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公開番号2024175833
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023093873
出願日2023-06-07
発明の名称スイッチング電源装置
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 3/155 20060101AFI20241212BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】駆動周波数の制御を容易化することができるスイッチング電源装置を提供する。
【解決手段】スイッチング電源装置(100)は、スイッチング素子(M1)を有し、前記スイッチング素子のスイッチングによって出力電圧(Vout)を生成するように構成される電源回路(1)と、前記出力電圧に基づく帰還電圧(Vfb)を重畳させた三角波信号(V-)を生成するように構成される三角波生成部(3)と、前記三角波信号とヒステリシス幅を有する基準電圧(V+)とを比較するように構成されるコンパレータ(2)と、を備え、前記コンパレータの比較結果に基づいて前記スイッチング素子はスイッチングされ、前記三角波生成部は、前記三角波信号の傾きを可変とする。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子のスイッチングによって出力電圧を生成するように構成される電源回路と、
前記出力電圧に基づく帰還電圧を重畳させた三角波信号を生成するように構成される三角波生成部と、
前記三角波信号とヒステリシス幅を有する基準電圧とを比較するように構成されるコンパレータと、
を備え、
前記コンパレータの比較結果に基づいて前記スイッチング素子はスイッチングされ、
前記三角波生成部は、前記三角波信号の傾きを可変とする、スイッチング電源装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記三角波生成部は、可変である制御電圧に基づいて前記三角波信号の傾きを可変とする、請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記三角波生成部は、
前記制御電圧の印加端に接続される上側スイッチング素子と、
前記上側スイッチング素子に第１ノードにおいて接続される下側スイッチング素子と、
前記第１ノードに生じるスイッチ電圧を前記三角波信号に変換するように構成されるローパスフィルタと、
を有し、
前記上側スイッチング素子と前記下側スイッチング素子は、前記コンパレータの出力信号に基づいて相補的に駆動される、請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記ローパスフィルタは、ＲＣ回路である、請求項３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記上側スイッチング素子と前記下側スイッチング素子ともにＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴで構成され、
前記上側スイッチング素子のゲートは、前記コンパレータの第１出力信号によって駆動され、
前記下側スイッチング素子のゲートは、前記第１出力信号を論理反転させた第２出力信号によって駆動される、請求項３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
前記上側スイッチング素子は、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴで構成され、
前記下側スイッチング素子は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴで構成され、
前記上側スイッチング素子と前記下側スイッチング素子の両方のゲートは、前記コンパレータから出力される共通の前記出力信号によって駆動される、請求項３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
前記上側スイッチング素子と前記下側スイッチング素子を相補的に駆動するときに、同時オフ期間が設けられる、請求項３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項８】
負荷に応じて前記制御電圧を生成するように構成される制御電圧生成部をさらに備える、請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項９】
前記制御電圧生成部は、
負過電流を検出するように構成される電流センサと、
前記電流センサから出力される電圧信号に基づく電圧が印加される第１端を有する第１抵抗と、
前記第１抵抗の第２端に接続されるベースを有する第１ＮＰＮトランジスタと、
前記第１ＮＰＮトランジスタのコレクタに接続される第１端と、電源電圧の印加端に接続される第２端と、を有する第２抵抗と、
前記第１ＮＰＮトランジスタのコレクタに接続されるベースと、前記第２抵抗の第２端に接続されるコレクタと、を有する第２ＮＰＮトランジスタと、
前記第２ＮＰＮトランジスタのエミッタに接続されるコンデンサと、
を有する、請求項８に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１０】
前記電源回路は、降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータである、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、スイッチング電源装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチング電源装置における制御方式として、ヒステリシス制御方式が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－１２５１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ヒステリシス制御方式を用いたスイッチング電源装置において、駆動周波数の制御について改善の余地があった。
【０００５】
本開示は、駆動周波数の制御を容易化することができるスイッチング電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例えば、本開示の一態様に係るスイッチング電源装置は、
スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子のスイッチングによって出力電圧を生成するように構成される電源回路と、
前記出力電圧に基づく帰還電圧を重畳させた三角波信号を生成するように構成される三角波生成部と、
前記三角波信号とヒステリシス幅を有する基準電圧とを比較するように構成されるコンパレータと、
を備え、
前記コンパレータの比較結果に基づいて前記スイッチング素子はスイッチングされ、
前記三角波生成部は、前記三角波信号の傾きを可変とする構成としている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の例示的なスイッチング電源装置によれば、駆動周波数の制御を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、比較例に係るスイッチング電源装置の構成を示す図である。
図２は、三角波信号Ｖ－と基準電圧Ｖ＋の波形例を示す図である。
図３は、比較例に係るスイッチング電源装置の具体例を示す図である
図４は、基準電圧Ｖ＋のヒステリシス幅を変化させることで駆動周波数を変化させる場合の波形例を示す図である。
図５は、本開示の例示的な実施形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す図である。
図６は、本開示の実施形態に係るスイッチング電源装置によって駆動周波数を変化させる場合の波形例を示す図である。
図７は、制御電圧Ｖｃを生成する制御電圧生成部の一例を示す図である。
図８は、三角波生成部の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
＜１．比較例＞
図１は、比較例に係るスイッチング電源装置１０の構成を示す図である。スイッチング電源装置１０は、ヒステリシス制御方式を用いる。スイッチング電源装置１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、コンパレータ２と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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