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JP2011030360A - Overcurrent detection circuit - Google Patents

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JP2011030360A
JP2011030360A JP2009173358A JP2009173358A JP2011030360A JP 2011030360 A JP2011030360 A JP 2011030360A JP 2009173358 A JP2009173358 A JP 2009173358A JP 2009173358 A JP2009173358 A JP 2009173358A JP 2011030360 A JP2011030360 A JP 2011030360A
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Japan
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voltage
circuit
transistor
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nmos transistor
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Application number
JP2009173358A
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Shuhei Kawai
周平 河井
Iwao Fukushi
巌 福士
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Sanyo Electric Co Ltd
System Solutions Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Semiconductor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】部品点数を削減しつつ、精度良く過電流を検出可能な過電流検出回路を提供する。
【解決手段】過電流検出回路は、負荷に流れる電流を制御する制御トランジスタに生じる過電流を検出する過電流検出回路であって、バイアス電流を生成するバイアス電流生成回路と、トランジスタとを含み、前記バイアス電流及び前記トランジスタのオン抵抗に基づく基準電圧を出力する基準電圧回路と、前記制御トランジスタがオンした際に前記制御トランジスタの入力電極と出力電極との間に生じる電圧に基づいて定まる検出電圧と、前記基準電圧とを比較し、前記制御トランジスタに流れる電流が所定の電流値を超えるか否かを検出する検出回路と、を備え、前記制御トランジスタと前記トランジスタとは同一の集積回路に形成される。
【選択図】図1
An overcurrent detection circuit capable of detecting an overcurrent with high accuracy while reducing the number of components is provided.
An overcurrent detection circuit is an overcurrent detection circuit that detects an overcurrent generated in a control transistor that controls a current flowing through a load, and includes a bias current generation circuit that generates a bias current and a transistor. A reference voltage circuit that outputs a reference voltage based on the bias current and the on-resistance of the transistor, and a detection voltage that is determined based on a voltage generated between an input electrode and an output electrode of the control transistor when the control transistor is turned on And a detection circuit that compares the reference voltage and detects whether a current flowing through the control transistor exceeds a predetermined current value, and the control transistor and the transistor are formed in the same integrated circuit Is done.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、過電流検出回路に関する。   The present invention relates to an overcurrent detection circuit.

一般に負荷駆動回路においては、負荷や、負荷の電流を制御するトランジスタに過電流が生じているか否かを検出する過電流検出回路が設けられている(例えば、特許文献1参照)。図6は、入力電圧Vinから所望の出力電圧Voutを生成するためのスイッチング電源回路200の一例である。   In general, a load driving circuit is provided with an overcurrent detection circuit that detects whether or not an overcurrent has occurred in a load or a transistor that controls the load current (see, for example, Patent Document 1). FIG. 6 shows an example of the switching power supply circuit 200 for generating a desired output voltage Vout from the input voltage Vin.

駆動回路300は、コンパレータ304からの比較信号Vcがローレベル(以下、Lレベル)の場合、出力電圧Voutに応じた帰還電圧Vfbが基準電圧Vref1に一致するようにPMOSトランジスタ301を駆動する。また、駆動回路300は、比較信号Vcがハイレベル(以下、Hレベル)の場合、PMOSトランジスタ301の駆動を停止する。   When the comparison signal Vc from the comparator 304 is at a low level (hereinafter referred to as L level), the drive circuit 300 drives the PMOS transistor 301 such that the feedback voltage Vfb corresponding to the output voltage Vout matches the reference voltage Vref1. The drive circuit 300 stops driving the PMOS transistor 301 when the comparison signal Vc is at a high level (hereinafter, H level).

電圧検出回路302は、電流検出するための高精度の抵抗400と、PMOSトランジスタ301とが接続されたノードの電圧Vrを検出してコンパレータ304に出力する。電圧検出回路302は、PMOSトランジスタ301がオフしている際には、電圧Vinを電圧Vrとして出力する。一方、電圧検出回路302は、PMOSトランジスタ301がオンすると、入力電圧Vinと、抵抗400の抵抗値Rと、及びPMOSトランジスタ301に流れる出力電流Ioutと、に基づいて定まる電圧Vr=Vin−R×Ioutを出力する。   The voltage detection circuit 302 detects a voltage Vr at a node to which the high-precision resistor 400 for detecting current and the PMOS transistor 301 are connected, and outputs the detected voltage Vr to the comparator 304. The voltage detection circuit 302 outputs the voltage Vin as the voltage Vr when the PMOS transistor 301 is off. On the other hand, when the PMOS transistor 301 is turned on, the voltage detection circuit 302 has a voltage Vr = Vin−R × determined based on the input voltage Vin, the resistance value R of the resistor 400, and the output current Iout flowing through the PMOS transistor 301. Iout is output.

基準電圧回路303は、例えば、バッドギャップ回路であり、出力電流Ioutが過電流か否かを検出するための基準となる精度の良い基準電圧Vref2を生成する。ここで、例えば、出力電流Ioutが電流IAで過電流であるとする場合、基準電圧Vref2は所定レベルであるため、抵抗400の抵抗値Rを、R=(Vin−Vref2)/IAとなるよう選択すれば良い。   The reference voltage circuit 303 is, for example, a bad gap circuit, and generates an accurate reference voltage Vref2 that serves as a reference for detecting whether or not the output current Iout is an overcurrent. Here, for example, when the output current Iout is an overcurrent at the current IA, the reference voltage Vref2 is at a predetermined level, so that the resistance value R of the resistor 400 becomes R = (Vin−Vref2) / IA. Just choose.

コンパレータ304は、電圧検出回路302から出力される電圧Vrと基準電圧Vref2との大小を比較し、制御トランジスタ301に過電流が生じているか否かを検出する。出力電流Ioutが電流値IAのリミッタ電流より小さい場合には、電圧Vrは電圧Vref2より高くなる。このため、コンパレータ304は、過電流が生じていないことを示すLレベルの比較信号Vcを駆動回路300に出力する。一方、出力電流Ioutがリミッタ電流より大きい場合、電圧Vrは電圧Vref2より低くなる。このため、コンパレータ304は、過電流が生じていることを示すHレベルの比較信号Vcを駆動回路300に出力する。この結果、PMOSトランジスタ301の駆動は停止される。したがって、PMOSトランジスタ301に過電流が流れる続けることは無い。   The comparator 304 compares the voltage Vr output from the voltage detection circuit 302 with the reference voltage Vref2, and detects whether or not an overcurrent has occurred in the control transistor 301. When the output current Iout is smaller than the limiter current of the current value IA, the voltage Vr becomes higher than the voltage Vref2. Therefore, the comparator 304 outputs an L-level comparison signal Vc indicating that no overcurrent has occurred to the drive circuit 300. On the other hand, when the output current Iout is larger than the limiter current, the voltage Vr becomes lower than the voltage Vref2. Therefore, the comparator 304 outputs an H level comparison signal Vc indicating that an overcurrent has occurred to the drive circuit 300. As a result, the driving of the PMOS transistor 301 is stopped. Therefore, an overcurrent does not continue to flow through the PMOS transistor 301.

特開2002−84744号公報JP 2002-84744 A

前述のスイッチング電源回路200は、電流検出のための精度の良い抵抗400を用いているため、精度良くPMOSトランジスタ301に過電流が生じているかを検出することが可能である。しかしながら、精度の良い抵抗400は、一般に集積回路で実現できない。このため、例えば、駆動回路300、PMOSトランジスタ301、電圧検出回路302等を集積回路で実現した場合、別途抵抗400を外付け部品として設けなければならない。そこで、例えば、抵抗400の代わりに、PMOSトランジスタ301のオン抵抗を電流検出抵抗として用いることがある。しかしながら、一般にPMOSトランジスタ301のオン抵抗の抵抗値は、製造バラツキ等により大きく変化する。このため、PMOSトランジスタ301のオン抵抗を用いて、精度良くPMOSトランジスタ301に流れる電流が過電流か否かを検出することは難しい。   Since the switching power supply circuit 200 described above uses the resistor 400 with high accuracy for current detection, it is possible to detect whether overcurrent is generated in the PMOS transistor 301 with high accuracy. However, the accurate resistor 400 cannot generally be realized by an integrated circuit. Therefore, for example, when the driving circuit 300, the PMOS transistor 301, the voltage detection circuit 302, and the like are realized by an integrated circuit, the resistor 400 must be provided as an external component. Therefore, for example, instead of the resistor 400, the on-resistance of the PMOS transistor 301 may be used as a current detection resistor. However, generally, the resistance value of the on-resistance of the PMOS transistor 301 varies greatly due to manufacturing variations and the like. For this reason, it is difficult to accurately detect whether the current flowing through the PMOS transistor 301 is an overcurrent using the on-resistance of the PMOS transistor 301.

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、部品点数を削減しつつ、精度良く過電流を検出可能な過電流検出回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an overcurrent detection circuit capable of detecting an overcurrent with high accuracy while reducing the number of components.

上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る過電流検出回路は、負荷に流れる電流を制御する制御トランジスタに生じる過電流を検出する過電流検出回路であって、バイアス電流を生成するバイアス電流生成回路と、トランジスタとを含み、前記バイアス電流及び前記トランジスタのオン抵抗に基づく基準電圧を出力する基準電圧回路と、前記制御トランジスタがオンした際に前記制御トランジスタの入力電極と出力電極との間に生じる電圧に基づいて定まる検出電圧と、前記基準電圧とを比較し、前記制御トランジスタに流れる電流が所定の電流値を超えるか否かを検出する検出回路と、を備え、前記制御トランジスタと前記トランジスタとは同一の集積回路に形成されてなることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an overcurrent detection circuit according to one aspect of the present invention is an overcurrent detection circuit that detects an overcurrent generated in a control transistor that controls a current flowing through a load, and generates a bias current. A reference voltage circuit including a bias current generation circuit and a transistor, and outputting a reference voltage based on the bias current and an on-resistance of the transistor; an input electrode and an output electrode of the control transistor when the control transistor is turned on; A detection circuit configured to compare a detection voltage determined based on a voltage generated between the reference voltage and the reference voltage to detect whether or not a current flowing through the control transistor exceeds a predetermined current value. And the transistor are formed in the same integrated circuit.

