guān)調(diào)節(jié)器的溫度,若開關(guān)調(diào)節(jié)器發(fā)熱,并判定為處于過熱狀態(tài),則向輸出控制電路15輸出信號。在開關(guān)調(diào)節(jié)器中,溫度最高的是向輸出端子7供給輸出電壓及輸出電流的pmos晶體管3。因此接收過熱保護(hù)電路20的信號的輸出控制電路15,經(jīng)由緩沖器電路16使pmos晶體管3截止,從而保護(hù)開關(guān)調(diào)節(jié)器避免過熱。
若接收從輸出控制電路15輸出的信號而pmos晶體管3導(dǎo)通則定時(shí)器電路14使得過熱保護(hù)電路20開始動作,在經(jīng)過一定時(shí)間后(稱為計(jì)數(shù)時(shí)間),輸出使過熱保護(hù)電路20的消耗電流為零或降低的信號。
圖2是示出第一實(shí)施方式的定時(shí)器電路14的一個例子的電路圖。
脈沖發(fā)生電路41在向in端子輸入的輸出控制電路15的信號成為l電平時(shí),輸出既定期間的l信號。rs-ff電路61在脈沖發(fā)生電路41的信號成為h電平時(shí)從輸出端子q輸出h信號。偏置電路42、43、44、45接收rs-ff電路61的h信號而導(dǎo)通。電容器46與偏置電路42的輸出連接,通過偏置電路42的電流來充電。電容器48與偏置電路44的輸出連接,通過偏置電路44的電流來充電。
在此例如電容器48被設(shè)定為容量大于電容器46,且到既定電壓為止的充電時(shí)間長于電容器46。nmos晶體管50在電容器46的充電電壓成為閾值電壓以上時(shí)導(dǎo)通。nmos晶體管51在電容器48的充電電壓成為閾值電壓以上時(shí)導(dǎo)通。
反相器56向rs-ff電路60的置位端子s和nmos晶體管53的柵極輸出使nmos晶體管50的輸出的h/l信號反轉(zhuǎn)的信號。反相器57向rs-ff電路60的復(fù)位端子r和nmos晶體管52、54的柵極輸出使nmos晶體管51的輸出的h/l信號反轉(zhuǎn)的信號。
nmos晶體管52、53與電容器46并聯(lián)連接,當(dāng)柵極被輸入h信號時(shí)導(dǎo)通,并釋放電容器46的電荷。nmos晶體管54與電容器48并聯(lián)連接,當(dāng)柵極被輸入h信號時(shí)導(dǎo)通,并釋放電容器48的電荷。開關(guān)47、49接收rs-ff電路61輸出的q信號而截止,以使電容器46和電容器48充電的方式進(jìn)行控制。
rs-ff電路60基于向以上的置位端子s和復(fù)位端子r輸入的信號而從q端子輸出信號,并生成時(shí)鐘信號clk。rs-ff電路6中,置位端子s被輸入脈沖發(fā)生電路41的輸出信號,復(fù)位端子r被輸入從rs-ff電路60輸出的時(shí)鐘信號clk,從輸出端子q輸出信號。
接著,基于圖3的示出第一實(shí)施方式的定時(shí)器電路14的動作例的時(shí)間圖,說明定時(shí)器電路14的動作。
在時(shí)刻t0,若向定時(shí)器電路14的in端子輸入的輸出控制電路15的輸出信號成為l電平,則脈沖發(fā)生電路41在由內(nèi)部的延遲電路決定的既定的較短期間輸出l信號脈沖。此時(shí),電容器46、48放電,充電電壓成為l。
在時(shí)刻t1,由于脈沖發(fā)生電路41的信號成為h電平,所以從rs-ff電路61的輸出端子q輸出h信號。開關(guān)47、49截止,偏置電路42、43、44、45導(dǎo)通,因此電容器46、48開始充電。
在時(shí)刻t2,若因從偏置電路42供給的電流而電容器46的充電電壓上升,并達(dá)到nmos晶體管50的閾值電壓vth1,則nmos晶體管50導(dǎo)通。因而,rs-ff電路60中,置位端子s被輸入反相器56輸出的h信號,因此從輸出端子q輸出h信號。從反相器56輸出的h信號使nmos晶體管53導(dǎo)通,從而使電容器46放電。此時(shí),容量值比電容器46大的電容器48,充電電壓不會達(dá)到nmos晶體管51的閾值電壓vth2,而繼續(xù)充電。
在時(shí)刻t3,若電容器48的充電電壓達(dá)到nmos晶體管51的閾值電壓vth2,則nmos晶體管51導(dǎo)通。因而,rs-ff電路60中,復(fù)位端子r被輸入反相器57輸出的h信號,因此從輸出端子q輸出l信號。從反相器57輸出的h信號,使nmos晶體管52、54導(dǎo)通,從而使電容器46、48放電。此時(shí),nmos晶體管50截止,因此rs-ff電路60中,置位端子s經(jīng)由反相器56被輸入l信號,因此從輸出端子q輸出l信號。因而,rs-ff電路61中復(fù)位端子r被輸入l信號,因此從輸出端子q輸出l信號。
