集成电路、电源电路的制作方法

1.本发明涉及集成电路及电源电路。


背景技术：

2.控制电源电路的集成电路中存在有以与负载的功耗相对应的动作模式来驱动功率晶体管的集成电路(例如，专利文献1、2)。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：日本专利第6229804号公报专利文献2：日本专利特开2017－103889号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
4.然而，在上述的集成电路中，通常设置有负载检测电路，该负载检测电路输出随着负载的功耗的增加而上升的检测电压。于是，集成电路基于检测电压是否变为规定电平，使电源电路的动作模式在通常模式和轻负载模式之间切换。
5.然而，在这种集成电路中，若将规定电平设定得较高，则从轻负载模式到通常模式的切换变迟，从而有时会导致电源电路的输出电压降低。另一方面，若将规定电平设定得较低，则从通常模式到轻负载模式的切换变迟，从而有时会导致电源电路的效率恶化。因此，在这种集成电路中，无法使电源电路根据多个模式适当地动作。
6.本发明是鉴于上述现有的问题而完成的，其目的在于提供一种能够使电源电路根据多个模式适当地动作的集成电路。解决技术问题所采用的技术方案
7.解决上述问题的本发明所涉及的集成电路对电源电路的晶体管进行开关，所述电源电路对控制流过电感器的电感器电流的所述晶体管进行控制，根据输入电压生成目标电平的输出电压，所述集成电路包括：负载检测电路，该负载检测电路基于所述电感器电流输出与所述电源电路的负载的功耗、以及所述电源电路的动作模式相对应的检测电压；驱动电路，该驱动电路根据所述电源电路的动作模式来驱动所述晶体管；以及控制电路，在所述电源电路以第1模式进行动作时，若所述负载的功耗减少且所述检测电压成为第1电平，则所述控制电路对所述驱动电路进行控制，以使得所述电源电路以第2模式进行动作，在所述电源电路以所述第2模式进行动作时，若所述负载的功耗增加且所述检测电压变为第2电平，则所述控制电路对所述驱动电路进行控制，以使得所述电源电路以所述第1模式进行动作。
8.解决上述问题的本发明所涉及的电源电路根据输入电压生成目标电平的输出电压，包括控制流过电感器的电感器电流的晶体管，以及对所述晶体管进行开关的集成电路，所述集成电路包括：负载检测电路，该负载检测电路基于所述电感器电流输出与所述电源
电路的负载的功耗、以及所述电源电路的动作模式相对应的检测电压；驱动电路，该驱动电路根据所述电源电路的动作模式来驱动所述晶体管；以及控制电路，在所述电源电路以第1模式进行动作时，若所述负载的功耗减少且所述检测电压成为第1电平，则所述控制电路对所述驱动电路进行控制，以使得所述电源电路以第2模式进行动作，在所述电源电路以所述第2模式进行动作时，若所述负载的功耗增加且所述检测电压变为第2电平，则所述控制电路对所述驱动电路进行控制，以使得所述电源电路以所述第1模式进行动作。发明效果
9.根据本发明，能够提供一种能够使电源电路根据多个模式适当地进行动作的集成电路。
附图说明
10.图1是表示开关电源电路10的一个示例的图。图2是表示控制ic40的一个示例的图。图3是表示“通常模式”时的驱动信号vdr1、vdr2的一个示例的图。图4是表示“轻负载模式”时的驱动信号vdr1、vdr2的一个示例的图。图5是表示负载检测电路62的一个示例的图。图6是表示“通常模式”及“轻负载模式”时的负载11的功耗pl与电压vca的关系的图。图7是表示控制电路65的一个实施方式即控制电路65a及65b的一个示例的图。图8是表示负载11的功率pl变为“功耗p1”时改变“动作模式”的情况下的功率pl与电压vca的关系的一个示例的图。图9是说明开关电源电路10如图8所示那样进行动作的情况下的控制ic40的动作的一个示例的图。图10是表示负载11的功率pl变为“功耗p1”及“功耗p2”时改变“动作模式”的情况下的功率pl与电压vca的关系的一个示例的图。图11是说明开关电源电路10如图10所示那样进行动作的情况下的控制ic40的动作的一个示例的图。图12是表示在dsp110和存储器111安装了控制电路65的情况下的控制ic41的一个示例的图。
具体实施方式
11.根据本说明书及附图的记载，至少以下事项变得明确。
12.＝＝＝＝＝本实施方式＝＝＝＝＝《《《开关电源电路10的概要》》》图1是示出本发明的一个实施方式的开关电源电路10的结构的一个示例的图。开关电源电路10是根据规定的输入电压vin，对负载11生成目标电平的输出电压vout的llc电流谐振型的转换器。
13.开关电源电路10构成为包含电容器20、21、22、32、电阻23、nmos晶体管24、25、变压器26、控制模块27、二极管30、31、恒压电路33和发光二极管34。
14.电容器20使施加了输入电压vin的电源线与接地侧的接地线之间的电压稳定，消除噪声等。另外，输入电压vin是规定电平的直流电压。电容器21是与漏电感器(漏感)构成谐振电路的所谓的谐振电容器，所述漏电感器位于与初级线圈l1和次级线圈l2、l3之间。