部品点数を削減しつつ、精度良く過電流を検出可能な過電流検出回路を提供することができる。   It is possible to provide an overcurrent detection circuit capable of detecting an overcurrent with high accuracy while reducing the number of parts.

本発明の一実施形態であるスイッチング電源回路10の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the switching power supply circuit 10 which is one Embodiment of this invention. 制御回路32及び駆動回路33の動作を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining operations of a control circuit 32 and a drive circuit 33. 基準電流回路90,基準電圧回路91の構成を示す図である。2 is a diagram showing the configuration of a reference current circuit 90 and a reference voltage circuit 91. FIG. 基準電圧Vref3のトリミング処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the trimming process of reference voltage Vref3. スイッチング電源回路10の動作を説明するためのタイミングチャートである。3 is a timing chart for explaining the operation of the switching power supply circuit 10. スイッチング電源回路200の構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a switching power supply circuit 200. FIG.

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。   At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態であるスイッチング電源回路10の構成を示す図である。スイッチング電源回路10は、例えば、入力電圧Vinから所望の出力電圧Voutを生成するための回路であり、電源IC20、ダイオード21、インダクタ22、コンデンサ23〜25、抵抗26〜29を含んで構成されている。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a switching power supply circuit 10 according to an embodiment of the present invention. The switching power supply circuit 10 is a circuit for generating a desired output voltage Vout from an input voltage Vin, for example, and includes a power supply IC 20, a diode 21, an inductor 22, capacitors 23 to 25, and resistors 26 to 29. Yes.

電源IC20は、NMOSトランジスタ30、ブートストラップ用電源回路31、制御回路32、駆動回路33、電圧検出回路34、及び過電流検出回路35を含んで構成される。また、電源IC20は、端子BC、端子IN、端子SW、端子RC、端子FB、端子IBを備える集積回路である。そして、電源IC20は、端子FBに印加される電圧Vfbが所定レベルとなるようにNMOSトランジスタ30のスイッチングを制御し、目的レベルの出力電圧Voutを生成する。   The power supply IC 20 includes an NMOS transistor 30, a bootstrap power supply circuit 31, a control circuit 32, a drive circuit 33, a voltage detection circuit 34, and an overcurrent detection circuit 35. The power supply IC 20 is an integrated circuit including a terminal BC, a terminal IN, a terminal SW, a terminal RC, a terminal FB, and a terminal IB. Then, the power supply IC 20 controls the switching of the NMOS transistor 30 so that the voltage Vfb applied to the terminal FB becomes a predetermined level, and generates the output voltage Vout of the target level.

ダイオード21は、アノードが接地され、カソードが端子SWに接続されている。インダクタ22は、一端が端子SWに接続され、他端がコンデンサ23の一端と接続されている。また、コンデンサ23の他端は接地されており、コンデンサ23に充電された電圧が出力電圧Voutとなっている。このため、ダイオード21、インダクタ22、コンデンサ23は、NMOSトランジスタ30とともに、いわゆる降圧チョッパ回路を構成する。また、NMOSトランジスタ30がオンになると、コンデンサ23は充電されて出力電圧Voutは上昇する。その後、NMOSトランジスタ30がオフになると、インダクタ22に蓄積されたエネルギーは、ダイオード21、インダクタ22、コンデンサ23により構成されるループで放出される。このため、コンデンサ23は放電されて出力電圧Voutは低下する。   The diode 21 has an anode grounded and a cathode connected to the terminal SW. The inductor 22 has one end connected to the terminal SW and the other end connected to one end of the capacitor 23. The other end of the capacitor 23 is grounded, and the voltage charged in the capacitor 23 is the output voltage Vout. For this reason, the diode 21, the inductor 22, and the capacitor 23 together with the NMOS transistor 30 constitute a so-called step-down chopper circuit. When the NMOS transistor 30 is turned on, the capacitor 23 is charged and the output voltage Vout increases. Thereafter, when the NMOS transistor 30 is turned off, the energy stored in the inductor 22 is released in a loop constituted by the diode 21, the inductor 22, and the capacitor 23. For this reason, the capacitor 23 is discharged and the output voltage Vout decreases.

コンデンサ24は、一端が端子BCと接続され、他端が端子SWと接続されている。コンデンサ24は、後述するブートストラップ用電源回路32の電圧Vregが端子BCに印加されることにより充電される。そして、コンデンサ24の両端には、ブートストラップ電圧Vbtが生じる。このブートストラップ電圧Vbtは、NMOSトランジスタ30,83をオンさせるために用いられる電圧である。例えば、初期状態として端子SWの電圧Vswが0Vであるとする。この場合、NMOSトランジスタ30のゲートにしきい電圧Vth(例えば2V)より高い電圧を印加すれば、NMOSトランジスタ30がオンすることとなる。しかし、NMOSトランジスタ30がオンになると、端子SWの電圧Vswが入力電圧Vin(例えば12V)に近づくため、NMOSトランジスタ30をオンさせ続けるためには、入力電圧Vinより高い電圧をNMOSトランジスタ30のゲートに印加する必要がある。そこで、電圧Vregを用いて、端子SWの電圧Vswよりも例えば5V程度高くなるブートストラップ電圧Vbtを生成する。そして、NMOSトランジスタ30のスイッチングを制御する駆動回路33をブートストラップ電圧Vbtで動作させる。これにより、電圧Vswが入力電圧Vinに近づいたとしても、NMOSトランジスタ30をオンさせることが可能となる。なお、NMOSトランジスタ83に関しても、NMOSトランジスタ30と同様である。   The capacitor 24 has one end connected to the terminal BC and the other end connected to the terminal SW. The capacitor 24 is charged when a voltage Vreg of a bootstrap power supply circuit 32 described later is applied to the terminal BC. A bootstrap voltage Vbt is generated at both ends of the capacitor 24. The bootstrap voltage Vbt is a voltage used to turn on the NMOS transistors 30 and 83. For example, it is assumed that the voltage Vsw of the terminal SW is 0V as an initial state. In this case, if a voltage higher than the threshold voltage Vth (for example, 2 V) is applied to the gate of the NMOS transistor 30, the NMOS transistor 30 is turned on. However, when the NMOS transistor 30 is turned on, the voltage Vsw at the terminal SW approaches the input voltage Vin (for example, 12 V). Therefore, in order to keep the NMOS transistor 30 on, a voltage higher than the input voltage Vin is applied to the gate of the NMOS transistor 30. Need to be applied. Therefore, the bootstrap voltage Vbt that is, for example, about 5 V higher than the voltage Vsw of the terminal SW is generated using the voltage Vreg. Then, the drive circuit 33 that controls the switching of the NMOS transistor 30 is operated with the bootstrap voltage Vbt. As a result, even when the voltage Vsw approaches the input voltage Vin, the NMOS transistor 30 can be turned on. The NMOS transistor 83 is the same as the NMOS transistor 30.

抵抗26及び抵抗27は、出力電圧Voutを抵抗26,27の抵抗比で分圧した帰還電圧Vfbを生成する。   The resistor 26 and the resistor 27 generate a feedback voltage Vfb obtained by dividing the output voltage Vout by the resistance ratio of the resistors 26 and 27.

NMOSトランジスタ30(制御トランジスタ)は、ドレイン(入力電極)に端子INを介して入力電圧Vinが印加され、ソース(出力電極)が端子SWと接続され、ゲートに駆動回路33の出力信号Vdr1が入力されている。したがって、出力信号Vdr1の電圧レベルと端子SWの電圧Vswとの差がNMOSトランジスタ30のしきい値電圧Vthより大きくなれば、NMOSトランジスタ30はオンとなる。なお、本実施形態では、NMOSトランジスタ30がオンした際の実際のオン抵抗をRon1とする。   In the NMOS transistor 30 (control transistor), the input voltage Vin is applied to the drain (input electrode) via the terminal IN, the source (output electrode) is connected to the terminal SW, and the output signal Vdr1 of the drive circuit 33 is input to the gate. Has been. Therefore, when the difference between the voltage level of the output signal Vdr1 and the voltage Vsw of the terminal SW becomes larger than the threshold voltage Vth of the NMOS transistor 30, the NMOS transistor 30 is turned on. In the present embodiment, the actual on-resistance when the NMOS transistor 30 is turned on is Ron1.

ブートストラップ用電源生成回路31は、内部電源回路40、及びダイオード41を含んで構成される。内部電源回路40は、例えば入力電圧Vinから、所定のレベルの電圧Vregを生成する。ダイオード41は、アノードに電圧Vregが印加され、カソードが端子BCと接続されている。   The bootstrap power supply generation circuit 31 includes an internal power supply circuit 40 and a diode 41. For example, the internal power supply circuit 40 generates a voltage Vreg of a predetermined level from the input voltage Vin. In the diode 41, the voltage Vreg is applied to the anode, and the cathode is connected to the terminal BC.