反復(fù)進(jìn)行如以上說明的動作,從而定時(shí)器電路14使過熱保護(hù)電路20進(jìn)行間歇動作。
此外,定時(shí)器電路14為以pmos晶體管3導(dǎo)通的情形為觸發(fā)而輸出h信號的同時(shí)開始時(shí)間計(jì)數(shù)、并在既定時(shí)間后輸出l信號的構(gòu)成即可,并不局限于該電路例。例如,也可以具備接收反相器54的信號而產(chǎn)生沖息脈沖的脈沖發(fā)生電路。
另外,通過調(diào)整計(jì)數(shù)時(shí)間和開關(guān)周期的關(guān)系,能夠根據(jù)狀況選擇間歇輸出或恒定輸出。
圖4是示出本發(fā)明的過熱保護(hù)電路的一個例子的電路圖。過熱保護(hù)電路20具備:溫感元件21;基準(zhǔn)電壓電路22;通過比較溫感元件21的電壓和基準(zhǔn)電壓電路22的輸出電壓而進(jìn)行溫度檢測的比較器23;向溫感元件21供給電流的偏置電路24;向比較器23供給電流的偏置電路25;控制從偏置電路24到溫感元件21的電流供給的開關(guān)26;以及控制從偏置電路25到比較器23的電流供給的開關(guān)27。開關(guān)26設(shè)在溫感元件21與偏置電路24之間。開關(guān)27設(shè)置在比較器23與偏置電路25之間。
若接收從輸出控制電路15輸出的信號而pmos晶體管3導(dǎo)通,則同時(shí)基于相同的信號從定時(shí)器電路14接收h信號,從而開關(guān)26和開關(guān)27會導(dǎo)通,電流被供給至溫感元件21及比較器23。在被供給電流而溫感元件21的電壓及比較器23穩(wěn)定于能夠進(jìn)行比較的狀態(tài)后,比較器23比較基準(zhǔn)電壓電路22的輸出電壓和溫感元件21的電壓,從而進(jìn)行溫度判定。在被判定為過熱狀態(tài)的情況下,持續(xù)對溫感元件21和比較器23的電流供給,并繼續(xù)溫度檢測。在被判定為不是過熱狀態(tài)的情況下,自pmos晶體管3導(dǎo)通后一定時(shí)間后,開關(guān)26及開關(guān)27截止,停止對溫感元件21和比較器23的電流供給。
作為溫感元件,也可以使用帶隙參考電路所使用的雙極元件。帶隙參考電路所使用的雙極元件的正向電壓vf隨著溫度而變化,因此通過在比較器23與調(diào)整為不會隨著溫度發(fā)生變化的基準(zhǔn)電壓電路22的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,能夠進(jìn)行溫度檢測。
圖5是示出第一實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的第一動作例的時(shí)間圖。而且圖5(a)和圖5(b)分別示出對輸出端子7連接重負(fù)載和輕負(fù)載的情況下的pmos晶體管3、定時(shí)器電路14、過熱保護(hù)電路20的各自動作狀態(tài)的時(shí)間圖。在圖5的第一動作中,將定時(shí)器電路14的計(jì)數(shù)時(shí)間設(shè)定為比開關(guān)周期長。
在圖5(a)中,與輸出端子7連接的負(fù)載較重,成為pmos晶體管3以既定開關(guān)周期進(jìn)行振蕩動作的連續(xù)模式動作狀態(tài)。
首先在pmos晶體管3成為導(dǎo)通的時(shí)刻t0,接收從輸出控制電路15輸出的信號,從而定時(shí)器電路14導(dǎo)通并開始時(shí)間計(jì)數(shù)。與此同時(shí)開啟過熱保護(hù)電路20的動作。
在從時(shí)刻t0到開關(guān)周期后的時(shí)刻t1,由于未達(dá)到既定計(jì)數(shù)時(shí)間,所以定時(shí)器電路14持續(xù)導(dǎo)通,繼續(xù)進(jìn)行過熱保護(hù)電路20的導(dǎo)通動作。不過,在時(shí)刻t1再次接收從輸出控制電路15輸出的信號,從此時(shí)起重新開始進(jìn)行時(shí)間計(jì)數(shù)。