15.电容器22和电阻23构成检测流过电容器21的谐振电流icr的电路，串联连接的电容器22和电阻23与电容器21并联连接。另外，将谐振电流icr沿图1所示的箭头方向流动时的谐振电流icr称为正的谐振电流icr。
16.nmos晶体管24是高位侧功率晶体管，nmos晶体管25是低位侧功率晶体管。另外，在本实施方式中，nmos晶体管24和25用作开关元件，但是例如也可以是pmos晶体管、双极晶体管。
17.变压器26具有初级线圈l1、次级线圈l2、l3，初级线圈l1与次级线圈l2、l3之间绝缘。在变压器26中，根据初级侧初级线圈l1两端的电压变化，在次级侧的次级线圈l2、l3中产生电压。
18.此外，初级线圈l1的一端连接有nmos晶体管24的源极和nmos晶体管25的漏极，并且另一端经由电容器21连接有nmos晶体管25的源极。
19.因此，若nmos晶体管24和25的开关开始，则次级线圈l2和l3各自的电压发生变化。另外，初级线圈l1和次级线圈l2、l3以相同极性电磁耦合。
20.控制模块27是用于控制nmos晶体管24和25的开关的电路块，具体内容将在后面描述。
21.二极管30、31对次级线圈l2、l3的电压进行整流，电容器32对整流后的电压进行平滑。其结果是，在电容器32中产生平滑后的输出电压vout。另外，输出电压vout是目标电平的直流电压。
22.恒压电路33是生成一定的直流电压的电路，例如使用分流稳压器构成。
23.发光二极管34是发出具有与输出电压vout与恒压电路33的输出之间的差相对应的强度的光的元件，与后述的光电晶体管51一起构成光电耦合器。在本实施方式中，若输出电压vout的电平变高，则来自发光二极管34的光的强度变强。
24.另外，变压器26的初级线圈l1相当于“电感器”，谐振电流icr相当于“电感器电流”，至少nmos晶体管24相当于“晶体管”。
25.《《《控制模块27》》》控制模块27包括控制ic40、电容器52、53和光电晶体管51。
26.控制ic 40是用于控制nmos晶体管24和25的开关的集成电路，具有端子vcc、gnd、fb、is、ca、ho、lo和vs。
27.端子vcc是施加有用于使控制ic40动作的电源电压vcc的端子。虽然未进行图示，但端子vcc连接有一端接地的电容器和二极管的阴极。于是，电容器被来自变压器26的辅助线圈(未图示)的电压充电，从而成为电压vcc。另外，控制ic40经由未图示的端子被施加有对交流输入进行整流后的输入电压vin的分压电压而被起动，在起动后基于电源电压vcc进行动作。
28.端子gnd是施加有接地电压的端子，例如连接到设置有开关电源电路10的装置的壳体等。
29.端子fb是产生与输出电压vout相对应的反馈电压vfb的端子，连接有光电晶体管
51和电容器52。电容器52设置为用于消除端子fb和接地之间的噪声，光电晶体管51使具有与来自发光二极管34的光的强度相对应的大小的偏置电流i1从端子fb流向接地。因此，光电晶体管51作为生成灌电流的晶体管进行动作。
30.端子is是用于检测初级线圈l1的谐振电流的电流值的端子。这里，在连接有电容器22和电阻23的节点处产生与初级线圈l1的谐振电流的电流值相对应的电压。因此，与初级线圈l1的谐振电流的电流值相对应的电压被施加到端子is。
31.端子ca是施加有电压vca的端子，该电压vca是基于初级线圈l1的谐振电流而生成，且与开关电源电路10的输入功率相对应的电压。另外，虽然详细内容将在后文中叙述，但电容器53连接到端子ca。
32.端子ho是输出驱动nmos晶体管24的信号vdr1的端子，连接有nmos晶体管24的栅极。
33.端子lo是输出驱动nmos晶体管25的信号vdr2的端子，连接有nmos晶体管25的栅极。
34.端子vs是施加有nmos晶体管24、25的连接点的电压的端子，若nmos晶体管24导通，则施加电压vin，若nmos晶体管25导通，则施加接地电压。
35.《《《控制ic40的详细内容》》》图2是表示控制ic40的一个示例的图。控制ic40是基于与电感器电流相对应的电压vca、以适当的动作模式驱动晶体管的集成电路。于是，控制ic40构成为包括电阻60、模数转换器(adc)61、64、振荡电路62、负载检测电路63、控制电路65、驱动电路66。另外，此处，为方便而省略端子vcc。
36.电阻60基于来自光电晶体管51的偏置电流i1生成反馈电压vfb。另外，电阻60的一端施加有规定的电压vdd，另一端连接到端子fb。因此，若电阻60的电阻值设为“r”，则在端子fb处产生的反馈电压vfb由式(1)表示。
37.vfb＝vdd－r
×
i1
···
(1)如上所述，在本实施方式中，随着输出电压vout的上升，偏置电流i1的电流值增加。因此，若输出电压vout上升，则反馈电压vfb下降。
38.adc 61将端子fb的反馈电压vfb转换为数字值并输出。另外，在下文中，数字化后的反馈电压vfb也称为反馈电压vfb。
