SWITCHING REGULATOR AND CONTROL METHOD THEREOFA switching regulator including an output switch element; a rectification switch element; an oscillation circuit; an error amplifier circuit; a slope circuit; a first voltage comparison circuit; a second voltage comparison circuit; a one pulse generation circuit; a control circuit; and a backflow detection circuit, and a control method thereof suppress variations to be stabilized with respect to a target value of the load current for switching between a PWM control and a PFM control, and ensure the switching from the PFM control to the PWM control or from the PWM control to the PFM control even if various parameters including external elements such as chips, coils, and capacitors vary.A non-isolated type switching regulator which converts an input voltage inputted to an input terminal into a predetermined constant voltage and outputs the constant voltage as an output voltage from an output terminal to a load through an inductor, and has a switching function between a PWM control and a PFM control, the switching regulator comprising:an output switch element which performs switching in accordance with a control signal inputted to a control electrode, and charges the inductor with the input voltage;a rectification switch element which discharges the inductor when the output switch element is turned off to stop the charging to the inductor;an oscillation circuit which outputs a clock signal having a predetermined oscillation frequency;an error amplifier circuit which amplifies a voltage difference between a feedback voltage proportional to the output voltage and a predetermined first reference voltage, and outputs the voltage difference as an error voltage;a slope circuit which generates a saw-tooth wave providing a voltage change set in advance so as to be in synchronization with the switching of the output switch element;a first voltage comparison circuit which compares a voltage of the saw-tooth wave and the error voltage, and generates and outputs a first comparison signal indicating a result of the comparison;a second voltage comparison circuit which compares the error voltage and a predetermined second reference voltage, and generates and outputs a second comparison signal indicating a result of the comparison; a one pulse generation circuit which generates a one pulse signal having a predetermined pulse width;a control circuit which controls switching for the output switch element and the rectification switch element on the basis of the clock signal, the first comparison signal, the second comparison signal, and the one pulse signal; and a backflow detection circuit which detects a sign of generation of a reverse current or generation of the reverse current, the reverse current flowing from the output terminal to the rectification switch element side through the inductor, on the basis of a voltage at a connection point between the output switch element and the rectification switch element, whereinthe predetermined second reference voltage has a dependency on the input voltage and the output voltage, and is arbitrarily set between a lower limit value and an upper limit value of the saw-tooth wave, andthe control circuit controls the oscillation circuit such that the oscillation circuit starts an oscillation operation to output the clock signal in accordance with the second comparison signal, and controls the one pulse generation circuit such that the one pulse generation circuit outputs the one pulse signal, controls the first voltage comparison circuit such that the first voltage comparison circuit turns on/off in accordance with the second comparison signal and the clock signal, and controls the output switch element such that the pulse width of the one pulse signal becomes an on time period of the output switch element,the control circuit performs a control to perform a PFM control operation in which a switching cycle of the output switch element is changed while the on time period thereof is fixed, on the basis of the second comparison signal, the clock signal, the pulse width of the one pulse signal, in a case of a light load where the load is less than a predetermined first threshold, and performs a control to perform a PWM control operation in which the on time period of the output switch element is changed while the switching cycle thereof is fixed, on the basis of the second comparison signal, the clock signal, and the output signal from the first voltage comparison circuit, in a case of a heavy load where the load is not less than the first threshold, or not less than a second threshold which is more than the first threshold,the control circuit performs a control such that the PFM control and the PWM control are automatically switched on the basis of the second comparison signal and the clock signal, andthe second voltage comparison circuit changes a signal level of the second comparison signal on the basis of a combination state of a backflow detection signal as an output of the backflow detection circuit and the clock signal to cause the one pulse signal to have the dependency on the input voltage and the output voltage, to change the on time period of the output switch element on the basis of the input voltage and the output voltage, and to output the one pulse signal using the first comparison signal as a trigger on the basis of a combination state of the second comparison signal, the backflow detection signal, and the clock signal.