即便從時(shí)刻t0達(dá)到計(jì)數(shù)時(shí)間后的時(shí)刻tc,也繼續(xù)進(jìn)行從時(shí)刻t1開始的時(shí)間計(jì)數(shù),因此定時(shí)器電路14持續(xù)導(dǎo)通,繼續(xù)進(jìn)行過熱保護(hù)電路20的導(dǎo)通動作。
在如以上那樣將定時(shí)器電路14的計(jì)數(shù)時(shí)間設(shè)定為比開關(guān)周期長的第一動作例中,定時(shí)器電路14持續(xù)導(dǎo)通,因此過熱保護(hù)電路20不會處于間歇動作狀態(tài)而持續(xù)進(jìn)行常時(shí)動作。
過熱保護(hù)電路20因?yàn)閜mos晶體管3導(dǎo)通并且開關(guān)26、27導(dǎo)通而開始溫度檢測動作,從而開關(guān)調(diào)節(jié)器發(fā)熱,當(dāng)判定為處于過熱狀態(tài)時(shí)向輸出控制電路15輸出信號。而且輸出控制電路15接收過熱保護(hù)電路20的信號并輸出信號,經(jīng)由緩沖器電路16使pmos晶體管3停止,從而抑制發(fā)熱。
在負(fù)載變輕的圖5(b)中,輸出電壓vout的變動變小,pmos晶體管3的動作轉(zhuǎn)移到不會成為既定周期的振蕩動作的不連續(xù)模式動作狀態(tài),從而減少開關(guān)頻率。此時(shí)在輸出固定時(shí)間導(dǎo)通的信號的cot(constantontime)控制的開關(guān)調(diào)節(jié)器中,由于導(dǎo)通時(shí)間固定,所以開關(guān)頻率的減少而截止時(shí)間變長。
若開關(guān)周期變長,且超過定時(shí)器電路14的計(jì)數(shù)時(shí)間,則如圖5(b)那樣,到達(dá)計(jì)數(shù)時(shí)間的時(shí)刻tc會比從時(shí)刻t0經(jīng)過開關(guān)周期量的時(shí)間的時(shí)刻t1早到,因此定時(shí)器電路14輸出使過熱保護(hù)電路20截止的信號。接收該信號而過熱保護(hù)電路20截止,在下一個時(shí)刻t1中與pmos晶體管3再次導(dǎo)通的同時(shí)導(dǎo)通。即過熱保護(hù)電路20間歇地進(jìn)行動作。因而,負(fù)載變輕,當(dāng)開關(guān)頻率成為某一固定值以下時(shí),過熱保護(hù)電路20會進(jìn)行間歇動作,從而能夠降低過熱保護(hù)電路20的功耗。
在第一實(shí)施方式的第一動作例中,通過在最擔(dān)心溫度上升的連續(xù)模式動作狀態(tài)下使過熱保護(hù)電路20進(jìn)行常時(shí)動作,一邊提高半導(dǎo)體集成電路的安全性,一邊在溫度上升頻度低的不連續(xù)模式動作狀態(tài)下使過熱保護(hù)電路20進(jìn)行間歇動作,從而能夠期待一并具有功耗降低的效果。
第一實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的第二動作例是將定時(shí)器電路14的計(jì)數(shù)時(shí)間設(shè)定為比開關(guān)周期短的情況。第二動作例中,在對輸出端子7連接重負(fù)載,并成為以既定開關(guān)周期進(jìn)行振蕩動作的連續(xù)模式動作狀態(tài)的情況下,也與第一動作例不同,定時(shí)器電路14在每個計(jì)數(shù)時(shí)間向過熱保護(hù)電路20反復(fù)持續(xù)發(fā)送停止信號,因此過熱保護(hù)電路20成為間歇動作狀態(tài),與第一動作例相比,能夠降低過熱保護(hù)電路20的功耗。
另一方面,對輸出端子7連接輕負(fù)載,輸出電壓vout的變動變小,pmos晶體管3的動作轉(zhuǎn)移到不會成為既定周期的振蕩動作的不連續(xù)模式動作狀態(tài),在開關(guān)頻率減少的情況下,也與第一動作例同樣過熱保護(hù)電路20進(jìn)行間歇動作。
在第一實(shí)施方式的第二動作例中,連續(xù)模式動作狀態(tài)/不連續(xù)模式動作狀態(tài)下使過熱保護(hù)電路20進(jìn)行間歇動作,從而能夠期待比第一動作例更高的功耗降低效果。因此,在連續(xù)動作模式下不需要大電流而在不用那么擔(dān)心過熱狀態(tài)的開關(guān)調(diào)節(jié)器中可稱為優(yōu)選動作例。