ここで、電圧Vregが5V、電圧Vinが12V、ダイオード21,61の順方向電圧Vfを0.4Vとして、コンデンサ24の両端に生じるブートストラップ電圧Vbtを考える。NMOSトランジスタ30がオフであり、ダイオード21、インダクタ22、キャパシタ23により構成されるループを電流が流れている場合、端子SWの電圧Vswは−0.4Vとなっている。また、端子BCの電圧Vbcは、電圧Vregからダイオード41の順方向電圧Vfである0.4Vだけ低い4.6Vとなっている。したがって、ブートストラップ電圧Vbtは、4.6−(−0.4)=5Vとなる。その後、NMOSトランジスタ30がオンとなり、端子SWの電圧レベルが上昇する。そして、電圧Vswが、例えば11Vまで上昇すると、端子BCの電圧Vbcは、11Vにブートストラップ電圧Vbt=5Vを加えた16Vとなる。このため、駆動回路33、電圧検出回路34には、電源側の電圧として16Vが印加され、接地側の電圧として11Vが印加されることとなる。なお、端子BCの電圧Vbcが電圧Vregより高くなっても、ダイオード41が設けられているため、端子BCから端子REGに向かって電流が逆流することはない。   Here, the voltage Vreg is 5 V, the voltage Vin is 12 V, the forward voltage Vf of the diodes 21 and 61 is 0.4 V, and the bootstrap voltage Vbt generated at both ends of the capacitor 24 is considered. When the NMOS transistor 30 is off and a current flows through a loop constituted by the diode 21, the inductor 22, and the capacitor 23, the voltage Vsw at the terminal SW is −0.4V. The voltage Vbc at the terminal BC is 4.6 V, which is lower than the voltage Vreg by 0.4 V, which is the forward voltage Vf of the diode 41. Therefore, the bootstrap voltage Vbt is 4.6-(− 0.4) = 5V. Thereafter, the NMOS transistor 30 is turned on, and the voltage level of the terminal SW rises. When the voltage Vsw rises to, for example, 11V, the voltage Vbc at the terminal BC becomes 16V obtained by adding the bootstrap voltage Vbt = 5V to 11V. For this reason, 16V is applied to the drive circuit 33 and the voltage detection circuit 34 as the voltage on the power supply side, and 11V is applied as the voltage on the ground side. Even if the voltage Vbc at the terminal BC is higher than the voltage Vreg, the current does not flow backward from the terminal BC toward the terminal REG because the diode 41 is provided.

制御回路32は、帰還電圧Vfbを、基準電圧Vref1に一致させるための出力信号Vlsを生成する。具体的には、制御回路32は、コンパレータ92の比較信号VcがLレベルの場合、帰還電圧Vfbと、基準電圧Vref1との差に応じた出力信号Vlsを生成する。また、制御回路32は、入力される比較信号VcがHレベルの場合、Lレベルの出力信号Vlsを出力する。制御回路32は、基準電圧回路50、誤差増幅回路51、発振回路52、コンパレータ53、クロック生成回路54、インバータ55、AND回路56、Dフリップフロップ57、及びレベルシフト(LS)回路58を含んで構成される。   The control circuit 32 generates an output signal Vls for making the feedback voltage Vfb coincide with the reference voltage Vref1. Specifically, when the comparison signal Vc of the comparator 92 is at the L level, the control circuit 32 generates the output signal Vls corresponding to the difference between the feedback voltage Vfb and the reference voltage Vref1. Further, when the input comparison signal Vc is at H level, the control circuit 32 outputs an L level output signal Vls. The control circuit 32 includes a reference voltage circuit 50, an error amplification circuit 51, an oscillation circuit 52, a comparator 53, a clock generation circuit 54, an inverter 55, an AND circuit 56, a D flip-flop 57, and a level shift (LS) circuit 58. Composed.

基準電圧回路50は、例えば、バンドギャップ電圧など、温度に依存しない所定レベルの基準電圧Vref1を生成する回路である。
誤差増幅回路51は、基準電圧Vref1と帰還電圧Vfb1との差を増幅する回路である。また、誤差増幅回路51の出力とグランドGNDとの間には、端子RCを介して、位相補償用のコンデンサ25及び抵抗28が接続されている。なお、誤差増幅回路51の出力と端子RCとが接続されたノードの電圧を、電圧Veとする。
発振回路52は、所定周期の鋸歯状の発振信号Voscを出力する。
The reference voltage circuit 50 is a circuit that generates a reference voltage Vref1 having a predetermined level that does not depend on temperature, such as a band gap voltage.
The error amplification circuit 51 is a circuit that amplifies the difference between the reference voltage Vref1 and the feedback voltage Vfb1. A phase compensation capacitor 25 and a resistor 28 are connected between the output of the error amplifier circuit 51 and the ground GND via a terminal RC. Note that a voltage at a node where the output of the error amplifier circuit 51 and the terminal RC are connected is a voltage Ve.
The oscillation circuit 52 outputs a sawtooth oscillation signal Vosc having a predetermined period.

コンパレータ53は、電圧Veと、発振信号Voscとを比較し、PWM信号Vpwmを出力する。なお、ここでは、電圧Veがコンパレータ53の非反転入力端子に入力され、発振信号Voscがコンパレータ33の反転入力端子に入力されている。このため、発振信号Voscのレベルが電圧Veのレベルより低くなるとPWM信号VpwmはHレベルとなり、発振信号Voscのレベルが電圧Veのレベルより高くなるとPWM信号VpwmはLレベルとなる。また、以下本実施形態では、PWM信号Vpwmの一周期においてHレベルの占める期間を、PWM信号Vpwmのデューティ比とする。   The comparator 53 compares the voltage Ve and the oscillation signal Vosc and outputs a PWM signal Vpwm. Here, the voltage Ve is input to the non-inverting input terminal of the comparator 53, and the oscillation signal Vosc is input to the inverting input terminal of the comparator 33. Therefore, when the level of the oscillation signal Vosc becomes lower than the level of the voltage Ve, the PWM signal Vpwm becomes the H level, and when the level of the oscillation signal Vosc becomes higher than the level of the voltage Ve, the PWM signal Vpwm becomes the L level. In the present embodiment, the period occupied by the H level in one cycle of the PWM signal Vpwm is defined as the duty ratio of the PWM signal Vpwm.

クロック生成回路54は、発振信号Voscが立下りから立ち上がりに変化するタイミングで、Hレベルとなるクロック信号Vckを出力する。   The clock generation circuit 54 outputs a clock signal Vck that becomes H level at a timing when the oscillation signal Vosc changes from falling to rising.

インバータ55は、比較信号Vcの論理レベルを反転してAND回路56に出力する。例えば、比較信号VcがLレベルの場合、インバータ55からの出力はHレベルとなる。この場合には、AND回路56の出力はPWM信号Vpwmに基づいて変化する。一方、比較信号VcがHレベルの場合、インバータ55の出力はLレベルとなる。この場合には、AND回路56の出力もLレベルとなる。   Inverter 55 inverts the logic level of comparison signal Vc and outputs the result to AND circuit 56. For example, when the comparison signal Vc is L level, the output from the inverter 55 is H level. In this case, the output of the AND circuit 56 changes based on the PWM signal Vpwm. On the other hand, when comparison signal Vc is at H level, the output of inverter 55 is at L level. In this case, the output of the AND circuit 56 is also at the L level.

Dフリップフロップ57は、リセットに入力される信号がHレベルの場合、PWM信号Vpwmをクロック信号Vckに同期させてQ出力から出力する。具体的には、クロック信号Vckの立ち上がりにPWM信号VpwmがHレベルの場合、Dフリップフロップ57はQ出力からの出力信号VqをHレベルとする。一方、クロック信号Vckの立ち上がりにPWM信号VpwmがLレベルの場合、Dフリップフロップ57は出力信号VqをLレベルとする。また、Dフリップフロップ57は、AND回路56からの出力がLレベルの場合、リセットされ、出力信号VqをLレベルとする。   The D flip-flop 57 outputs the PWM signal Vpwm from the Q output in synchronization with the clock signal Vck when the signal input to the reset is at the H level. Specifically, when the PWM signal Vpwm is at the H level at the rising edge of the clock signal Vck, the D flip-flop 57 sets the output signal Vq from the Q output to the H level. On the other hand, when the PWM signal Vpwm is at the L level at the rising edge of the clock signal Vck, the D flip-flop 57 sets the output signal Vq to the L level. The D flip-flop 57 is reset when the output from the AND circuit 56 is L level, and sets the output signal Vq to L level.

レベルシフト回路58は、出力信号Vqの論理レベルを、駆動回路33及び電圧検出回路34が判定できるような論理レベルに変換する回路である。なお、レベルシフト回路58からは出力信号Vlsが出力される。   The level shift circuit 58 is a circuit that converts the logic level of the output signal Vq into a logic level that can be determined by the drive circuit 33 and the voltage detection circuit 34. The level shift circuit 58 outputs an output signal Vls.

駆動回路33は、出力信号Vlsに基づいて、NMOSトランジスタ30を駆動する回路であり、インバータ70,71を含んで構成される。
インバータ70,71は、出力信号Vlsに基づいてNMOSトランジスタ30を駆動するためのバッファとして動作する。また、インバータ70,71には、電源側の電圧として電圧Vbc(=Vbt+Vsw)が印加され、接地側の電圧として電圧Vswが印加されている。このため、例えば、出力信号VlsがHレベルとなると、インバータ71の出力である駆動信号Vdr1のレベルは電圧Vbc(Hレベル)となる。一方、出力信号VbtがLレベルとなると駆動信号Vdr1のレベルは電圧Vsw(Lレベル)となる。なお、本実施形態において、ブートストラップ電圧Vbtを生成するための電圧Vregは、NMOSトランジスタ30のしきい値電圧Vthより十分大きくなるような電圧である。したがって、駆動回路33は、Hレベルの出力信号Vlsに基づいてNMOSトランジスタ30をオンし、Lレベルの出力信号Vlsに基づいてNMOSトランジスタをオフする。
The drive circuit 33 is a circuit that drives the NMOS transistor 30 based on the output signal Vls, and includes inverters 70 and 71.
Inverters 70 and 71 operate as a buffer for driving NMOS transistor 30 based on output signal Vls. Further, a voltage Vbc (= Vbt + Vsw) is applied to the inverters 70 and 71 as a power supply side voltage, and a voltage Vsw is applied as a ground side voltage. Therefore, for example, when the output signal Vls becomes H level, the level of the drive signal Vdr1, which is the output of the inverter 71, becomes the voltage Vbc (H level). On the other hand, when the output signal Vbt becomes L level, the level of the drive signal Vdr1 becomes voltage Vsw (L level). In the present embodiment, the voltage Vreg for generating the bootstrap voltage Vbt is a voltage that is sufficiently larger than the threshold voltage Vth of the NMOS transistor 30. Therefore, the drive circuit 33 turns on the NMOS transistor 30 based on the H level output signal Vls, and turns off the NMOS transistor based on the L level output signal Vls.

