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公開番号2025103375
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023220729
出願日2023-12-27
発明の名称駆動回路、半導体装置、および電源装置
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 20060101AFI20250702BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】出力リプルを抑制可能な駆動回路を提供する。
【解決手段】駆動回路(10X)は、スイッチ出力段(HB)と、第1信号(SET)を生成するように構成された第1信号生成回路(19)と、第2信号生成回路(16)と、駆動制御回路(1B)と、第1信号(SET)の発振周波数を周波数拡散制御するように構成された周波数拡散制御回路(22x)と、周波数拡散制御後の発振周波数に応じて、誤差信号(Vc)とランプ電圧(Vrmp)の少なくともいずれかを補正するようにして、第2信号生成回路(16)を制御するように構成された出力リプル抑制回路(24)と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１論理値と第２論理値との間でパルス駆動されるスイッチ電圧を生成するように構成されたスイッチ出力段と、
前記スイッチ電圧の前記第１論理値への切り替わりタイミングを規定する第１信号を生成するように構成された第１信号生成回路と、
誤差信号とランプ電圧との比較に応じて、前記スイッチ電圧の前記第２論理値への切り替わりタイミングを規定する第２信号を生成するように構成された第２信号生成回路と、
前記第１信号および前記第２信号に応じて前記スイッチ電圧をパルス駆動するように前記スイッチ出力段を制御するように構成された駆動制御回路と、
前記第１信号の発振周波数を周波数拡散制御するように構成された周波数拡散制御回路と、
周波数拡散制御後の前記発振周波数に応じて、前記誤差信号、前記ランプ電圧の少なくともいずれかを補正するようにして、前記第２信号生成回路を制御するように構成された出力リプル抑制回路と、
を備える、駆動回路。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
所定の第１電流を生成するように構成された第１電流生成回路と、
前記第１電流を含む電流信号を前記ランプ電圧に変換するように構成された電流電圧変換回路と、
を備え、
前記出力リプル抑制回路は、電流値が前記発振周波数に基づいて変動する第２電流を生成し、前記電流信号に前記第２電流が含まれるように前記第２電流を前記電流電圧変換回路に流し込んで前記ランプ電圧を補正する請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】
前記出力リプル抑制回路は、
電圧値が前記発振周波数で変動する可変電圧を生成するように構成された可変電圧生成回路と、
前記可変電圧に応じて前記第２電流を生成するように構成された第２電流生成回路と、
を含む請求項２に記載の駆動回路。
【請求項４】
前記可変電圧生成回路は、抵抗値が前記発振周波数に基づいて変動するように構成された可変抵抗回路を含み、前記抵抗値に応じて前記可変電圧を生成する請求項３に記載の駆動回路。
【請求項５】
前記電流電圧変換回路は、
前記電流信号によって充電され、充電された電荷量に応じた充放電電圧を出力するキャパシタと、
前記充放電電圧に基づいて前記ランプ電圧を生成するように構成された電圧制御回路と、
を含み、
前記出力リプル抑制回路は、前記電流信号が前記第１電流と前記第２電流との合成電流を含むように前記第２電流を前記キャパシタに流し込んで前記充放電電圧を補正することで、前記ランプ電圧を補正する請求項２に記載の駆動回路。
【請求項６】
前記スイッチ電圧に応じた出力電流を生成するように構成された出力電流生成回路を備え、
前記電流電圧変換回路は、
前記出力電流を検出し、前記出力電流に応じた検出電圧を生成するように構成された検出電圧生成回路と、
前記電流信号によって充電され、充電された電荷量に応じた充放電電圧を出力するように構成されたキャパシタと、
所定の第３電流を生成するように構成された第３電流生成回路と、
前記充放電電圧、前記第３電流、および前記検出電圧に基づいて前記ランプ電圧を生成するように構成された電圧制御回路と、
を含み、
前記出力リプル抑制回路は、前記第２電流を前記第３電流生成回路に流し込んで前記第３電流に前記第２電流を合成して前記第３電流を補正することで、前記ランプ電圧を補正する請求項２に記載の駆動回路。
【請求項７】
前記スイッチ電圧に応じた出力電流を生成するように構成された出力電流生成回路と、
所定の第１電流を生成するように構成された第１電流生成回路と、
