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公開番号2025139025
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024037730
出願日2024-03-12
発明の名称出力制御回路及びスイッチングレギュレータ
出願人エイブリック株式会社
代理人
主分類H02M 3/155 20060101AFI20250918BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】PWM固定モードで動作する同期整流型のスイッチングレギュレータの出力端子が天絡した場合であっても過電流を抑制できるスイッチングレギュレータを提供する。
【解決手段】出力制御回路140は、接続点P1に接続される入力端と、接続点P1と一端が接続されるインダクタ129を接続点P1へ向かう逆流電流を検出し、逆流検出信号を出力する出力端と、を有する逆流検出回路125と、受信した信号の信号レベルが、第1の基準電圧と出力電圧に比例する帰還電圧との差を増幅した誤差電圧が第2の基準電圧を下回わり、かつ逆流電流が検出されていることを示す信号レベルである場合に、ハイサイドトランジスタ126及びローサイドトランジスタ127のオン又はオフを制御する制御回路128と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
直列に接続されるハイサイドトランジスタ及びローサイドトランジスタの接続点に接続される入力端と、前記接続点と一端が接続されるインダクタを前記インダクタの他端から一端へ向かう方向に流れる逆流電流を検出し、前記逆流電流の検出結果に対応する信号レベルを含む逆流検出信号を出力する出力端と、を有する逆流検出回路と、
受信した信号の信号レベルに応じて、前記ハイサイドトランジスタ及び前記ローサイドトランジスタのオン又はオフを制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記受信した信号の信号レベルが、第１の基準電圧と出力電圧に比例する帰還電圧との差を増幅した誤差電圧が第２の基準電圧を下回わっていること及び前記逆流検出信号に基づき前記逆流電流が検出されていることを示す信号レベルである場合に、前記ハイサイドトランジスタ及び前記ローサイドトランジスタをオフに制御することを特徴とする出力制御回路。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記逆流検出回路は、前記接続点の電圧が、正電圧である場合に、前記逆流電流を検出したと判定する請求項１に記載の出力制御回路。
【請求項３】
前記第２の基準電圧は、インダクタ電流の平均値が０Ａのときの誤差電圧よりも低い電圧値に設定されている請求項１又は２に記載の出力制御回路。
【請求項４】
第１の基準電圧と出力電圧に比例する帰還電圧との差を増幅し、誤差電圧を出力する誤差増幅回路と、
前記誤差電圧と第２の基準電圧とを比べ、比べた結果に対応する信号レベルを含む検出信号を出力するコンパレータと、
直列に接続されるハイサイドトランジスタ及びローサイドトランジスタと、
前記ハイサイドトランジスタと前記ローサイドトランジスタの接続点に接続される一端と、出力端子に接続される他端とを含むインダクタと、
前記接続点に接続される入力端と、前記インダクタの他端から一端へ向かう方向に流れる逆流電流を検出し、前記逆流電流の検出結果に対応する信号レベルを含む逆流検出信号を出力する出力端と、を有する逆流検出回路と、
受信した信号の信号レベルが、前記検出信号に基づき前記誤差電圧が前記第２の基準電圧を下回わっていること及び前記逆流検出信号に基づき前記逆流電流が検出されていることを示す信号レベルである場合に、前記ハイサイドトランジスタ及び前記ローサイドトランジスタをオフに制御する制御回路と、
を備えることを特徴とするスイッチングレギュレータ。
【請求項５】
前記逆流検出回路は、前記接続点の電圧が、正電圧である場合に、前記逆流電流を検出したと判定する請求項４に記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項６】
前記コンパレータは、インダクタ電流の平均値が０Ａのときの誤差電圧よりも低い電圧値が、前記第２の基準電圧として設定されている請求項４又は５に記載のスイッチングレギュレータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力制御回路及びスイッチングレギュレータに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に、スイッチングレギュレータは、電源電圧を受けて一定の出力電圧を発生する。また、出力端子が接地端子に短絡する地絡等に起因して異常状態に陥った場合であっても適切な保護機能が動作することが望ましい。従来の出力制御回路を備えるスイッチングレギュレータは、出力端子の地絡に対する過電流保護機能を備えている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１４６５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の出力制御回路を備えるスイッチングレギュレータに備えられる過電流保護機能は、ＰＷＭ固定モードで動作する同期整流型のスイッチングレギュレータの出力端子が所望の電圧よりも高い電圧（例えば電源電圧）のノードと短絡（以下、「天絡」とする）した場合に過電流を抑制できないという点で改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情を考慮し、従来に対してＰＷＭ固定モードで動作する同期整流型のスイッチングレギュレータの出力端子が天絡した場合においても過電流を抑制可能な出力制御回路及びスイッチングレギュレータ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】
本発明に係る出力制御回路は、直列に接続されるハイサイドトランジスタ及びローサイドトランジスタの接続点に接続される入力端と、前記接続点と一端が接続されるインダクタを前記インダクタの他端から一端へ向かう方向に流れる逆流電流を検出し、前記逆流電流の検出結果に対応する信号レベルを含む逆流検出信号を出力する出力端と、を有する逆流検出回路と、受信した信号の信号レベルに応じて、前記ハイサイドトランジスタ及び前記ローサイドトランジスタのオン又はオフを制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記受信した信号の信号レベルが、第１の基準電圧と出力電圧に比例する帰還電圧との差を増幅した誤差電圧が第２の基準電圧を下回わっていること及び前記逆流検出信号に基づき前記逆流電流が検出されていることを示す信号レベルである場合に、前記ハイサイドトランジスタ及び前記ローサイドトランジスタをオフに制御することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るスイッチングレギュレータは、第１の基準電圧と出力電圧に比例する帰還電圧との差を増幅し、誤差電圧を出力する誤差増幅回路と、前記誤差電圧と第２の基準電圧とを比べ、比べた結果に対応する信号レベルを含む検出信号を出力するコンパレータと、直列に接続されるハイサイドトランジスタ及びローサイドトランジスタと、前記ハイサイドトランジスタと前記ローサイドトランジスタの接続点に接続される一端と、出力端子に接続される他端とを含むインダクタと、前記接続点に接続される入力端と、前記インダクタの他端から一端へ向かう方向に流れる逆流電流を検出し、前記逆流電流の検出結果に対応する信号レベルを含む逆流検出信号を出力する出力端と、を有する逆流検出回路と、受信した信号の信号レベルが、前記検出信号に基づき前記誤差電圧が前記第２の基準電圧を下回わっていること及び前記逆流検出信号に基づき前記逆流電流が検出されていることを示す信号レベルである場合に、前記ハイサイドトランジスタ及び前記ローサイドトランジスタをオフに制御する制御回路と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来に対してＰＷＭ固定モードで動作する同期整流型のスイッチングレギュレータの出力端子が天絡した場合においても過電流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係るスイッチングレギュレータの構成例を示す回路図である。
本実施形態に係るスイッチングレギュレータの各ノードの信号波形を示す概略図である。
本実施形態に係るスイッチングレギュレータの他の構成例を示す部分回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る出力制御回路及びスイッチングレギュレータを、図面に基づいて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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