ここで、図2を参照しつつ、所望の出力電圧Voutが生成されている際の制御回路32及び、駆動回路33の動作の一例を説明する。なお、ここでは、比較信号VcのレベルはLレベルであることとする。   Here, an example of the operation of the control circuit 32 and the drive circuit 33 when the desired output voltage Vout is generated will be described with reference to FIG. Here, it is assumed that the level of the comparison signal Vc is L level.

まず、時刻T0において、発振信号Voscが電圧Veより低くなると、PWM信号VpwmはHレベルとなる。そして、発振信号Voscの立ち上がる時刻T1にクロック信号VckがHレベルとなると、出力信号VqはHレベルとなる。出力信号Vqはレベルシフトされた後に駆動回路33に入力される。このため、駆動信号Vdr1もHレベルとなり、NMOSトランジスタ30はオンされる。   First, when the oscillation signal Vosc becomes lower than the voltage Ve at time T0, the PWM signal Vpwm becomes H level. When the clock signal Vck becomes H level at the time T1 when the oscillation signal Vosc rises, the output signal Vq becomes H level. The output signal Vq is level-shifted and then input to the drive circuit 33. For this reason, the drive signal Vdr1 also becomes H level, and the NMOS transistor 30 is turned on.

つぎに、時刻T2に発振信号Voscが電圧Veより高くなると、PWM信号VpwmはLレベルとなる。この結果、Dフリップフロップ57はリセットされ、出力信号VqもLレベルとなる。そして、駆動回路33は、レベルシフトされたLレベルの出力信号Vlsに基づいてNMOSトランジスタ30をオフする。また、時刻T3において発振信号Voscが電圧Veより低くなると、時刻T0と同様に、PWM信号VpwmがHレベルとなる。時刻T3以降、時刻T0〜T3までの動作が繰り返される。   Next, when the oscillation signal Vosc becomes higher than the voltage Ve at time T2, the PWM signal Vpwm becomes L level. As a result, the D flip-flop 57 is reset and the output signal Vq also becomes L level. Then, the drive circuit 33 turns off the NMOS transistor 30 based on the level-shifted L level output signal Vls. Further, when the oscillation signal Vosc becomes lower than the voltage Ve at the time T3, the PWM signal Vpwm becomes the H level similarly to the time T0. After time T3, the operations from time T0 to time T3 are repeated.

したがって、所望の出力電圧Voutが生成されている場合、駆動回路33は、所定のデューティ比の駆動信号Vdr1でNMOSトランジスタ30をスイッチングする。なお、所望の出力電圧Voutが生成されている状態で、例えば、負荷変動等により出力電圧Voutが上昇すると、帰還電圧Vfbも上昇する。この結果、電圧Veは低下し、駆動信号Vdr1のデューティ比も低下する。したがって、上昇した出力電圧Voutは、所望のレベルとなるよう低下する。一方、出力電圧Voutが低下すると、帰還電圧Vfbも低下する。この結果、電圧Veは上昇し、駆動信号Vdr1のデューティ比は増加する。したがって、低下した出力電圧Voutは、所望のレベルとなるよう上昇する。このように、比較信号VcがLレベルの場合、制御回路32及び駆動回路33は、所望の出力電圧Voutが出力されるよう、NMOSトランジスタ30のスイッチングを制御する。なお、前述のように比較信号VcがHレベルの場合、出力信号VqはLレベルとなる。このため、この場合には、NMOSトランジスタ30のスイッチングは、帰還電圧Vfb等のレベルによらず停止されることとなる。   Therefore, when the desired output voltage Vout is generated, the drive circuit 33 switches the NMOS transistor 30 with the drive signal Vdr1 having a predetermined duty ratio. Note that when the output voltage Vout rises due to, for example, load fluctuation or the like while the desired output voltage Vout is generated, the feedback voltage Vfb also rises. As a result, the voltage Ve decreases and the duty ratio of the drive signal Vdr1 also decreases. Accordingly, the increased output voltage Vout decreases to a desired level. On the other hand, when the output voltage Vout decreases, the feedback voltage Vfb also decreases. As a result, the voltage Ve rises and the duty ratio of the drive signal Vdr1 increases. Therefore, the lowered output voltage Vout rises to a desired level. Thus, when the comparison signal Vc is at the L level, the control circuit 32 and the drive circuit 33 control the switching of the NMOS transistor 30 so that the desired output voltage Vout is output. As described above, when the comparison signal Vc is at the H level, the output signal Vq is at the L level. Therefore, in this case, the switching of the NMOS transistor 30 is stopped regardless of the level of the feedback voltage Vfb or the like.

電圧検出回路34は、NMOSトランジスタ30がオンした際に、電圧Vswを検出する回路であり、立ち上がり遅延回路80、インバータ81,82、NMOSトランジスタ83、及び抵抗84を含んで構成される。なお、電圧Vswは、入力電圧Vinと、NMOSトランジスタ30の実際のオン抵抗Ron1と、NMOSトランジスタ30に流れる出力電流Ioutと用いると、Vsw=Vin−Ron1×Ioutとなる。   The voltage detection circuit 34 is a circuit that detects the voltage Vsw when the NMOS transistor 30 is turned on, and includes a rise delay circuit 80, inverters 81 and 82, an NMOS transistor 83, and a resistor 84. When the voltage Vsw is used as the input voltage Vin, the actual on-resistance Ron1 of the NMOS transistor 30, and the output current Iout flowing through the NMOS transistor 30, Vsw = Vin−Ron1 × Iout.

立ち上がり遅延回路80は、出力信号Vlsの立ち上がりを所定期間だけ遅延させて出力する。具体的には、NMOSトランジスタ30がオンした後にNMOSトランジスタ83がオンするよう、出力信号Vlsの立ち上がりを遅延させる。   The rise delay circuit 80 delays the rise of the output signal Vls by a predetermined period and outputs it. Specifically, the rise of the output signal Vls is delayed so that the NMOS transistor 83 is turned on after the NMOS transistor 30 is turned on.

インバータ81,82は、NMOSトランジスタ83を駆動するためのバッファを構成する。また、インバータ81,82には、電源側の電圧として電圧Vbcが印加され、接地側の電圧として電圧Vswが印加されている。このため、インバータ81,82は、立ち上がり遅延回路80から、Hレベルの信号が出力されると、NMOSトランジスタ83をオンし、Lレベルの信号が出力されると、NMOSトランジスタ83をオフする。なお、インバータ82の出力を駆動信号Vdr2とする。   Inverters 81 and 82 constitute a buffer for driving NMOS transistor 83. In addition, a voltage Vbc is applied to the inverters 81 and 82 as a power supply side voltage, and a voltage Vsw is applied as a ground side voltage. Therefore, the inverters 81 and 82 turn on the NMOS transistor 83 when an H level signal is output from the rising delay circuit 80, and turn off the NMOS transistor 83 when an L level signal is output. Note that the output of the inverter 82 is a drive signal Vdr2.

NMOSトランジスタ83のソースは端子SWに接続され、ドレインは抵抗84の一端に接続されている。また、抵抗84の他端は、端子INに接続されているため、NMOSトランジスタ83及び抵抗84は、インバータを構成する。また、本実施形態の抵抗84の抵抗値R1と、NMOSトランジスタ83の実際のオン抵抗Ron2とは、オン抵抗Ron1より十分大きくなるよう設計されている(R1、Ron2>>Ron1)。このため、NMOSトランジスタ30及びNMOSトランジスタ83がともにオンした場合、端子INと、端子SWとの間のインピーダンスは、ほぼオン抵抗Ron1に等しくなる。したがって、NMOSトランジスタ30及びNMOSトランジスタ83がともにオンした場合、端子INと端子SWとの間に生じる電圧は、Ron1×Ioutに基づいて定まることとなる。さらに、本実施形態では、抵抗84の抵抗値R1が、NMOSトランジスタ83の実際のオン抵抗Ron2より十分大きくなるよう設計されている(R1>>Ron2)。このため、NMOSトランジスタ83がオンすると、電圧Vswが電圧Vdとして出力される。   The source of the NMOS transistor 83 is connected to the terminal SW, and the drain is connected to one end of the resistor 84. Since the other end of the resistor 84 is connected to the terminal IN, the NMOS transistor 83 and the resistor 84 form an inverter. In addition, the resistance value R1 of the resistor 84 and the actual on-resistance Ron2 of the NMOS transistor 83 are designed to be sufficiently larger than the on-resistance Ron1 (R1, Ron2 >> Ron1). For this reason, when both the NMOS transistor 30 and the NMOS transistor 83 are turned on, the impedance between the terminal IN and the terminal SW is substantially equal to the on-resistance Ron1. Therefore, when both the NMOS transistor 30 and the NMOS transistor 83 are turned on, the voltage generated between the terminal IN and the terminal SW is determined based on Ron1 × Iout. Further, in this embodiment, the resistance value R1 of the resistor 84 is designed to be sufficiently larger than the actual on-resistance Ron2 of the NMOS transistor 83 (R1 >> Ron2). Therefore, when the NMOS transistor 83 is turned on, the voltage Vsw is output as the voltage Vd.