39.振荡电路62是基于输入的反馈电压vfb、向驱动电路66(后述)输出用于进行nmos晶体管24、25的开关的振荡信号vosc的电压控制振荡电路。发送信号vosc例如是高电平(以下称为“h”电平)的占空比为50％的信号。另外，若电压vfb的电平变低，则振荡电路62输出频率较高的振荡信号vosc。
40.负载检测电路63通过连接到端子ca的电容器53对在端子is处检测到的与初级线圈l1的谐振电流相对应的电压进行平均化，并作为与负载11的功耗pl相对应的电压vca来输出。详细内容将在后文中叙述。
41.adc 64将负载检测电路63输出的电压vca转换为数字值并输出。另外，在下文中，数字化后的电压vca也称为电压vca。
42.控制电路65是基于电压vca向驱动电路66输出表示开关电源电路10的“动作模式”的模式信号s1的电路，构成为包括基准电压电路70和信号输出电路71。此外，控制电路65是
基于数字化后的电压vca来处理数字信号的数字电路。另外，模式信号s1可以是由“h”电平或低电平(下文中称为“l”电平)的逻辑电平来表示的信号，也可以是具有预定的比特数的数据。此外，基准电压电路70及信号输出电路71的详细内容将在后文中叙述。
43.驱动电路66是基于发送信号vosc、模式信号s1来驱动nmos晶体管24、25的电路。具体而言，驱动电路66基于表示“通常模式”的模式信号s1，根据发送信号vosc连续地驱动nmos晶体管24、25。
44.并且，驱动电路66基于表示“轻负载模式”的模式信号s1，根据发送信号vosc间歇地驱动nmos晶体管24、25。另外，虽然详细内容在后文中叙述，但本实施方式的开关电源电路10的“动作模式”包括“通常模式”和“轻负载模式”这两种模式。
45.《《《《“通常模式”或“轻负载模式”时的驱动信号vdr1、vdr2》》》》图3是表示“通常模式”时的驱动信号vdr1、vdr2的一个示例的图。图4是表示“轻负载模式”时的驱动信号vdr1、vdr2的一个示例的图。
[0046]“通常模式”例如是下述模式：如图3所示进行驱动信号vdr1、vdr2交替地变为“h”电平的连续的开关动作，开关动作不会间歇地停止。
[0047]
另一方面，“轻负载模式”例如是下述模式：如图4所示重复地进行驱动信号vdr1、vdr2交替地变为“h”电平的连续的开关动作、以及使开关动作间歇地停止的停止动作。并且，该“动作模式”也称为“突发模式”。
[0048]
此外，当开关电源电路10以“通常模式”进行动作时，开关电源电路10处于不以“轻负载模式”进行动作的状态，因此，“通常模式”动作时是“轻负载模式”非动作时。
[0049]
另外，在图3、4中，驱动电路66被描绘成输出驱动信号vdr1、vdr2，该驱动信号vdr1、vdr2根据发送信号vosc以50％的占空比而生成、且交替地变为“h”电平。然而，实际上，驱动电路66输出下述驱动信号vdr1、vdr2，该驱动信号vdr1、vdr2具有死区时间，根据发送信号vosc以约50％的占空比而生成、且交替地变为“h”电平。另外，在图4中，在开关动作时，驱动信号vdrv1、vdrv2的脉冲数被写为相同，但是这仅仅是示例，脉冲数可以不同。
[0050]
这里，“死区时间”例如是指从“h”电平的驱动信号vdr1变为“l”电平起到驱动信号vdr2变为“h”电平为止的期间，是驱动信号vdr1、vdr2双方均变为“l”电平的期间。
[0051]
《《《负载检测电路63的详细内容》》》图5是表示负载检测电路63的一个示例的图。负载检测电路63是基于端子vs的电压vs对与谐振电流icr相对应的电压vis进行平均化，并输出与负载11的功耗pl和开关电源电路10的“动作模式”相对应的电压vca的电路。
[0052]
具体而言，负载检测电路63基于与端子vs的电压vs相对应的信号vs_div，将节点n的电压切换为端子is的电压vis或接地电压。于是，负载检测电路63通过电阻84对连接到端子ca的电容器53进行充电或放电，输出电压vca。
[0053]
负载检测电路63构成为包括分压电路80、开关81、83、反相器82、电阻84。
[0054]
分压电路80对端子vs的电压vs进行分压，并作为信号vs_div输出。此外，若nmos晶体管24导通，则电压vs变为输入电压vin，若nmos晶体管25导通，则电压vs变为接地电压。其结果是，分压电路80根据电压vs输出“h”电平或“l”电平的信号vs_div。
[0055]
开关81是当分压电路80输出“h”电平的信号vs_div时被接通的元件，若开关81接通，则连接开关81、83的节点n的电压变为端子is的电压vis。
[0056]
开关83是当分压电路80输出“l”电平的信号vs_div并且反相器82输出“h”电平的信号时被接通的元件。于是，若开关83接通，则节点n的电压变为接地电压。
[0057]
然后，在节点n和端子ca之间连接有电阻84，电阻84与连接到端子ca的电容器53一起构成以“时间常数τ”进行动作的rc积分电路。这里，若电阻84的电阻值设为r1，电容器53的电容值设为c1，则“时间常数τ”＝r1
×
