(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
初期電源投入時には所定の傾きで増加し正常時にはフィードバック信号に応答してそのレベルが変化する比較電圧信号を発生する比較電圧信号発生部と、初期電源投入時には前記比較電圧信号の前記傾きよりも緩やかな傾きで増加する直流電圧信号と外部同期信号とが重畳された信号を１つの外部出力端子を介して出力する重畳信号入力部と、前記重畳信号入力部の出力と所定の基準電圧とを比較する比較部と、前記比較部の出力に応答して初期電源投入時には前記外部同期信号の周波数よりは低い周波数の三角波を発生し、正常時には前記外部同期信号と同じ周波数の三角波信号を発生する三角波発生部と、前記三角波発生部の出力と前記比較電圧信号とを入力して前記比較電圧信号のレベルに比例したパルス幅変調信号を発生するパルス幅変調部とを有することを特徴とするソフトスタートパルス幅変調集積回路。
【請求項２】
請求項１記載のソフトスタートパルス幅変調集積回路において、前記比較電圧信号発生部は、前記基準電圧と異なる第２の基準電圧がこの比較電圧信号発生部の外部接続端子に定電流源を介して接続され、前記外部接続端子はダイオードを介して接地され、前記外部接続端子には初期電源投入時に前記定電流源からの定電流によって充電される外部容量が接続されると共に帰還電圧を印加する帰還部が外部に接続されていることを特徴とするソフトスタートパルス幅変調集積回路。
【請求項３】
請求項１記載のソフトスタートパルス幅変調集積回路において、前記重畳信号入力部は、前記基準電圧と異なる第２の基準電圧とこの重畳信号入力部の外部接続端子の間に第１の抵抗が接続され、この重畳信号入力部および前記比較電圧信号発生部の各外部接続端子の間にダイオードが順方向に接続され、この重畳信号入力部の前記外部接続端子と同期信号を発生する同期信号発生器との間に一対の外部容量が直列接続され、この一対の外部容量の間の接続点と接地間に第２の抵抗が配されてなることを特徴とするソフトスタートパルス幅変調集積回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はソフトスタートパルス幅変調集積回路に関し、特にソフトスタート信号と外部同期信号とを１つの外部接続端子を用いて入力することにより、その外部接続端子の数を低減できるソフトスタートパルス幅変調集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、スイッチング電源装置（SMPS: SWITCHING MODE POWER SUPPLY )は、大部分の電子製品の電源装置として広範囲に使用されている。このようなスイッチング電源装置はその制御のために大部分がパルス幅変調集積回路を利用している。前記スイッチング電源装置を起動させたときに発生する過渡現象を緩和するために採用される方法がソフトスタートであり、このソフトスタートでは前記スイッチング電源装置の電流やパルス幅の上昇率を強制的に制限する。
【０００３】
一般的なパルス幅変調集積回路では、このソフトスタート機能のためにスイッチング電源装置の電流やパルス幅を決める素子に十分に大きな容量を付け、その電圧上昇の傾きを抑える方法を採用している。
【０００４】
通常、テレビジョン受像機やモニタ等の陰極線管を用いた映像機器は、その映像を画面上に表示するために、垂直と水平の２つの偏向回路を有している。その中で水平偏向回路は、その偏向周波数が数十ＫＨｚを超えており、スイッチング電源装置のスイッチング周波数と干渉を起こし易い。一旦、周波数の干渉が起こると、画面上に雑音が発生し、画像の品質が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような現象を防止するために、通常、水平偏向周波数とスイッチング電源装置のスイッチング周波数を互いに同期させている。ところが一般的なパルス幅変調集積回路では、前述のようなソフトスタート機能と周波数の同期機能とはそれぞれの端子で各信号を処理するように構成されており、別個の外部端子がそれぞれ必要となっている。