過電流検出回路35は、NMOSトランジスタ30に流れる出力電流Ioutが過電流であるか否かを検出する回路であり、基準電流生成回路90、基準電圧回路91、及びコンパレータ92を含んで構成される。   The overcurrent detection circuit 35 is a circuit that detects whether or not the output current Iout flowing through the NMOS transistor 30 is an overcurrent, and includes a reference current generation circuit 90, a reference voltage circuit 91, and a comparator 92. .

基準電流生成回路90は、端子IBを介して接続される抵抗29の抵抗値に応じた基準電流Irefを生成する回路である。基準電流生成回路90は、図3に示すように、基準電圧回路100、誤差増幅回路101、NPNトランジスタ102、PNPトランジスタ103,104を含んで構成される。   The reference current generation circuit 90 is a circuit that generates a reference current Iref corresponding to the resistance value of the resistor 29 connected via the terminal IB. As shown in FIG. 3, the reference current generation circuit 90 includes a reference voltage circuit 100, an error amplification circuit 101, an NPN transistor 102, and PNP transistors 103 and 104.

基準電圧回路100は、例えば、バンドギャップ電圧など、温度に依存しない所定レベルの基準電圧Vref2を生成する回路である。
NPNトランジスタ102のベースとエミッタとは夫々、誤差増幅回路101の出力と反転入力とに接続されている。したがって、誤差増幅回路101は、反転入力の電圧が非反転入力に印加された基準電圧Vref2に一致するように、NPNトランジスタ102のベースに印加される電圧を制御する。この結果、抵抗値R2の抵抗25に印加される電圧は基準電圧Vref2に等しくなり、抵抗25には電流値Vref2/R2の電流が流れることとなる。
PNPトランジスタ103とPNPトランジスタ104は、カレントミラー回路を構成する。また、PNPトランジスタ103,104は、同じサイズのトランジスタである。このため、PNPトランジスタ104が生成する基準電流Iref=Vref2/R2となる。なお、本実施形態のPNPトランジスタ103,104の電源側の電圧には、電圧Vregが印加されている。
The reference voltage circuit 100 is a circuit that generates a reference voltage Vref2 having a predetermined level independent of temperature, such as a band gap voltage.
The base and emitter of the NPN transistor 102 are connected to the output and inverting input of the error amplifier circuit 101, respectively. Therefore, the error amplifier circuit 101 controls the voltage applied to the base of the NPN transistor 102 so that the voltage of the inverting input matches the reference voltage Vref2 applied to the non-inverting input. As a result, the voltage applied to the resistor 25 having the resistance value R2 becomes equal to the reference voltage Vref2, and the current having the current value Vref2 / R2 flows through the resistor 25.
The PNP transistor 103 and the PNP transistor 104 constitute a current mirror circuit. The PNP transistors 103 and 104 are transistors of the same size. For this reason, the reference current Iref = Vref2 / R2 generated by the PNP transistor 104 is obtained. Note that the voltage Vreg is applied to the power supply side voltage of the PNP transistors 103 and 104 of the present embodiment.

基準電圧回路91は、過電流となる際の電流値と、NMOSトランジスタ30の実際のオン抵抗Ron1とに応じた基準電圧Vref3を生成する。基準電圧回路91は、NPNトランジスタ110〜115、抵抗120〜125、トリミング素子130〜133、端子140〜143、及びNMOSトランジスタ150を含んで構成される。   The reference voltage circuit 91 generates a reference voltage Vref3 according to the current value at the time of overcurrent and the actual on-resistance Ron1 of the NMOS transistor 30. The reference voltage circuit 91 includes NPN transistors 110 to 115, resistors 120 to 125, trimming elements 130 to 133, terminals 140 to 143, and an NMOS transistor 150.

ダイオード接続されたNPNトランジスタ110には、基準電流Irefが供給される。このため、NPNトランジスタ110のベース−エミッタ間には、基準電流Irefに応じた電圧が生成される。なお、抵抗120は、NPNトランジスタ110のエミッタ抵抗である。また、後述する抵抗121〜125も、NPNトランジスタ111〜115の夫々のエミッタ抵抗に相当する。   A reference current Iref is supplied to the diode-connected NPN transistor 110. For this reason, a voltage corresponding to the reference current Iref is generated between the base and emitter of the NPN transistor 110. The resistor 120 is an emitter resistance of the NPN transistor 110. In addition, resistors 121 to 125 described later also correspond to the emitter resistors of the NPN transistors 111 to 115, respectively.

NPNトランジスタ111のベースは、NPNトランジスタ110のベースに接続されているため、NPNトランジスタ110及びNPNトランジスタ111は、カレントミラー回路を構成する。このため、NPNトランジスタ111には、基準電流Irefに応じた電流I1が流れる。   Since the base of the NPN transistor 111 is connected to the base of the NPN transistor 110, the NPN transistor 110 and the NPN transistor 111 constitute a current mirror circuit. Therefore, a current I1 corresponding to the reference current Iref flows through the NPN transistor 111.

NPNトランジスタ112のベースは、NPNトランジスタ110のベースに接続されているため、NPNトランジスタ110及びNPNトランジスタ112は、カレントミラー回路を構成する。また、NPNトランジスタ112のエミッタには抵抗122と、トリミング素子130とが直列に接続されている。トリミング素子130は、電極間に所定の電圧が印加されると開放状態から短絡状態へと変化する。トリミング素子130は、例えばツェナーダイオード等で実現できる。したがって、トリミング素子130が短絡状態の場合、NPNトランジスタ112に流れる電流I2は、基準電流Irefに応じた電流値となる。一方、トリミング素子130が開放状態の場合、電流I2はゼロとなる。なお、端子140〜143は、トリミングを調整する際に用いられる端子である。   Since the base of the NPN transistor 112 is connected to the base of the NPN transistor 110, the NPN transistor 110 and the NPN transistor 112 constitute a current mirror circuit. A resistor 122 and a trimming element 130 are connected in series to the emitter of the NPN transistor 112. The trimming element 130 changes from an open state to a short circuit state when a predetermined voltage is applied between the electrodes. The trimming element 130 can be realized by, for example, a Zener diode. Therefore, when the trimming element 130 is in a short circuit state, the current I2 flowing through the NPN transistor 112 has a current value corresponding to the reference current Iref. On the other hand, when the trimming element 130 is open, the current I2 is zero. The terminals 140 to 143 are terminals used when trimming is adjusted.

NPNトランジスタ113〜NPNトランジスタ115の夫々は、NPNトランジスタ112と同様に、NPNトランジスタ110とカレントミラー回路を構成する。NPNトランジスタ113〜NPNトランジスタ115の夫々のエミッタには、抵抗123〜125、トリミング素子131〜133が直列接続されている。このため、トリミング素子131が短絡状態の場合、NPNトランジスタ113に流れる電流I3は基準電流Irefに応じた電流値となり、トリミング素子131が開放状態の場合、電流I3はゼロとなる。また、トリミング素子132が短絡状態の場合、NPNトランジスタ114に流れる電流I4は基準電流Irefに応じた電流値となり、トリミング素子132が開放状態の場合、電流I4はゼロとなる。さらに、トリミング素子133が短絡状態の場合、NPNトランジスタ115に流れる電流I5は、基準電流Irefに応じた電流値となり、トリミング素子133が開放状態の場合、電流I5はゼロとなる。   Each of the NPN transistor 113 to NPN transistor 115 forms a current mirror circuit with the NPN transistor 110 in the same manner as the NPN transistor 112. Resistors 123 to 125 and trimming elements 131 to 133 are connected in series to the emitters of the NPN transistor 113 to NPN transistor 115. Therefore, when the trimming element 131 is in a short circuit state, the current I3 flowing through the NPN transistor 113 has a current value corresponding to the reference current Iref, and when the trimming element 131 is in an open state, the current I3 is zero. When the trimming element 132 is in a short circuit state, the current I4 flowing through the NPN transistor 114 has a current value corresponding to the reference current Iref, and when the trimming element 132 is in an open state, the current I4 is zero. Furthermore, when the trimming element 133 is in a short circuit state, the current I5 flowing through the NPN transistor 115 has a current value corresponding to the reference current Iref, and when the trimming element 133 is in an open state, the current I5 is zero.

このように、NPNトランジスタ112〜115の夫々は、基準電流Irefに応じた電流I2〜I5を生成可能である。NPNトランジスタ111〜NPNトランジスタ115のコレクタの夫々はNMOSトランジスタ150に接続されている。したがって、NMOSトランジスタ150に流れるバイアス電流Ibは、電流I1〜I5の和となる。このため、バイアス電流Ibの電流値は、トリミング素子130〜133の状態に基づいて定まる。なお、本実施形態において、電流I1〜I5の夫々の電流値は、例えば、I1:I2:I3:I4:I5=16:8:4:2:1の比となるよう、NPNトランジスタ110〜115のサイズが決定されていることとする。また、NPNトランジスタ110〜115及び抵抗120〜125はバイアス電流回路に相当し、トリミング素子130〜133は電流調整回路に相当する。また、NPNトランジスタ112及び抵抗122、NPNトランジスタ113及び抵抗123、NPNトランジスタ114及び抵抗124、NPNトランジスタ115及び抵抗125の夫々は定電流回路に相当する。   Thus, each of the NPN transistors 112 to 115 can generate currents I2 to I5 corresponding to the reference current Iref. Each of the collectors of the NPN transistors 111 to 115 is connected to the NMOS transistor 150. Therefore, the bias current Ib flowing through the NMOS transistor 150 is the sum of the currents I1 to I5. For this reason, the current value of the bias current Ib is determined based on the state of the trimming elements 130 to 133. In the present embodiment, the current values of the currents I1 to I5 are, for example, NPN transistors 110 to 115 such that I1: I2: I3: I4: I5 = 16: 8: 4: 2: 1. It is assumed that the size of is determined. The NPN transistors 110 to 115 and the resistors 120 to 125 correspond to a bias current circuit, and the trimming elements 130 to 133 correspond to a current adjustment circuit. Each of the NPN transistor 112 and the resistor 122, the NPN transistor 113 and the resistor 123, the NPN transistor 114 and the resistor 124, and the NPN transistor 115 and the resistor 125 correspond to a constant current circuit.