c1。另外，“时间常数τ”设为与驱动nmos晶体管24、25的驱动信号vdr1、vdr2的周期相比足够长。
[0058]
因此，若分压电路80输出“h”电平的信号vs_div，则负载检测电路63经由电阻84用基于与负载11的功耗pl相对应的正的谐振电流icr的电压vis对电容器53进行充电。
[0059]
另一方面，若分压电路80输出“l”电平的信号vs_div，则负载检测电路63经由电阻84用接地电压对电容器53进行放电。
[0060]
由此，负载检测电路63可以对电压vis进行平均化，并输出与负载11的功耗pl相对应的电压vca。另外，若如图6所示负载11的功耗pl增加，则电压vca如对应于“通常模式”的点划线的波形或对应于“轻负载模式”的双点划线的波形所示那样上升。
[0061]
如上述那样根据“动作模式”的不同来产生两个波形的理由是因为在负载11的功耗pl相同的情况下，“通常模式”时的电压vca比“轻负载模式”的电压vca要高出例如以“通常模式”驱动的nmos晶体管24、25的开关损耗和变压器26的空载损耗这部分。
[0062]
这里，在本实施方式中，“开关损耗”是由电压vs从接地电压上升到输入电压vin的时间、从输入电压vin下降到接地电压的时间、以及nmos晶体管24、25的开关频率所决定的损耗。即，“开关损耗”是每当nmos晶体管24、25被开关时产生的损耗。
[0063]
另外，在本实施方式中，“空载损耗”是指由于谐振电流icr中的励磁电流而在变压器26的铁芯中生成的交变磁场而产生的损耗。另外，关于谐振电流icr的平均值，开关电源电路10以“通常模式”进行动作时的谐振电流icr的平均值要大于开关电源电路10以“轻负载模式”进行动作时的谐振电流icr的平均值。
[0064]
另外，电压vca相当于“检测电压”，“通常模式”相当于“第1模式”，“轻负载模式”相当于“第2模式”。此外，电阻84相当于“电阻”，电容器53相当于“电容器”。
[0065]
《《《控制电路65a的详细内容》》》图7是表示控制电路65的一个实施方式即控制电路65a的一个示例的图。控制电路65a是基于电压vca向驱动电路66输出表示开关电源电路10的“动作模式”的模式信号s1的电路。
[0066]
具体而言，控制电路65a控制驱动电路66，使得若开关电源电路10以“通常模式”进行动作时，负载11的功耗pl减少，若电压vca变为基准电压vref，则开关电源电路10以“轻负载模式”进行动作。
[0067]
另一方面，控制电路65a控制驱动电路66，使得若开关电源电路10以“轻负载模式”进行动作时，负载11的功耗pl增加，若电压vca变为基准电压vref，则开关电源电路10以“通常模式”进行动作。此外，控制电路65构成为包括基准电压电路70a和信号输出电路71。
[0068]
《《《基准电压电路70a的详细内容》》》基准电压电路70a是信号输出电路71基于模式信号s1输出用于判定“动作模式”的转移的基准电压vref的电路。
[0069]
具体而言，基准电压电路70a基于表示“通常模式”的模式信号s1，输出表示“功耗
p1”的基准电压vref1来作为基准电压vref。
[0070]
此外，基准电压电路70a基于表示“轻负载模式”的模式信号s1，输出表示“功耗p1”的基准电压vref2来作为基准电压vref。另外，基准电压vref1高于基准电压vref2。
[0071]
由此，若负载11的功耗pl高于“功耗p1”，则开关电源电路10能够以“通常模式”进行动作，若负载11的功耗pl低于“功耗p1”，则开关电源电路10能够以“轻负载模式”进行动作。此外，基准电压电路70a构成为包括延迟电路90和选择器91。
[0072]
延迟电路90是使模式信号s1延迟并进行输出的电路。具体而言，延迟电路90在表示“动作模式”的模式信号s1变化后经过了“规定期间ta”之后，使选择器91输出与“动作模式”相对应的基准电压vref，并且设为在表示“动作模式”的模式信号s1刚刚变化后不使基准电压vref变化。此外，“规定期间ta”长于“时间常数τ”。
[0073]
由此，基于谐振电流icr，在与根据“动作模式”而不同的电压vis相对应的电压vca的电平因“动作模式”的变更而发生变化的期间的时间内，设为使选择器91不改变基准电压vref。
[0074]
换言之，若“动作模式”不同，则负载11的功耗pl为规定功率时的电压vca的电平不同，因此，“规定期间ta”比到因“动作模式”发生变化而导致的电压vca的电平的变化结束为止的期间要长。
[0075]
另外，虽然延迟电路90设为使表示“通常模式”以及表示“轻负载模式”的模式信号s1延迟，但是也可以设为仅延迟表示“通常模式”或“轻负载模式”中的一个模式信号s1。
[0076]
选择器91是基于由延迟电路90延迟后的模式信号s1、输出基准电压vref1或基准电压vref2来作为基准电压vref的电路。
[0077]
具体而言，选择器91基于表示“通常模式”的模式信号s1，输出表示“功耗p1”的基准电压vref1来作为基准电压vref。
[0078]
