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公開番号2024157747
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072289
出願日2023-04-26
発明の名称レベルシフタ、電源制御装置、スイッチング電源
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H02M 3/28 20060101AFI20241031BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】低消費電力で信号遅延の小さいレベルシフタを提供する。
【解決手段】レベルシフタ100は、入力信号S1が第1論理レベルから第2論理レベルに切り替わるときに出力信号LVSを第3論理レベルから第4論理レベルに切り替えるための第1駆動電流Id1を一時的に増大させる第1駆動電流生成回路110と、入力信号S1が第2論理レベルから第1論理レベルに切り替わるときに出力信号LVSを第4論理レベルから第3論理レベルに切り替えるための第2駆動電流Id2を一時的に増大させる第2駆動電流生成回路120とを備える。第1駆動電流生成回路110は、出力信号LVSを第3論理レベルから第4論理レベルに切り替えるときに第1駆動電流Id1を第1電流値IHとし、出力信号LVSを第4論理レベルに固定するときに第1駆動電流Id1を第1電流値IHよりも小さい第2電流値IL(=Iref)に引き下げる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
入力信号が第１論理レベルから第２論理レベルに切り替わるときに出力信号を第３論理レベルから第４論理レベルに切り替えるための第１駆動電流を一時的に増大させるように構成された第１駆動電流生成回路と、
前記入力信号が前記第２論理レベルから前記第１論理レベルに切り替わるときに前記出力信号を前記第４論理レベルから前記第３論理レベルに切り替えるための第２駆動電流を一時的に増大させるように構成された第２駆動電流生成回路と、
を備え、
前記第１駆動電流生成回路は、前記出力信号を前記第３論理レベルから前記第４論理レベルに切り替えるときに前記第１駆動電流を第１電流値とし、前記出力信号を前記第４論理レベルに固定するときに前記第１駆動電流を前記第１電流値よりも小さい第２電流値に引き下げる、レベルシフタ。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記入力信号は、第１上側電圧と第１下側電圧との間でパルス駆動される信号であり、
前記出力信号は、第２上側電圧と第２下側電圧との間でパルス駆動される信号である、請求項１に記載のレベルシフタ。
【請求項３】
前記第１駆動電流生成回路は、
前記入力信号が前記第１論理レベルから前記第２論理レベルに切り替わるときに第１ワンショットパルス信号を生成するように構成された第１ワンショット回路と、
前記第２上側電圧の印加端と前記第１下側電圧の印加端との間に接続されており前記入力信号に応じて前記第１駆動電流を駆動するように構成された第１トランジスタと、
前記第１トランジスタと前記第１下側電圧の印加端との間に接続されており前記第１ワンショットパルス信号に応じてオン／オフされるように構成された第２トランジスタと、
前記第１トランジスタと前記下側電圧の印加端との間に接続されており前記第２電流値の基準電流を生成するように構成された基準電流生成回路と、
を含む、請求項２に記載のレベルシフタ。
【請求項４】
前記第２駆動電流生成回路は、
前記入力信号が前記第２論理レベルから前記第１論理レベルに切り替わるときに第２ワンショットパルス信号を生成するように構成された第２ワンショット回路と、
前記第２上側電圧の印加端と前記第１下側電圧の印加端との間に接続されており前記第２ワンショットパルス信号に応じて前記第２駆動電流を駆動するように構成された第３トランジスタと、
を含む、請求項３に記載のレベルシフタ。
【請求項５】
前記第１トランジスタ及び前記第３トランジスタは、いずれも前記第２上側電圧と前記第１下側電圧との電圧差に耐え得る素子である、請求項４に記載のレベルシフタ。
【請求項６】
前記第２上側電圧の印加端と前記第１トランジスタとの間に接続される抵抗をさらに備える、請求項３に記載のレベルシフタ。
【請求項７】
前記第２下側電圧の印加端と前記第１トランジスタとの間に接続されるダイオードをさらに備える、請求項３に記載のレベルシフタ。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか一項に記載のレベルシフタと、
前記レベルシフタから出力される前記出力信号に応じてスイッチング電源のスイッチ出力段を駆動するように構成されたドライバと、
を備える電源制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電源制御装置と、
入力電圧から出力電圧を生成するように構成された前記スイッチ出力段と、
を備える、スイッチング電源。
【請求項１０】
前記入力電圧は、商用交流電圧を整流して生成される直流電圧である、請求項９に記載のスイッチング電源。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、レベルシフタ、電源制御装置及びスイッチング電源に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、レベルシフタは、様々なアプリケーションで利用されている。
【０００３】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１６２３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のレベルシフタは、消費電力及び信号遅延について改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例えば、本開示に係るレベルシフタは、入力信号が第１論理レベルから第２論理レベルに切り替わるときに出力信号を第３論理レベルから第４論理レベルに切り替えるための第１駆動電流を一時的に増大させるように構成された第１駆動電流生成回路と、前記入力信号が前記第２論理レベルから前記第１論理レベルに切り替わるときに前記出力信号を前記第４論理レベルから前記第３論理レベルに切り替えるための第２駆動電流を一時的に増大させるように構成された第２駆動電流生成回路とを備え、前記第１駆動電流生成回路は、前記出力信号を前記第３論理レベルから前記第４論理レベルに切り替えるときに前記第１駆動電流を第１電流値とし、前記出力信号を前記第４論理レベルに固定するときに前記第１駆動電流を前記第１電流値よりも小さい第２電流値に引き下げる。
【０００７】
なお、その他の特徴、要素、ステップ、利点、及び、特性については、以下に続く発明を実施するための形態及びこれに関する添付の図面によって、さらに明らかとなる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、低消費電力で信号遅延の小さいレベルシフタ、並びに、これを用いた電源制御装置及びスイッチング電源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、スイッチング電源の第１実施形態を示す図である。
図２は、第１実施形態におけるレベルシフタの動作例を示す図である。
図３は、スイッチング電源の第２実施形態を示す図である。
図４は、第２実施形態におけるレベルシフタの動作例を示す図である。
図５は、スイッチング周波数と消費電力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜スイッチング電源（第１実施形態）＞
図１は、スイッチング電源の第１実施形態（＝後出の第２実施形態と対比される比較例に相当）を示す図である。本実施形態のスイッチング電源Ａは、入力電圧ＶＢＵＳから所望の出力電圧ＶＯＵＴを生成する絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータである。本図に即して述べると、スイッチング電源Ａは、電源制御装置１と、スイッチ出力段２と、コントローラ３と、ブートストラップ回路４と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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