【０００６】
現在、スイッチング電源装置においては、電源装置のスイッチング素子に広く使われているＭＯＳＦＥＴとパルス幅変調集積回路とを１つのチップに形成することが進められている。しかしＭＯＳＦＥＴから発生される熱を容易に放熱させるための放熱板付きのパッケージでチップを構成した場合に、多数の外部端子をその半導体チップに設けることが困難である。
【０００７】
本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するために外部接続端子の数を減少させることができるソフトスタートパルス幅変調集積回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のソフトスタートパルス幅変調集積回路は、初期電源投入時には所定の傾きで増加し正常時にはフィードバック信号に応答してそのレベルが変化する比較電圧信号を発生する比較電圧信号発生部と、初期電源投入時には前記比較電圧信号の前記傾きよりも緩やかな傾きで増加する直流電圧信号と外部同期信号とが重畳された信号を１つの外部接続端子を介して出力する重畳信号入力部と、前記重畳信号入力部の出力と所定の基準電圧を比較する比較部と、前記比較部の出力に応答して初期電源投入時には前記外部同期信号の周波数よりは低い周波数の三角波を発生し、正常時には前記外部同期信号と同じ周波数の三角波信号を発生する三角波発生部と、前記三角波発生部の出力と前記比較電圧信号とを入力して前記比較電圧信号のレベルに比例したパルス幅変調信号を発生するパルス幅変調部とを有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１は本実施形態によるソフトスタートパルス幅変調集積回路の構成を示す。本実施形態のソフトスタートパルス幅変調集積回路１００は、初期電源投入時には所定の傾きで増加し正常時にはフィードバック信号に応答してそのレベルが変化する比較電圧信号Ｖ１を発生する比較電圧信号発生部１０と、初期電源投入時には比較電圧信号Ｖ１の傾きよりも緩やかな傾きで増加する直流電圧信号Ｖ２と外部同期信号Ｖ３とが重畳された信号を出力する重畳信号入力部２０と、重畳信号入力部２０の出力と所定の基準電圧ＶＲＥＦ１とを比較する比較部３０と、比較部３０の出力に応答して初期電源投入時には外部同期信号の周波数よりは低い周波数ｆｏの三角波を発生し、正常時には外部同期信号と同じ周波数ｆｓの三角波信号を発生する三角波発生部４０と、三角波発生部４０の出力と比較電圧信号Ｖ１を入力して比較電圧信号のレベルに比例したパルス幅変調信号ＶＰＷＭを発生するパルス幅変調部５０とを有する。
【００１１】
比較電圧信号発生部１０は、第２の基準電圧ＶＥＲＦ２と第１の外部接続端子１２の間に接続された定電流源ＣＳと、第１の外部接続端子１２と接地電圧の間に接続されたツェナーダイオードＺＤと、第１の外部接続端子１２に接続されて初期電源投入時に定電流源ＣＳの定電流によって充電される外部容量Ｃ１と、外部接続端子１２に帰還電圧を印加する帰還部１４とを有する。
【００１２】
重畳信号入力部２０は、第２の基準電圧ＶＥＲＦ２と第２の外部接続端子２２の間に接続される第１の抵抗Ｒ１と、比較電圧信号発生部１０の第１の外部接続端子１２と当該重畳信号入力部２０の第２の外部接続端子２２の間に順方向に接続されるダイオードＤ１と、第２の外部接続端子２２と第３のノードＮ３の間に接続された第２の外部容量Ｃ２と、第３のノードＮ３と接地電圧の間に接続された第２の抵抗Ｒ２と、第３のノードＮ３に容量Ｃ３を介して接続され同期信号を発生する同期信号発生器２４とを有する。すなわち、ダイオードＤ１はアノードが第１の外部接続端子１２に接続され、そのカソードが第２の外部接続端子２２に接続される。