此外，选择器91基于表示“轻负载模式”的模式信号s1，输出表示“功耗p1”的基准电压vref2来作为基准电压vref。
[0079]
《《《信号输出电路71的详细内容》》》图8是表示负载11的功率pl变为“功耗p1”时改变“动作模式”的情况下的功率pl与电压vca的关系的一个示例的图。即，图8是控制电路65a的动作的一个示例。接下来，利用图8，对信号输出电路71进行说明。
[0080]
信号输出电路71将从基准电压电路70输出的基准电压vref与电压vca进行比较，输出表示与负载11的功耗pl相对应的“动作模式”的模式信号s1。
[0081]
具体而言，信号输出电路71在从“通常模式”转移到“轻负载模式”时，负载11的功耗减少，若电压vca变为表示“功耗p1”的基准电压vref1，则输出表示“轻负载模式”的模式信号s1。
[0082]
另一方面，信号输出电路71在从“轻负载模式”转移到“通常模式”时，负载11的功耗增加，若电压vca变为表示“功耗p1”的基准电压vref2，则输出表示“轻负载模式”的模式信号s1。此外，信号输出电路71构成为包括判定电路100和输出电路101。
[0083]
在负载11的功耗pl大于“功耗p1”时，控制ic40以“通常模式”驱动nmos晶体管24、25。另一方面，在负载11的功耗pl小于“功耗p1”时，控制ic40以“轻负载模式”驱动nmos晶体管24、25。
[0084]
首先，对从“通常模式”转移到“轻负载模式”时的信号输出电路71的动作进行说明。当负载11的功耗pl为“功耗pa”时，电压vca表示a点起处的电压。接着，负载11的功耗pl减少，若电压vca从a点起降低而变为基准电压vref1，则负载11的功耗pl变为“功耗p1”。
[0085]
判定电路100是将电压vca与表示“功耗p1”的基准电压vref1进行比较，并判定负载11的功耗pl小于“功耗p1”的期间是否持续了“规定期间tb”的电路。
[0086]
具体而言，为了避免由于负载11的功耗pl的降低而导致的电压vca的瞬时降低来变更“动作模式”的情况，判定电路100基于电压vca判定负载11的功耗pl小于“功耗p1”的期间是否持续了“规定期间tb”。
[0087]
因此，在负载11的功耗pl减少且电压vca刚刚低于基准电压vref1之后，当负载11的功耗pl增加且电压vca变为高于基准电压vref1时，判定电路100使输出电路101不改变模式信号s1。
[0088]
输出电路101是基于判定电路100的判定结果来输出表示各“动作模式”的模式信号s1，以使控制ic40能够以与负载11的功耗pl的增减相对应的适当的“动作模式”来驱动nmos晶体管24、25的电路。
[0089]
具体而言，若判定电路100判定为负载11的功耗pl小于“功耗p1”的期间持续了“规定期间tb”，则输出电路101输出表示“轻负载模式”的模式信号s1。
[0090]
如图8所示，若负载11的功耗pl减少，电压vca从a点起下降并变为基准电压vref1，则判定电路100和输出电路101如上所述进行动作。因此，信号输出电路71输出表示“轻负载模式”的模式信号s1。然后，开关电源电路10以“轻负载模式”进行动作。
[0091]
接着，对从“轻负载模式”转移到“通常模式”时的信号输出电路71的动作进行说明。如图8所示，当负载11的功耗pl为“功耗pb”时，电压vca表示b点处的电压。接着，负载11的功耗pl增加，若电压vca从b点起上升而变为基准电压vref2，则负载11的功耗pl变为“功耗p1”。
[0092]
此时，判定电路100不基于电压vca判定负载11的功耗pl小于“功耗p1”的期间是否持续了“规定期间tb”。
[0093]
于是，若负载11的功耗pl增加，电压vca变为表示“功耗p1”的基准电压vref2，则输出电路101输出表示“通常模式”的模式信号s1。即，输出电路101在从“轻负载模式”转移到“通常模式”时，在负载11的功耗pl小于“功耗p1”的期间持续了“规定期间tb”之前输出表示“通常模式”的模式信号s1。
[0094]
若负载11的功耗pl增加、电压vca从b点起上升且变为基准电压vref2，则判定电路100和输出电路101如上所述进行动作。因此，信号输出电路71输出表示“通常模式”的模式信号s1。然后，开关电源电路10以“通常模式”进行动作。
[0095]
由此，基准电压电路70a在“通常模式”下输出基准电压vref1，在“轻负载模式”下输出基准电压vref2。因此，当负载11的功耗pl变为“功耗p1”时，进行“通常模式”与“轻负载模式”之间的转移。
[0096]
此外，通过单个基准电压来判定“通常模式”与“轻负载模式”之间的转移，使得向各个“动作模式”转移时的功耗不同。在这种情况下，即使负载11的功耗pl比“功耗p1”增加，由于开关电源电路10以“轻负载模式”进行动作，所以从“轻负载模式”向“通常模式”转移时的响应性变差，输出电压vout有可能降低。
[0097]
与此相对地，若使用与“功耗p1”相对应的两个基准电压vref1、vref2，则从“轻负载模式”向“通常模式”转移时的响应性变好，能够抑制由于负载11的功耗pl的增加而导致的输出电压vout的降低。