NMOSトランジスタ150は、ゲートに端子BCの電圧Vbcが印加され、ドレインに入力電圧Vinが印加され、ソースはNPNトランジスタ111〜115の夫々のコレクタと接続されている。電圧Vbcのレベルは、前述のように、NMOSトランジスタ30のオンオフにより変化する。例えば、NMOSトランジスタ30がオフすると、電圧Vbcは入力電圧Vinより低くなる。したがって、NMOSトランジスタ150もオフする。一方、NMOSトランジスタ30がオンし、電圧Vbcが入力電圧Vinより高くなると、NMOSトランジスタ150はオンする。この結果、NMOSトランジスタ150には、バイアス電流Ibが流れる。本実施形態では、NMOSトランジスタ150のソースの電圧を基準電圧Vref3とする。このため、NMOSトランジスタ150がオフすると、基準電圧Vref3は、ほぼ0Vとなり、NMOSトランジスタ150がオンすると、基準電圧Vref3は、Vref3=Vin−Ron3×Ibとなる。なお、ここでは、NMOSトランジスタ150の実際のオン抵抗をRon3としている。また、NMOSトランジスタ150のソースには、基準電圧Vref3を調整する際に用いる端子144が設けられている。なお、NMOSトランジスタ150と、NMOSトランジスタ30とは同一の種類のトランジスタである。ここで、同一の種類のトランジスタとは温度特性及び電圧特性が同一となるように設計された関係にあるトランジスタをいい、例えば、同一の製造プロセスにて製造されたトランジスタである。   In the NMOS transistor 150, the voltage Vbc of the terminal BC is applied to the gate, the input voltage Vin is applied to the drain, and the source is connected to the collectors of the NPN transistors 111 to 115. As described above, the level of the voltage Vbc changes depending on whether the NMOS transistor 30 is turned on or off. For example, when the NMOS transistor 30 is turned off, the voltage Vbc becomes lower than the input voltage Vin. Therefore, the NMOS transistor 150 is also turned off. On the other hand, when the NMOS transistor 30 is turned on and the voltage Vbc becomes higher than the input voltage Vin, the NMOS transistor 150 is turned on. As a result, the bias current Ib flows through the NMOS transistor 150. In the present embodiment, the source voltage of the NMOS transistor 150 is set to the reference voltage Vref3. For this reason, when the NMOS transistor 150 is turned off, the reference voltage Vref3 becomes approximately 0V, and when the NMOS transistor 150 is turned on, the reference voltage Vref3 becomes Vref3 = Vin−Ron3 × Ib. Here, the actual on-resistance of the NMOS transistor 150 is Ron3. The source of the NMOS transistor 150 is provided with a terminal 144 used for adjusting the reference voltage Vref3. The NMOS transistor 150 and the NMOS transistor 30 are the same type of transistor. Here, the same type of transistors refers to transistors that are designed to have the same temperature characteristics and voltage characteristics, and are, for example, transistors manufactured by the same manufacturing process.

コンパレータ92(検出回路)は、基準電圧Vref3と、電圧Vd(検出電圧)とのレベルを比較し、過電流が生じているか否かを検出する。具体的には、コンパレータ92は、電圧Vdが基準電圧Vref3より高い場合、過電流が生じていないことを示すLレベルの比較信号Vpを出力する。一方、コンパレータ92は、電圧Vdが基準電圧Vref3より低い場合、過電流が生じていることを示すHレベルの比較信号Vpを出力する。   The comparator 92 (detection circuit) compares the levels of the reference voltage Vref3 and the voltage Vd (detection voltage) to detect whether or not an overcurrent has occurred. Specifically, when the voltage Vd is higher than the reference voltage Vref3, the comparator 92 outputs an L level comparison signal Vp indicating that no overcurrent has occurred. On the other hand, when the voltage Vd is lower than the reference voltage Vref3, the comparator 92 outputs an H level comparison signal Vp indicating that an overcurrent has occurred.

==基準電圧Vref3の設定==
ここで、基準電圧回路91のトリミングについて説明する。なお、基準電圧回路91のトリミングは、例えば、電源IC20が出荷される前に、半導体テスト装置(不図示)等により実行される。また、ここでは、NMOSトランジスタ30の電流値の上限を電流値IAとし、電流値IAの電流をリミッタ電流とする。このため、NMOSトランジスタ30の電流が、リミッタ電流を超えるとNMOSトランジスタ30に過電流が生じていることとなる。
== Setting of the reference voltage Vref3 ==
Here, trimming of the reference voltage circuit 91 will be described. The trimming of the reference voltage circuit 91 is executed by a semiconductor test device (not shown) or the like before the power supply IC 20 is shipped, for example. Here, the upper limit of the current value of the NMOS transistor 30 is defined as a current value IA, and the current of the current value IA is defined as a limiter current. For this reason, when the current of the NMOS transistor 30 exceeds the limiter current, an overcurrent is generated in the NMOS transistor 30.

図4は、半導体テスト装置が実行するトリミング処理の一例である。まず、半導体テスト装置は、電源IC20を起動し、NMOSトランジスタ30がオンとなる状態で、端子INと端子SWとの間に所定の電圧を印加する。そして、端子INと端子SWとの間に流れる電流を測定し、NMOSトランジスタ30の実際のオン抵抗Ron1を計算する(S100)。また、半導体テスト装置は、電流値IAと、実際のオン抵抗Ron1とに基づいて、基準電圧Vref3の目標値を計算する。具体的には、電流IAが実際にNMOSトランジスタ30に流れた際の電圧VswのレベルであるVin−IA×Ron1を、目標値として計算する(S101)。そして、半導体テスト装置は、基準電圧Vref3の値が処理101で計算した目標値となるよう、トリミング素子130〜133の設定を行う(S102)。具体的には、半導体テスト装置は、端子140〜143の夫々の状態を、接地状態または開放状態に順次変化させ、バイアス電流Ibを変化させる。そして、半導体テスト装置は、基準電圧Vref3の値が目標値に最も近くなる際の端子140〜143の状態を保持する。その後、半導体テスト装置は、保持した端子140〜143の状態がトリミング素子130〜133で実現されるよう、トリミングを実行する。   FIG. 4 is an example of a trimming process executed by the semiconductor test apparatus. First, the semiconductor test apparatus activates the power supply IC 20 and applies a predetermined voltage between the terminal IN and the terminal SW with the NMOS transistor 30 turned on. Then, the current flowing between the terminal IN and the terminal SW is measured, and the actual on-resistance Ron1 of the NMOS transistor 30 is calculated (S100). Further, the semiconductor test apparatus calculates a target value for the reference voltage Vref3 based on the current value IA and the actual on-resistance Ron1. Specifically, Vin−IA × Ron1, which is the level of the voltage Vsw when the current IA actually flows through the NMOS transistor 30, is calculated as a target value (S101). Then, the semiconductor test apparatus sets the trimming elements 130 to 133 so that the value of the reference voltage Vref3 becomes the target value calculated in the process 101 (S102). Specifically, the semiconductor test apparatus sequentially changes the state of each of the terminals 140 to 143 to the ground state or the open state, and changes the bias current Ib. The semiconductor test apparatus holds the state of the terminals 140 to 143 when the value of the reference voltage Vref3 is closest to the target value. Thereafter, the semiconductor test apparatus performs trimming so that the held terminals 140 to 143 are realized by the trimming elements 130 to 133.

なお、この際、半導体テスト装置は、NMOSトランジスタ150のゲート(端子BC)、ドレイン(端子IN)の夫々に、電源IC20が実際に動作する際と同じ電圧を印加する。このため、NMOSトランジスタ150は、電源IC20が動作する際と同じオン抵抗を有することとなる。また、前述のように基準電圧Vref3は、Vref3=Vin−Ib×Ron3である。このため、実際には、Ib×Ron3の値がIA×Ron1の値に最も近くなるようバイアス電流Ibの値が調整される。   At this time, the semiconductor test apparatus applies the same voltage to the gate (terminal BC) and drain (terminal IN) of the NMOS transistor 150 as when the power supply IC 20 actually operates. For this reason, the NMOS transistor 150 has the same on-resistance as when the power supply IC 20 operates. Further, as described above, the reference voltage Vref3 is Vref3 = Vin−Ib × Ron3. Therefore, in practice, the value of the bias current Ib is adjusted so that the value of Ib × Ron3 is closest to the value of IA × Ron1.

なお、例えば、処理102において、バイアス電流Ib=I1+I2となるよう電流値が最適であるとされた場合、半導体テスト装置は、トリミング素子130のみを開放状態から短絡状態へと変化させる。   For example, when the current value is determined to be optimal so that the bias current Ib = I1 + I2 in the process 102, the semiconductor test apparatus changes only the trimming element 130 from the open state to the short-circuit state.