【００１３】
比較部３０は２入力の比較器よりなり、第２の外部接続端子２２が一方の端子（非反転入力端子）に接続され、基準電圧ＶＲＥＦ１が他方の端子（反転入力端子）に供給される。
【００１４】
初期電源投入時においては、三角波発生部４０が外部同期信号の周波数よりは低い固有の周波数ｆｏの三角波を発生する。この時、比較電圧信号Ｖ１は図２（Ａ）に示すようにそのレベルが上昇し、パルス幅変調部５０は図２（Ｅ）に示すように比較電圧信号のレベルに比例したパルス幅変調信号ＶＰＷＭを出力する。
【００１５】
この初期電源投入時すなわちソフトスタート時には、さらに定電流源ＣＳが外部接続端子１２を介して外部容量Ｃ１を充電し、この定電流源ＣＳがダイオードＤ１および第２の抵抗Ｒ２を介して外部容量Ｃ２も充電する。抵抗Ｒ２の両端電圧（Ｉｒｅｆ×Ｒ２）は第２の基準電圧ＶＲＥＦ２に比べて十分に小さくされており、比較電圧信号Ｖ１（外部接続端子１２（或いは図中のノードＮ１）の電圧）と外部接続端子２２の電圧Ｖ２とは図２（Ａ）に示すように徐々に増加する。その結果、比較電圧信号Ｖ１が徐々に増加するに従って、図２（Ｅ）に示すように、パルス幅変調部５０のパルス幅変調信号ＶＰＷＭもその出力パルス幅が徐々に拡がる。
【００１６】
容量Ｃ１より容量Ｃ２を十分に大きくすると、比較電圧信号Ｖ１の上昇傾きはＩｒｅｆ／Ｃ２と殆ど同じになる。外部同期信号Ｖ３がこのような状態で同期信号発生器２４から供給されると、その同期信号の交流成分が抵抗Ｒ２の両端にかかり、さらに容量Ｃ２を介して外部同期信号Ｖ３が電圧Ｖ２に重畳される。この重畳したレベルを図２（Ｂ）で示す。
【００１７】
重畳された電圧Ｖ２に、比較部３０の比較器に入力する基準電圧ＶＲＥＦ１より大きくなる部分が現れると、図２（Ｄ）に示すように、比較部３０の出力ＶＣＯＭＰに同期信号が現れる。この同期信号に応じて三角波発生部４０はその発振周波数を固有の周波数ｆｏから同期周波数ｆｓに切り換える。この同期周波数ｆｓはソフトスタート時の固有周波数ｆｏよりは高周波である。正常時の動作として、このように切り換えられ同期周波数ｆｓを受けてパルス幅変調部５０は図２（Ｅ）に示すように外部同期信号と同期したパルス幅変調信号ＶＰＷＭを出力する。
【００１８】
比較電圧信号Ｖ１がツエナーダイオードＺＤの電圧ＶＺと等しくなると、これ以上電圧Ｖ１が増加することがなくなり、電圧Ｖ２は抵抗Ｒ１を介してその平均値が第２の基準電圧ＶＲＥＦ２に至るまで上昇する。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のソフトスタートパルス幅変調集積回路では、１つの外部接続端子を用いて外部同期信号を取り込みながらソフトスタート機能を果たすことができる。このため外部接続端子の増加が制限される半導体チップについても容易に必要な端子を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のソフトスタートパルス幅変調集積回路の実施の形態を示す回路図。
【図２】図１の回路の動作を説明するタイムチャート。
【符号の説明】
１００…ソフトスタートパルス幅変調集積回路
１０…比較電圧信号発生部
Ｖ１…比較電圧信号
Ｖ２…直流電圧信号
Ｖ３…外部同期信号
１２…第１の外部接続端子
２０…重畳信号入力部
ＶＲＥＦ１…第１の基準電圧
ＶＲＥＦ２…第２の基準電圧
３０…比較部
ｆｏ…固有の周波数
ｆｓ…同期時の周波数
４０…三角波発生部
ＶＰＷＭ…パルス幅変調信号
ＣＳ…定電流源
Ｃ１…外部容量
１４…帰還部
２２…第２の外部接続端子
２４…同期信号発生器
５０…パルス幅変調器
【図１】
0003772318.tif 000002
【図２】
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