[0098]
另外，基准电压vref1的电平相当于“第1电平”，基准电压vref2的电平相当于“第2电平”，表示“通常模式”的模式信号s1相当于“第1信号”，表示“轻负载模式”的模式信号s1相当于“第2信号”。
[0099]
此外，“规定期间ta”相当于“第1期间”，“规定期间tb”相当于“第2期间”，模式信号s1相当于“输出信号”，“功耗p1”相当于“第1值”。
[0100]
《《《《若功耗pl变为“功率p1”则改变“动作模式”时的控制ic40的动作》》》》图9是说明开关电源电路10如图8所示那样进行动作的情况下的控制ic40的动作的一个示例的图。另外，设为在时间t0之前开关电源电路10以“通常模式”进行动作，且负载11的功耗pl减少。此时，负载11的功耗pl与电压vca之间的关系由图8中的点划线的波形示出。
[0101]
在时刻t0，基准电压电路70a输出基准电压vref1来作为基准电压vref。若负载11的功耗pl减少并变为“功耗p1”，则负载检测电路63输出成为基准电压vref1的电压vca。此时，判定电路100判定在“规定期间tb”内电压vca是否小于基准电压vref1。
[0102]
在从时间t0起经过了“规定期间tb”之后的时刻t1，若判定电路100判定为在“规定期间tb”内电压vca小于基准电压vref1，则输出电路101输出表示“轻负载模式”的模式信号s1。若输出电路101输出表示“轻负载模式”的模式信号s1，则控制ic40开始间歇地驱动nmos晶体管24、25。由此，由于即使负载11的功耗pl没有大幅地减少，谐振电流icr的平均值也减少，因此，负载检测电路63输出进一步降低后的电压vca。
[0103]
在时刻t2，由于“动作模式”发生变化而引起的电压vca的降低结束。此时，负载11的功耗pl与电压vca之间的关系由图8中的双点划线的波形示出。
[0104]
在从时刻t1起经过了“规定期间ta”的时刻t3，延迟电路90输出在时刻t1由输出电路101输出的表示“轻负载模式”的模式信号s1。由此，选择器91选择基准电压vref2，作为基准电压vref进行输出。
[0105]
在时刻t4，若负载11的功耗pl增加并变为“功耗p1”，则负载检测电路63输出成为基准电压vref2的电压vca。此时，判定电路100判定在“规定期间tb”内电压vca是否小于基准电压vref2。
[0106]
因此，输出电路101输出表示“通常模式”的模式信号s1。若输出电路101输出表示“通常模式”的模式信号s1，则控制ic40开始连续地驱动nmos晶体管24、25。由此，由于即使负载11的功耗pl没有大幅地增加，谐振电流icr的平均值也增加，因此负载检测电路63输出进一步上升后的电压vca。
[0107]
在时刻t5，由于“动作模式”发生变化而引起的电压vca的上升结束。此时，负载11的功耗pl与电压vca之间的关系由图8中的点划线的波形示出。
[0108]
在从时刻t4起经过了“规定期间ta”的时刻t6，延迟电路90输出在时刻t4由输出电路101输出的表示“通常模式”的模式信号s1。由此，选择器91选择基准电压vref1，作为基准电压vref进行输出。
[0109]
《《《控制电路65b的详细内容》》》
返回图7，图7是表示控制电路65的一个实施方式即控制电路65b的一个示例的图。除了使用基准电压电路70b作为基准电压电路70之外，控制电路65b的结构与控制电路65a的结构相同，因此省略其说明。此外，控制电路65b构成为包括基准电压电路70b和信号输出电路71。
[0110]
《《《基准电压电路70b的详细内容》》》除了基于表示“轻负载模式”的模式信号s1输出表示“功耗p2”的基准电压vref3来作为基准电压vref来取代基准电压vref2之外，基准电压电路70b与基准电压电路70a相同。此外，“功耗p2”大于“功耗p1”，基准电压vref1高于基准电压vref3。
[0111]
由此，由于负载11的功耗pl为比“功耗p1”要大的“功耗p2”，“动作模式”从“轻负载模式”转移到“通常模式”。然而，通过如上述那样进行动作，考虑到由于负载11的功耗pl的瞬态变化而引起的电压vca的微小变化，从而能够抑制由于负载11的功耗pl的增加而引起的输出电压vout的降低。
[0112]
由于信号输出电路71在控制电路65a和控制电路65b之间是相同的，因此省略说明。
[0113]
图10是表示负载11的功率pl变为“功耗p1”及“功耗p2”时改变动作模式的情况下的功率pl与电压vca的关系的一个示例的图。即，图10是使用了控制电路65b作为控制电路65的情况下的一个示例。
[0114]
在负载11的功耗pl大于“功耗p2”时，控制ic40以“通常模式”来驱动nmos晶体管24、25。并且，在负载11的功耗pl减少而变为“功耗p1”之前，控制ic40以“通常模式”来驱动nmos晶体管24、25。
[0115]