스위칭 레귤레이터 및 그 제어 방법출력 스위치 소자; 정류 스위치 소자; 발진 회로; 오류 증폭기 회로; 슬로프 회로; 제1 전압 비교 회로; 제2 전압 비교 회로; 단일 펄스 생성 회로; 제어 회로; 및 역류 검출 회로를 포함하는 스위칭 레귤레이터 및 그 제어 방법은 PWM 제어와 PFM 제어 사이의 스위칭을 위한 부하 전류의 목표 값을 기준으로 변동들이 안정화되도록 억제하고, 칩들, 코일들, 및 커패시터들과 같은 외부 소자들을 포함하는 다양한 파라미터들이 달라지는 경우라도 PFM 제어로부터 PWM 제어로의 스위칭 또는 PWM 제어로부터 PFM 제어로의 스위칭을 보장한다.입력 단자로 입력된 입력 전압을 미리 결정된 정전압으로 변환하고, 출력 단자로부터 인덕터를 통해 부하로 출력되는 출력 전압으로서 상기 정전압을 출력하고, PWM 제어와 PFM 제어 사이의 스위칭 기능을 갖는 비절연 타입 스위칭 레귤레이터에 있어서,제어 전극에 입력된 제어 신호에 따라 스위칭을 수행하고 상기 입력 전압으로 상기 인덕터를 충전하는 출력 스위치 소자;상기 출력 스위치 소자가 턴 오프되어 상기 인덕터에 대한 충전을 중단하는 경우 상기 인덕터를 방전하는 정류 스위치 소자;미리 결정된 발진 주파수를 갖는 클럭 신호를 출력하는 발진 회로;상기 출력 전압에 비례하는 피드백 전압과 미리 결정된 제1 기준 전압 사이의 전압차를 증폭하고 상기 전압차를 오류 전압으로서 출력하는 오류 증폭기 회로;상기 출력 스위치 소자의 스위칭과 동기화되도록 미리 설정된 전압 변화를 제공하는 톱니파를 생성하는 슬로프 회로;상기 톱니파의 전압과 상기 오류 전압을 비교하고 상기 비교 결과를 나타내는 제1 비교 신호를 출력하는 제1 전압 비교 회로;상기 에러 전압과 미리 결정된 제2 기준 전압을 비교하고 상기 비교 결과를 나타내는 제2 비교 신호를 생성 및 출력하는 제2 전압 비교 회로;미리 결정된 펄스 폭을 갖는 단일 펄스 신호를 생성하는 단일 펄스 생성 회로;상기 클럭 신호, 상기 제1 비교 신호, 상기 제2 비교 신호, 및 상기 단일 펄스 신호에 기반하여 상기 출력 스위치 소자 및 상기 정류 스위치 소자를 위한 스위칭을 제어하는 제어 회로; 및상기 출력 스위치 소자와 상기 정류 스위치 소자 사이의 연결점에서의 전압에 기반하여, 상기 출력 단자로부터 상기 인덕터를 통해 상기 정류 스위치 소자 측으로 흐르는 역방향 전류의 생성 징후 또는 상기 역방향 전류의 생성을 검출하는 역류 검출 회로를 포함하고,상기 미리 결정된 제2 기준 전압은 상기 입력 전압과 상기 출력 전압에 대한 의존성을 갖고, 상기 톱니파의 하한 값과 상한 값 사이에 임의로 설정되고,상기 제어 회로는 상기 발진 회로가 상기 제2 비교 신호에 따라 발진 동작을 시작하여 상기 클럭 신호를 출력하도록 상기 발진 회로를 제어하고, 상기 단일 펄스 생성 회로가 상기 단일 펄스 신호를 출력하도록 상기 단일 펄스 생성 회로를 제어하고, 상기 제1 전압 비교 회로가 상기 제2 비교 신호와 상기 클럭 신호에 따라 턴 온/오프하도록 상기 제1 전압 비교 회로를 제어하고, 상기 단일 펄스 신호의 펄스 폭이 상기 출력 스위치 소자의 온 시간 주기(on time period)가 되도록 상기 출력 스위치 소자를 제어하고,상기 제어 회로는 상기 부하가 미리 결정된 제1 임계치 미만인 경부하인 경우, 상기 제2 비교 신호, 상기 클럭 신호, 상기 단일 펄스 신호의 펄스 폭에 기반하여 상기 온 시간 주기가 고정되어 있는 동안 상기 출력 스위치 소자의 스위칭 사이클이 변경되는 PFM 제어 동작을 수행하도록 제어하고, 상기 부하가 상기 제1 임계치 이상이거나 상기 제1 임계치 초과의 제2 임계치 이상인 중부하인 경우, 상기 제2 비교 신호, 상기 클럭 신호, 및 상기 제1 전압 비교 회로로부터의 출력 신호에 기반하여 상기 출력 스위치 소자의 상기 스위칭 사이클이 고정되어 있는 동안 상기 출력 스위치 소자의 온 시간 주기가 변경되는 PWM 제어 동작을 수행하도록 제어하며,상기 제어 회로는 상기 PFM 제어 및 상기 PWM 제어가 상기 제2 비교 신호 및 상기 클럭 신호에 기반하여 자동으로 스위칭되도록 제어하고,상기 제2 전압 비교 회로는 상기 클럭 신호와 상기 역류 검출 회로의 출력으로서 역류 검출 신호의 조합 상태에 기반하여 상기 제2 비교 신호의 신호 레벨을 변경하여 상기 단일 펄스 신호가 상기 입력 전압 및 상기 출력 전압에 대한 의존성을 갖게 하고, 상기 입력 전압 및 상기 출력 전압에 기반하여 상기 출력 스위치 소자의 온 시간 주기를 변경하고, 상기 제2 비교 신호, 상기 역류 검출 신호, 및 상기 클럭 신호의 조합 상태에 기반하여 상기 제1 비교 신호를 트리거(trigger)로서 사용하여 상기 단일 펄스 신호를 출력하는 것인, 비절연 타입 스위칭 레귤레이터.