圖6是示出第一實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的第三動作例的時(shí)間圖。該例子中,與pmos晶體管3截止的同時(shí)開始進(jìn)行定時(shí)器電路14的時(shí)間計(jì)數(shù)。而且圖6(a)和圖6(b)分別示出對輸出端子7連接重負(fù)載和輕負(fù)載的情況下的pmos晶體管3、定時(shí)器電路14、過熱保護(hù)電路20的各自動作狀態(tài)的時(shí)間圖。
圖6(a)中,與輸出端子7連接的負(fù)載較重,成為pmos晶體管3以既定開關(guān)周期進(jìn)行振蕩動作的連續(xù)模式動作狀態(tài)。
首先在pmos晶體管3成為導(dǎo)通的時(shí)刻t0,從輸出控制電路15輸出的信號被輸入至定時(shí)器電路14。但是,在此定時(shí)器電路14不會開始時(shí)間計(jì)數(shù),而過熱保護(hù)電路20也不啟動。
在pmos晶體管3截止的時(shí)刻t1,從輸出控制電路15輸出的使pmos晶體管3截止的控制信號同時(shí)輸入到定時(shí)器電路14。接收該信號,定時(shí)器電路14導(dǎo)通并開始時(shí)間計(jì)數(shù)。此時(shí)定時(shí)器電路14向過熱保護(hù)電路20輸出控制信號,使過熱保護(hù)電路20導(dǎo)通。
若從時(shí)刻t1達(dá)到計(jì)數(shù)時(shí)間后的時(shí)刻tc,則定時(shí)器電路14向過熱保護(hù)電路20輸出信號,使過熱保護(hù)電路20截止。
若從時(shí)刻t0達(dá)到開關(guān)周期后的時(shí)刻t2,則因從輸出控制電路15輸出的控制信號而pmos晶體管3導(dǎo)通,但是定時(shí)器電路14不會開始時(shí)間計(jì)數(shù),過熱保護(hù)電路20也不啟動。
如以上那樣在第三動作例中,與第二動作例同樣定時(shí)器電路14反復(fù)持續(xù)導(dǎo)通和截止,因此過熱保護(hù)電路20成為間歇動作狀態(tài),與第一動作例相比,能夠降低過熱保護(hù)電路20的功耗。
在負(fù)載變輕的圖6(b)中,輸出電壓vout的變動變小,pmos晶體管3的動作轉(zhuǎn)移到不會成為既定周期的振蕩動作的不連續(xù)模式動作狀態(tài),從而減少開關(guān)頻率。
在該動作狀態(tài)下,也與連續(xù)模式動作狀態(tài)同樣,在pmos晶體管3導(dǎo)通的時(shí)刻t0,定時(shí)器電路14不會開始時(shí)間計(jì)數(shù),而過熱保護(hù)電路20也不啟動。在pmos晶體管3截止的時(shí)刻t1,定時(shí)器電路14開始時(shí)間計(jì)數(shù),使過熱保護(hù)電路20導(dǎo)通。在定時(shí)器時(shí)間后的時(shí)刻tc使過熱保護(hù)電路20截止。這樣,過熱保護(hù)電路20進(jìn)行間歇動作。
在第一實(shí)施方式的第三動作例中,與第二動作例同樣,在連續(xù)模式動作狀態(tài)/不連續(xù)模式動作狀態(tài)的任意狀態(tài)下都使過熱保護(hù)電路20進(jìn)行間歇動作,從而能夠期待比第一動作例更高的功耗降低效果。因此,在連續(xù)動作模式下不需要大電流而在不用那么擔(dān)心過熱狀態(tài)的開關(guān)調(diào)節(jié)器中可稱為優(yōu)選動作例。
圖7是用于實(shí)現(xiàn)第一實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的第三動作例的定時(shí)器電路14的時(shí)間圖。
脈沖發(fā)生電路41以pmos晶體管3的截止動作為觸發(fā)而產(chǎn)生l脈沖。由此,在pmos晶體管3截止的時(shí)刻t0使電容器46、48放電,能夠從此時(shí)開始時(shí)間計(jì)數(shù)。
圖8是示出第二實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的電路例的圖。在第二實(shí)施方式中,相對于第一實(shí)施方式不使用定時(shí)器電路14,而使過熱保護(hù)電路20的動作與pmos晶體管3導(dǎo)通的定時(shí)同步。在該例子中,輸出控制電路15輸出使作為開關(guān)元件的pmos晶體管3動作的l信號的情況下,用反相器59將該l信號反轉(zhuǎn)為h信號,向過熱保護(hù)電路20輸入。