==スイッチング電源回路10の動作==
ここで、半導体テスト装置により基準電圧回路91のトリミングされたスイッチング電源回路10の動作の一例を、図5を参照しつつ説明する。なお、ここでは、基準電圧Vref3は、実際のオン抵抗Ron1と、電流値IAのリミッタ電流とに基づいて定まる目標値となるよう調整されていることとする。そして、例えば、調整された基準電圧Vref3は目標値に一致していることとする。また、以下の動作例では、スイッチング電源回路10の負荷が正常な状態から、例えば負荷短絡等が生じた状態へと変化することとする。さらに、負荷が正常な状態における出力電流Ioutの電流値を電流値Ix(Ix<IA)とし、負荷短絡の際の出力電流Ioutの電流値を電流値Iy(Iy>IA)とする。また、図5に示す基準電圧Vref3は、NMOSトランジスタ83がオンした際の値である。
== Operation of Switching Power Supply Circuit 10 ==
Here, an example of the operation of the switching power supply circuit 10 trimmed by the reference voltage circuit 91 by the semiconductor test apparatus will be described with reference to FIG. Here, it is assumed that the reference voltage Vref3 is adjusted to a target value determined based on the actual on-resistance Ron1 and the limiter current of the current value IA. For example, it is assumed that the adjusted reference voltage Vref3 matches the target value. Further, in the following operation example, it is assumed that the load of the switching power supply circuit 10 changes from a normal state to a state in which, for example, a load short circuit occurs. Furthermore, the current value of the output current Iout when the load is normal is a current value Ix (Ix <IA), and the current value of the output current Iout when the load is short-circuited is a current value Iy (Iy> IA). The reference voltage Vref3 shown in FIG. 5 is a value when the NMOS transistor 83 is turned on.

まず、負荷が正常な場合、所望のレベルの出力電圧Voutが維持されるよう、制御回路32は、所定のデューティ比の出力信号Vlsを出力する。例えば、時刻T10に出力信号VlsがHレベルとなると、駆動信号Vdr1もHレベルとなるため、NMOSトランジスタ30はオンする。NMOSトランジスタ30がオンすると、電圧Vswは、ダイオード21の順方向電圧Vfだけ0Vより低い電圧から入力電圧Vinに近づくよう上昇する。そして、電圧Vswの上昇は、電圧Vin−Ron×Ixとなると停止する。時刻T11となると、出力信号Vlsの立ち上がりを遅延させた駆動信号Vdr2がHレベルとなる。この結果、NMOSトランジスタ83はオンし、電圧Vdは、入力電圧Vinから電圧Vin−Ron1×Ixに変化する。前述のように、電流値Ix<電流値IAであるため、時刻T11における電圧Vdは、基準電圧Vref3(=Vin−Ron1×IA)より高い。したがって、コンパレータ92からは、Lレベルの比較信号Vcが出力され続ける。そして、時刻T10から出力信号Vlsの1周期後の時刻T12には、再び時刻T10における動作が繰り返される。このように、負荷が正常な場合、比較信号Vcは変化せず、駆動回路33は、NMOSトランジスタ30を所定のデューティ比の出力信号Vlsに基づいてスイッチングし続ける。   First, when the load is normal, the control circuit 32 outputs an output signal Vls having a predetermined duty ratio so that a desired level of the output voltage Vout is maintained. For example, when the output signal Vls becomes H level at time T10, the drive signal Vdr1 also becomes H level, so that the NMOS transistor 30 is turned on. When the NMOS transistor 30 is turned on, the voltage Vsw rises from the voltage lower than 0V by the forward voltage Vf of the diode 21 so as to approach the input voltage Vin. Then, the increase in the voltage Vsw stops when the voltage becomes Vin−Ron × Ix. At time T11, the drive signal Vdr2 obtained by delaying the rise of the output signal Vls becomes H level. As a result, the NMOS transistor 83 is turned on, and the voltage Vd changes from the input voltage Vin to the voltage Vin−Ron1 × Ix. As described above, since current value Ix <current value IA, voltage Vd at time T11 is higher than reference voltage Vref3 (= Vin−Ron1 × IA). Therefore, the comparator 92 continues to output the L level comparison signal Vc. Then, at time T12, which is one cycle after the output signal Vls from time T10, the operation at time T10 is repeated again. Thus, when the load is normal, the comparison signal Vc does not change, and the drive circuit 33 continues to switch the NMOS transistor 30 based on the output signal Vls having a predetermined duty ratio.

つぎに、時刻T13に負荷短絡が生じた場合のスイッチング電源回路10の動作を説明する。時刻T14に出力信号VlsがHレベルとなると、NMOSトランジスタ30はオンするため電圧Vswは上昇する。前述のように、負荷短絡時の出力電流Ioutは電流値Iyである。このため、電圧Vswは電圧Vin−Ron×Iyまで上昇する。そして、時刻T15に駆動信号Vdr2がHレベルとなると、NMOSトランジスタ83はオンし、電圧Vdは、電圧Vin−Ron1×Iyとなる。ここで、電流値Iy>電流値IAであるため、時刻T15における電圧Vdは、基準電圧Vref3(=Vin−Ron1×IA)より低くなる。したがって、コンパレータ92の比較信号Vcは、LレベルからHレベルに変化する。比較信号VcがHレベルとなると、Dフリップフロップ57はリセットされるため、出力信号VlsはLレベルとなる。この結果、時刻T15において、NMOSトランジスタ30はオフされる。このように、本実施形態では、NMOSトランジスタ30に過電流が流れるのを防ぐことが可能となる。なお、時刻T15以降においても、負荷短絡が生じている場合は、前述の時刻T14,T15の動作が繰り返される。   Next, the operation of the switching power supply circuit 10 when a load short circuit occurs at time T13 will be described. When the output signal Vls becomes H level at time T14, the NMOS transistor 30 is turned on, so that the voltage Vsw rises. As described above, the output current Iout when the load is short-circuited is the current value Iy. For this reason, the voltage Vsw rises to the voltage Vin−Ron × Iy. When the drive signal Vdr2 becomes H level at time T15, the NMOS transistor 83 is turned on, and the voltage Vd becomes the voltage Vin−Ron1 × Iy. Here, since current value Iy> current value IA, voltage Vd at time T15 is lower than reference voltage Vref3 (= Vin−Ron1 × IA). Therefore, the comparison signal Vc of the comparator 92 changes from the L level to the H level. When the comparison signal Vc becomes H level, the D flip-flop 57 is reset, so that the output signal Vls becomes L level. As a result, at time T15, the NMOS transistor 30 is turned off. As described above, in this embodiment, it is possible to prevent an overcurrent from flowing through the NMOS transistor 30. Even after time T15, when a load short-circuit occurs, the operations at times T14 and T15 described above are repeated.

以上、本実施形態のスイッチング電源回路10について説明した。一般に、MOSトランジスタのオン抵抗Ronは、MOSトランジスタの移動度、ゲート容量、チャネル幅、チャネル長、ゲート−ソース間電圧、しきい値電圧の夫々を、μ、Cox、W、L、Vgs、Vthとすると、Ron=1/(μ・Cox・(W/L)・(Vgs−Vth))である。したがって、オン抵抗Ronは、酸化膜の厚さ等の影響を受ける。しかしながら、本実施形態では、NMOSトランジスタ30と、NMOSトランジスタ150とは、同一の電源IC20に形成されており、電源IC20内における酸化膜の厚さはほぼ一定である。このため、例えば酸化膜の厚さが変化し、NMOSトランジスタ30のオン抵抗Ron1が増加する場合、NMOSトランジスタ150のオン抵抗Ron3も同様に増加する。つまり、酸化膜の厚さが変化した場合であっても、基準電圧Vref3と、電圧Vdとは同様に変化する。したがって、例えば、NMOSトランジスタ30のみを別チップにする場合と比較すると、本実施形態のスイッチング電源回路10は、部品点数を削減しつつ、精度良く過電流を検出することができる。さらに、本実施形態では、NMOSトランジスタ30のオン抵抗を電流検出抵抗としているため、別途電流検出抵抗を設ける必要は無い。   The switching power supply circuit 10 according to the present embodiment has been described above. In general, the on-resistance Ron of a MOS transistor is determined by determining the mobility, gate capacitance, channel width, channel length, gate-source voltage, and threshold voltage of a MOS transistor by μ, Cox, W, L, Vgs, Vth, respectively. Then, Ron = 1 / (μ · Cox · (W / L) · (Vgs−Vth)). Accordingly, the on-resistance Ron is affected by the thickness of the oxide film. However, in this embodiment, the NMOS transistor 30 and the NMOS transistor 150 are formed in the same power supply IC 20, and the thickness of the oxide film in the power supply IC 20 is substantially constant. For this reason, for example, when the thickness of the oxide film changes and the on-resistance Ron1 of the NMOS transistor 30 increases, the on-resistance Ron3 of the NMOS transistor 150 similarly increases. That is, even when the thickness of the oxide film changes, the reference voltage Vref3 and the voltage Vd change similarly. Therefore, for example, as compared with the case where only the NMOS transistor 30 is formed in another chip, the switching power supply circuit 10 according to the present embodiment can detect the overcurrent with high accuracy while reducing the number of components. Furthermore, in this embodiment, since the on-resistance of the NMOS transistor 30 is a current detection resistor, it is not necessary to provide a separate current detection resistor.

また、NMOSトランジスタ150と、NMOSトランジスタ30とは同一の種類のトランジスタである。このため、NMOSトランジスタ150のオン抵抗Ron3と、NMOSトランジスタ30のオン抵抗Ron1とは、温度や印加電圧等に対して同様に変化する。また、バンドギャップ等の基準電圧Vref2に基づいて生成されるバイアス電流Ibの温度変化は一般に小さい。したがって、基準電圧Vref3と、電圧Vd(電圧Vsw)は温度に対して同様に変化することとなる。このため、例えば、基準電圧Vref3を生成するためにPMOSトランジスタを用いる場合と比較すると、本実施形態ではより精度よく過電流を検出することができる。   The NMOS transistor 150 and the NMOS transistor 30 are the same type of transistor. For this reason, the on-resistance Ron3 of the NMOS transistor 150 and the on-resistance Ron1 of the NMOS transistor 30 change similarly with respect to temperature, applied voltage, and the like. Further, the temperature change of the bias current Ib generated based on the reference voltage Vref2 such as a band gap is generally small. Therefore, the reference voltage Vref3 and the voltage Vd (voltage Vsw) change similarly with respect to the temperature. For this reason, for example, compared with the case where a PMOS transistor is used to generate the reference voltage Vref3, the present embodiment can detect an overcurrent with higher accuracy.