另一方面，在负载11的功耗pl小于“功耗p1”时，控制ic40以“轻负载模式”来驱动nmos晶体管24、25。并且，在负载11的功耗pl增加而变为“功耗p2”之前，控制ic40以“轻负载模式”来驱动nmos晶体管24、25。
[0116]
关于从“通常模式”转移到“轻负载模式”时的动作，与图8的情况下的动作相同。以下说明从“轻负载模式”转移到“通常模式”时的动作。
[0117]
当负载11的功耗pl为“功耗pb”时，电压vca表示b点处的电压。接着，负载11的功耗pl增加，电压vca上升，若变为基准电压vref3，则负载11的功耗pl变为“功耗p2”。此时，信号输出电路71输出表示“通常模式”的模式信号s1。然后，开关电源电路10以“通常模式”进行动作。
[0118]
由此，基准电压电路70b在“通常模式”下输出基准电压vref1，在“轻负载模式”下输出基准电压vref3。因此，当负载11的功耗pl变为“功耗p1”时，进行从“通常模式”向“轻负载模式”的转移。另一方面，当负载11的功耗pl变为“功耗p2”时，进行从“轻负载模式”向“通常模式”的转移。
[0119]
若通过单个基准电压来判定“动作模式”的转移，则当负载11的功耗pl不同时，发生“动作模式”的转移。于是，这成为在负载11的功耗pl进一步增加之后，从“轻负载模式”向“通常模式”进行转移。
[0120]
对此，本实施方式中，原本当负载11的功耗pl变为“功耗p1”时，在想要进行“动作模式”的转移的情况下，通过分别对应于“功耗p1”或“功耗p2”的两个基准电压vref1和vref3来判定“动作模式”的转移。
[0121]
通过如上述那样进行“动作模式”的转移，考虑到由于负载11的功耗pl的瞬态变化而引起的电压vca的微小变化，从而能够抑制由于负载11的功耗pl的增加而引起的输出电压vout的降低。另外，基准电压vref3的电平相当于“第2电平”，“功耗p2”相当于“第2值。”[0122]
《《《《在功耗pl变为“功耗p1”或“功耗p2”时改变动作模式的情况下的控制ic40的动作》》》》图11是说明开关电源电路10如图10所示那样进行动作的情况下的控制ic40的动作的一个示例的图。另外，设为在时间t10之前开关电源电路10以“通常模式”进行动作，且负载11的功耗pl减少。此时，负载11的功耗pl与电压vca之间的关系由图9中的点划线的波形示出。
[0123]
从时刻t10到时刻t12的动作与图9的从时刻t0到时刻t2的动作相同，因此省略说明。
[0124]
在从时刻t11起经过了“规定期间ta”的时刻t3，延迟电路90输出在时刻t11由输出电路101输出的表示“轻负载模式”的模式信号s1。由此，选择器91选择基准电压vref3，作为基准电压vref进行输出。
[0125]
在时刻t14，若负载11的功耗pl增加而变为“功耗p2”，则负载检测电路63输出成为基准电压vref3的电压vca。此时，判定电路100判定在“规定期间tb”内电压vca是否小于基准电压vref3。
[0126]
因此，输出电路101输出表示“通常模式”的模式信号s1。若输出电路101输出表示“通常模式”的模式信号s1，则控制ic40开始连续地驱动nmos晶体管24、25。由此，由于即使负载11的功耗pl没有大幅地增加，谐振电流icr的平均值也增加，因此负载检测电路63输出进一步上升后的电压vca。
[0127]
从时刻t15到时刻t16的动作与图9的从时刻t5到时刻t6的动作相同，因此省略说明。
[0128]
＝＝＝变形例＝＝＝图12是表示在数字信号处理电路(dsp)110和存储器111安装了控制电路65的情况下的控制ic41的一个示例的图。图12中，用与图2相同的参照标号来示出的部件是与图2相同的部件。
[0129]
控制电路65构成为包括dsp 110和存储器111。存储器111存储有与基准电压电路70的处理相对应的基准电压部和与信号输出电路71的处理相对应的信号输出部。于是，dsp110执行从存储器111读取的基准电压部和信号输出部的处理。
[0130]
此外，在本实施方式中，说明了将控制ic 40用于llc谐振电流型的转换器的一个示例。然而，控制ic 40也可以用于通过驱动控制流过电感器的电感器电流的晶体管来生成输出电压的电源电路(例如，反激式的转换器、同步整流型的转换器等)。
[0131]
＝＝＝总结＝＝＝以上，对本实施方式的开关电源电路10进行了说明。控制ic40对驱动电路66进行控制，使得在开关电源电路10以“通常模式”进行动作时，负载11的功耗pl减少，若负载检测电路63输出的电压vca变为基准电压vref1，则开关电源电路10以“轻负载模式”进行动作。另一方面，对驱动电路66进行控制，使得若开关电源电路10以“轻负载模式”进行动作时，则负载11的功耗pl增加，若电压vcs变为基准电压vref2或vref3，则开关电源电路10以“通常
模式”进行动作。由此，即使负载11的功耗pl与电压vca之间的关系由根据“动作模式”而不同的波形来表示，当负载11的功耗pl变为“功耗p1”时、或变为“功耗p1”或“功耗p2”时，也可以改变“动作模式”。因此，能够提供一种能够使电源电路根据多个模式适当地进行动作的集成电路。