在進(jìn)行pmos晶體管3截止的時(shí)候使過熱保護(hù)電路20動作,而導(dǎo)通的時(shí)候停止這樣的間歇動作的情況下,能夠除去反相器59而實(shí)現(xiàn)。
另外,也可以考慮在pmos晶體管3截止的時(shí)間中的被限定的時(shí)間中,使過熱保護(hù)電路20動作的情況。
第二實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器在如以上那樣連續(xù)模式動作狀態(tài)/不連續(xù)模式動作狀態(tài)的任意狀態(tài)下,通常也只在pmos晶體管3處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)、或處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)使過熱保護(hù)電路20工作,因此能夠比上面描述的實(shí)施方式/動作例更加提高功耗降低效果。另外,不需要定時(shí)器電路,因此能夠縮小電路面積,還能得到成本降低效果。
另一方面,在第一實(shí)施方式中,通過利用定時(shí)器電路14還能判定開關(guān)元件動作不依賴導(dǎo)通/截止的狀態(tài)時(shí)的過熱狀態(tài)。因此,適合提供作為較大的發(fā)熱源的開關(guān)元件和過熱保護(hù)電路20的距離因布局的制約等而被分離、能夠感測各種狀態(tài)時(shí)的半導(dǎo)體集成電路的溫度上升這一自由度高且安全性高的開關(guān)調(diào)節(jié)器。以哪個時(shí)刻為觸發(fā)、并使過熱保護(hù)電路20動作至哪個定時(shí),能夠以從脈沖發(fā)生電路輸出脈沖的觸發(fā)或脈寬來調(diào)整。另外當(dāng)然能夠通過變更電容器或vth、偏置電路的電流值來任意設(shè)定定時(shí)器電路14的計(jì)數(shù)時(shí)間。
圖9是示出第三實(shí)施方式的同步整流開關(guān)調(diào)節(jié)器的電路例的圖。代替pmos晶體管3截止時(shí)使電流向電感器5流過的二極管4,使用進(jìn)行與pmos晶體管3相反的開關(guān)動作的作為開關(guān)元件的nmos晶體管31,并具備驅(qū)動nmos晶體管31的緩沖器電路33。
另外輸出控制電路15除了具備用于經(jīng)由緩沖器電路16控制pmos晶體管3的輸出端子之外,具備用于經(jīng)由緩沖器電路33控制nmos晶體管31的輸出端子。
進(jìn)而,具備逆流檢測電路32,以在發(fā)生從輸出端子7流向nmos晶體管31的方向的逆向電流、或檢測出發(fā)生逆向電流的前兆時(shí),對輸出控制電路15輸出使nmos晶體管31強(qiáng)制截止的信號。該逆流檢測電路32僅在nmos晶體管31導(dǎo)通的期間導(dǎo)通而開始檢測動作,在nmos晶體管31截止的時(shí)候同步而截止并停止檢測。為了實(shí)現(xiàn)這樣的一系列的動作,采用輸出控制電路15的nmos晶體管31側(cè)的輸出信號被輸入逆流檢測電路32的結(jié)構(gòu),基于該輸出信號切換逆流檢測電路32的導(dǎo)通和截止。
rs-ff電路62在向置位端子s輸入由反相器63使輸出控制電路15的pmos晶體管3側(cè)導(dǎo)通的l信號反轉(zhuǎn)后的h信號時(shí)輸出h信號。另外在向復(fù)位端子r輸入逆流檢測電路32的h信號時(shí)輸出l信號。
過熱保護(hù)電路20通過接收如上所述的rs-ff電路62的輸出信號,在pmos晶體管3及pmos晶體管31的某一方導(dǎo)通的情況下,或者到pmos晶體管3導(dǎo)通而pmos晶體管31截止為止的時(shí)間進(jìn)行動作,在pmos晶體管3及pmos晶體管31都截止時(shí)停止。當(dāng)然,過熱保護(hù)電路20能夠通過適當(dāng)變更與rs-ff電路62的置位端子s和復(fù)位端子的輸入連接的反相器來設(shè)定在各種定時(shí)的動作。
標(biāo)號說明
10誤差比較器;11導(dǎo)通時(shí)間控制電路;12、22基準(zhǔn)電壓電路;13、60、61、62rs-ff電路;14定時(shí)器電路;15輸出控制電路;16、33緩沖器電路;20過熱保護(hù)電路;21溫感元件;23比較器;24、25、42、43、44、45偏置電路;32逆流檢測電路;41脈沖發(fā)生電路。