前記第１電流を含む電流信号を前記ランプ電圧に変換するように構成された電流電圧変換回路と、
を備え、
前記電流電圧変換回路は、
前記出力電流を検出し、前記出力電流に応じた検出電圧を生成するように構成された検出電圧生成回路と、
前記電流信号によって充電され、充電された電荷量に応じた充放電電圧を出力するように構成されたキャパシタと、
前記充放電電圧および前記検出電圧に基づいて前記ランプ電圧を生成するように構成された電圧制御回路と、
を含み、
前記出力リプル抑制回路は、前記第２電流を検出電圧生成回路に流し込んで前記出力電流に前記第２電流を合成して前記検出電圧を補正することで、前記ランプ電圧を補正する請求項１に記載の駆動回路。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の駆動回路を集積化した半導体装置。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体装置と、
前記スイッチ電圧を整流及び平滑して出力電圧を生成するように構成された整流平滑回路と、
を備え、
前記半導体装置は、前記出力電圧と前記出力電圧の目標電圧との差分に応じて前記誤差信号を生成するように構成された誤差信号生成回路を含む、電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示されている発明は、駆動回路、半導体装置、および電源装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチング電源装置を形成するためのスイッチング電源用回路が提案されている。
【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２０２２－１１２８０６号公報
【０００５】
［概要］
特許文献１で開示されているスイッチング電源用回路は、出力リプルの抑制に関して、さらなる検討の余地があった。
【０００６】
本明細書中に開示されている駆動回路は、スイッチ出力段と、第１信号生成回路と、第２信号生成回路と、駆動制御回路と、周波数拡散制御回路と、出力リプル抑制回路と、を備える。スイッチ出力段は、第１論理値と第２論理値との間でパルス駆動されるスイッチ電圧を生成するように構成されている。第１信号生成回路は、スイッチ電圧の第１論理値への切り替わりタイミングを規定する第１信号を生成するように構成されている。第２信号生成回路は、誤差信号とランプ電圧との比較に応じて、スイッチ電圧の第２論理値への切り替わりタイミングを規定する第２信号を生成するように構成されている。駆動制御回路は、第１信号および第２信号に応じてスイッチ電圧をパルス駆動するようにスイッチ出力段を制御するように構成されている。周波数拡散制御回路は、第１信号の発振周波数を周波数拡散制御するように構成されている。出力リプル抑制回路は、周波数拡散制御後の発振周波数に応じて、誤差信号とランプ電圧の少なくともいずれかを補正するようにして、第２信号生成回路を制御するように構成されている。
【０００７】
本明細書中に開示されている半導体装置は、上記構成の駆動回路を集積化して構成されている。
【０００８】
本明細書中に開示されている電源装置は、上記構成の半導体装置と、スイッチ電圧を整流及び平滑して出力電圧を生成するように構成された整流平滑回路と、を備える。半導体装置は、出力電圧と出力電圧の目標電圧との差分に応じて誤差信号を生成するように構成された誤差信号生成回路を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、比較例に係る電源装置Ｙの構成を示すブロック図である。
図２は、比較例に係る電源装置Ｙの出力電圧Ｖｏｕｔと、三角波信号Ｓ１と、誤差電圧Ｖｃと、ランプ電圧ｖｒｍｐと、を示すタイミングチャートである。
図３は、本開示の実施形態に係る電源装置Ｘの構成を示すブロック図である。
図４は、電源制御装置１０ｘの要部（スロープ電圧生成回路１５Ｂ、出力リプル抑制回路２４、参照電圧生成回路１７、及び、その周辺回路）の構成を示す図である。
図５は、本開示の実施形態に係る電源装置Ｘの出力電圧Ｖｏｕｔと、三角波信号Ｓ１と、誤差電圧Ｖｃと、ランプ電圧Ｖｒｍｐと、を示すタイミングチャートである。
図６は、本開示の実施形態に係る電源装置Ｘの変形例を示す図である。
図７は、本開示の実施形態に係る電源装置Ｘの更なる変形例を示す図である。
図８は、本開示の実施形態に係る電源装置Ｘの更なる変形例を示す図である。
【００１０】
［詳細な説明］
＜比較例の電源装置Ｙについて＞
先ず、電源装置Ｙについて、本開示の電源装置Ｘの比較例として説明する。次いで、比較例の問題点を説明し、その後に本開示の電源装置Ｘについて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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