[0132]
另外，控制电路65包括基准电压电路70和信号输出电路71。由此，即使负载11的功耗pl与电压vca之间的关系由根据“动作模式”而不同的波形来表示，也可以将各个波形中改变“动作模式”时的各个基准电压vref与电压vca进行比较。
[0133]
此外，基准电压电路70在输入表示“通常模式”的模式信号s1之后到经过“规定期间ta”之前，维持基准电压vref。即，负载11的功耗pl与电压vca之间的关系在根据“动作模式”而不同的波形之间，在电压vca从“轻负载模式”的波形向“通常模式”的波形变化的期间内，基准电压电路70不改变基准电压vref。由此，输出电路101能够维持表示“轻负载模式”的模式信号s1，直到电压vca的变化完成。
[0134]
此外，基准电压电路70在输入表示“轻负载模式”的模式信号s1之后到经过“规定期间ta”之前，维持基准电压vref。即，负载11的功耗pl与电压vca之间的关系在根据“动作模式”而不同的波形之间，在电压vca从“通常模式”的波形向“轻负载模式”的波形变化的期间内，基准电压电路70不改变基准电压vref。由此，输出电路101能够维持表示“通常模式”的模式信号s1，直到电压vca的变化完成。
[0135]
此外，基准电压电路70在输入模式信号s1之后到经过“规定期间ta”之前，维持基准电压vref。即，负载11的功耗pl与电压vca之间的关系在根据“动作模式”而不同的波形之间，在电压vca变化的期间内，基准电压电路70不改变基准电压vref。由此，输出电路101在因“动作模式”的转移而引起的电压vca的变化完成之前能够维持模式信号s1。
[0136]
此外，“规定期间ta”比rc积分电路的“时间常数τ”要长，该rc积分电路由负载检测电路63的电阻84和连接到端子ca的电容器53构成。由此，负载检测电路63可以输出与“动作模式”相对应的电压vca。
[0137]
此外，信号输出电路71包括判定电路100和输出电路101。当电压vca在低于基准电压vref1之后立即变得高于基准电压vref1时，判定电路100不使输出电路101改变模式信号s1。在“轻负载模式”时当电压vca变得高于基准电压vref2或vref3时，输出电路101在负载11的功耗pl小于“功耗p1”或“功耗p2”的期间持续了“规定期间tb”之前，立即将模式信号s1从“轻负载模式”改变为“通常模式”。即，若确认负载11的功耗pl稳定地低于“功耗p1”时，则信号输出电路71将“动作模式”从“通常模式”改变为“轻负载模式”，若负载11的功耗pl超过“功耗p1”或“功耗p2”，则信号输出电路71立即将“动作模式”从“轻负载模式”改变为“通常模式”。由此，开关电源电路10能够以更高的效率和响应性来生成输出电压vout。
[0138]
此外，当负载11的功耗pl变为与“功耗p1”不同的“功耗p2”时，基准电压电路70将“动作模式”从“轻负载模式”改变为“通常模式”。由此，虽然负载11的功耗pl为比“功耗p1”要大的“功耗p2”，“动作模式”从“轻负载模式”转移到“通常模式”，但是考虑到电压vca的微小变化，可以抑制由于负载11的功耗pl的增加而引起的输出电压vout的降低。
[0139]
另外，将基准电压vref1设为高于基准电压vref2和vref3。由此，与在相同电压vca下改变“动作模式”相比，可以提高开关电源电路10的效率和对负载11的响应性。
[0140]
此外，将“通常模式”时的基准电压vref1和“轻负载模式”时的基准电压vref2设为
负载11的功耗pl变为“功耗p1”时的电压vca的电压。由此，若负载11的功耗pl高于“功耗p1”，则开关电源电路10能够以“通常模式”进行动作，若负载11的功耗pl低于“功耗p1”，则开关电源电路10能够以“轻负载模式”进行动作。
[0141]
此外，开关电源电路10的“动作模式”具有“通常模式”和“轻负载模式”这两种模式，控制ic40根据各“动作模式”来改变nmos晶体管24、25的驱动方法。由此，即使负载11的功耗pl改变，开关电源电路10也能够抑制输出电压vout的降低，同时有效地生成输出电压vout。
[0142]
上述实施方式用于容易理解本发明，而并不用于限定并解释本发明。此外，在不脱离本发明的思想的前提下，可以对本发明进行变更、改良，并且本发明的同等发明当然也包含在本发明内。标号说明
[0143]
10 开关电源电路，11 负载，20、21、22、32、52、53 电容器，23、60、84 电阻，24、25 nmos晶体管，26 变压器，27 控制模块，30、31 二极管，33 恒压电路，34 发光二极管，51 光电晶体管，61、64 模数转换器(adc)，62 振荡电路，63 负载检测电路，65 控制电路，66 驱动电路，70 基准电压电路，71 信号输出电路，80 分压电路，81、83 开关，82 逆变器，90 延迟电路，91 选择器，100 判定电路，101 输出电路，110 数字信号处理电路(dsp)，111 存储器。