また、基準電圧回路91は、バイアス電流Ibの電流値を調整可能である。したがって、バラツキの大きいNMOSトランジスタ30のオン抵抗を電流検出抵抗として用いた場合であっても、精度よく過電流を検出することが可能である。   The reference voltage circuit 91 can adjust the current value of the bias current Ib. Therefore, even when the ON resistance of the NMOS transistor 30 having a large variation is used as the current detection resistor, it is possible to detect the overcurrent with high accuracy.

また、バイアス電流Ibの調整は、例えば電極間が、短絡状態、開放状態に変化するトリミング素子130等により実現される。   In addition, the adjustment of the bias current Ib is realized by, for example, the trimming element 130 that changes between the electrodes in a short circuit state or an open state.

また、本実施形態では、バイアス電流Ibの電流値が調整するためのトリミング素子が複数設けられている。このため、例えば、単一のトリミング素子を用いてバイアス電流Ibの値を調整する場合と比較すると、基準電圧Vref3のレベルを、より目標値に近づけることが可能となる。   In the present embodiment, a plurality of trimming elements for adjusting the current value of the bias current Ib are provided. Therefore, for example, the level of the reference voltage Vref3 can be made closer to the target value as compared with the case where the value of the bias current Ib is adjusted using a single trimming element.

さらに、基準電圧Vref3のトリミングは、電源IC20が出荷される前に実行されるため、利用者の手間を省くことが可能となる。   Furthermore, since the trimming of the reference voltage Vref3 is performed before the power supply IC 20 is shipped, it is possible to save the user's trouble.

さらに、一般に、NMOSトランジスタ30のオン抵抗Ron1の値は、製造バラツキ等により数10%程度ばらつく。このため、例えば、NMOSトランジスタ30のオン抵抗の設計値と、電流値IAとの積に基づいて基準電圧Vref3を定めた場合、電流値IAとは大きく異なる電流値でコンパレータ92が過電流を検出することとなる。本実施形態では、基準電圧Vref3が、実際のオン抵抗Ron1の抵抗値と、電流値IAのリミッタ電流との積に基づいて定められている。このため、バラツキの大きいNMOSトランジスタ30のオン抵抗を電流検出抵抗として用いた場合であっても、精度よく過電流を検出することが可能である。   Further, generally, the value of the on-resistance Ron1 of the NMOS transistor 30 varies by about several tens of percent due to manufacturing variations and the like. For this reason, for example, when the reference voltage Vref3 is determined based on the product of the design value of the on-resistance of the NMOS transistor 30 and the current value IA, the comparator 92 detects an overcurrent with a current value greatly different from the current value IA. Will be. In the present embodiment, the reference voltage Vref3 is determined based on the product of the actual resistance value of the on-resistance Ron1 and the limiter current of the current value IA. For this reason, even when the ON resistance of the NMOS transistor 30 having a large variation is used as the current detection resistor, it is possible to accurately detect the overcurrent.

なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。   In addition, the said Example is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.

本実施形態では、NMOSトランジスタ30とNMOSトランジスタ150とは、例えば、同一の製造プロセスにて製造されたトランジスタであることとしたが、必ずしも全てのプロセスが完全に同一である必要は無い。例えば、電源IC20が、3層メタルプロセスを用いて製造される場合、NMOSトランジスタ150が1層目に形成され、NMOSトランジスタ30が3層目に形成されても良い。また、トランジスタの温度特性や電圧特性に対して影響の少ないビアやコンタクト等が異なっていても良い。   In the present embodiment, the NMOS transistor 30 and the NMOS transistor 150 are, for example, transistors manufactured by the same manufacturing process. However, not all processes need to be completely the same. For example, when the power supply IC 20 is manufactured using a three-layer metal process, the NMOS transistor 150 may be formed in the first layer and the NMOS transistor 30 may be formed in the third layer. Further, vias, contacts, and the like that have little influence on the temperature characteristics and voltage characteristics of the transistors may be different.

例えば、本実施形態では、実際にNMOSトランジスタ30を測定し、オン抵抗Ron1を計算したが、これに限られるものでは無い。例えば、実際のウエハー等で測定されたしきい値等の値を前述の式に用いることにより、実際のオン抵抗に応じた抵抗値を計算できる。このように、実際のオン抵抗Ron1に応じた抵抗値と、電流値IAとに基づいて基準電圧Vref3を調整しても良い。このような場合であっても、本実施形態と同様に、精度良く過電流を検出できる。   For example, in this embodiment, the NMOS transistor 30 is actually measured and the on-resistance Ron1 is calculated, but the present invention is not limited to this. For example, by using a value such as a threshold value measured on an actual wafer or the like in the above formula, a resistance value corresponding to the actual on-resistance can be calculated. As described above, the reference voltage Vref3 may be adjusted based on the resistance value corresponding to the actual on-resistance Ron1 and the current value IA. Even in such a case, the overcurrent can be detected with high accuracy as in the present embodiment.

20 電源IC
21,41 ダイオード
22 インダクタ
23,24,25 コンデンサ
26,27,28,29,84,120〜125 抵抗
30,83,150 NMOSトランジスタ
31 ブートストラップ用電源回路
32 制御回路
33 駆動回路
34 電圧検出回路
35 過電流検出回路
40 内部電源回路
50,91,100 基準電圧回路
51,101 誤差増幅回路
52 発振回路
53,92 コンパレータ
54 クロック生成回路
55,70,71,81,82 インバータ
56 AND回路
57 Dフリップフロップ
58 レベルシフト回路
80 立ち上がり遅延回路
90 基準電流生成回路
102,110〜115 NPNトランジスタ
103,104 PNPトランジスタ
130〜133 トリミング素子
140〜144 端子
20 Power IC
21, 41 Diode 22 Inductor 23, 24, 25 Capacitor 26, 27, 28, 29, 84, 120-125 Resistance 30, 83, 150 NMOS transistor 31 Power supply circuit for bootstrap 32 Control circuit 33 Drive circuit
34 Voltage detection circuit 35 Overcurrent detection circuit 40 Internal power supply circuit 50, 91, 100 Reference voltage circuit 51, 101 Error amplification circuit 52 Oscillation circuit 53, 92 Comparator 54 Clock generation circuit 55, 70, 71, 81, 82 Inverter 56 AND Circuit 57 D flip-flop 58 Level shift circuit 80 Rise delay circuit 90 Reference current generation circuit 102, 110-115 NPN transistor 103, 104 PNP transistor 130-133 Trimming element 140-144 Terminal

Claims (5)

負荷に流れる電流を制御する制御トランジスタに生じる過電流を検出する過電流検出回路であって、
バイアス電流を生成するバイアス電流生成回路と、トランジスタとを含み、前記バイアス電流及び前記トランジスタのオン抵抗に基づく基準電圧を出力する基準電圧回路と、
前記制御トランジスタがオンした際に前記制御トランジスタの入力電極と出力電極との間に生じる電圧に基づいて定まる検出電圧と、前記基準電圧とを比較し、前記制御トランジスタに流れる電流が所定の電流値を超えるか否かを検出する検出回路と、
を備え、
前記制御トランジスタと前記トランジスタとは同一の集積回路に形成されてなること、
を特徴とする過電流検出回路。
An overcurrent detection circuit that detects an overcurrent generated in a control transistor that controls a current flowing through a load
A reference voltage circuit including a bias current generating circuit for generating a bias current and a transistor, and outputting a reference voltage based on the bias current and the on-resistance of the transistor;
A detection voltage determined based on a voltage generated between an input electrode and an output electrode of the control transistor when the control transistor is turned on is compared with the reference voltage, and a current flowing through the control transistor has a predetermined current value. A detection circuit for detecting whether or not
With
The control transistor and the transistor are formed in the same integrated circuit;
An overcurrent detection circuit characterized by.
請求項1に記載の過電流検出回路であって、
前記トランジスタは、前記制御トランジスタと同一の種類のトランジスタであること、を特徴とする過電流検出回路。
The overcurrent detection circuit according to claim 1,
The overcurrent detection circuit, wherein the transistor is the same type of transistor as the control transistor.
請求項1または請求項2に記載の過電流検出回路であって、
前記基準電圧回路は、前記バイアス電流を調整するバイアス電流調整回路を更に含むこと、
を特徴とする過電流検出回路。
The overcurrent detection circuit according to claim 1 or 2,
The reference voltage circuit further includes a bias current adjustment circuit for adjusting the bias current;
An overcurrent detection circuit characterized by.
請求項3に記載の過電流検出回路であって、
前記バイアス電流調整回路は、
電極間の状態が短絡状態または開放状態のうちの一方の状態となると前記バイアス電流を増加させ、前記電極間の状態が他方の状態となると前記バイアス電流を減少させるトリミング素子を含むこと、
を特徴とする過電流検出回路。
The overcurrent detection circuit according to claim 3,
The bias current adjustment circuit includes:
Including a trimming element that increases the bias current when the state between the electrodes is in one of a short circuit state or an open state, and decreases the bias current when the state between the electrodes is in the other state;
An overcurrent detection circuit characterized by.
請求項4に記載の過電流検出回路であって、
前記バイアス電流回路は、
前記バイアス電流の電流値を変更するための複数の定電流回路を含み、
前記バイアス電流調整回路は、
前記複数の定電流回路の夫々に直列接続される複数の前記トリミング素子を含むこと、
を特徴とする過電流検出回路。
The overcurrent detection circuit according to claim 4,
The bias current circuit includes:
A plurality of constant current circuits for changing the current value of the bias current;
The bias current adjustment circuit includes:
Including a plurality of trimming elements connected in series to each of the plurality of constant current circuits;
An overcurrent detection circuit characterized by.
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