[發(fā)明專利]開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580043894.1
• 申請(qǐng)日: 2005-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101084621A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岡本成弘;山倫章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/155
• 分類號(hào): H02M3/155
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李貴亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器(switching?regulator)，具體地涉及在使用開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器的DC/DC轉(zhuǎn)換器中，適于不需要作為軟啟動(dòng)電路而設(shè)置的用于得到大的時(shí)間常數(shù)的電容器，能夠降低軟啟動(dòng)時(shí)間的偏差，并且縮短電源電壓穩(wěn)定化控制開(kāi)始之前的時(shí)間的IC化的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器。

背景技術(shù)

以往，在便攜式的音響設(shè)備或個(gè)人計(jì)算機(jī)、PHS、便攜式電話機(jī)、便攜用電子設(shè)備中，為得到有效轉(zhuǎn)換的電源電壓，采用了使用開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器的DC/DC轉(zhuǎn)換器的電源電路。

圖4是該DC/DC轉(zhuǎn)換器(開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器)的一例的說(shuō)明圖。

10是開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，11是其誤差放大器，12是基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，13是PWM脈沖發(fā)生電路，14是驅(qū)動(dòng)器。15是開(kāi)關(guān)電路，P溝道的MOSFET晶體管Q與肖特基二極管D的串聯(lián)電路設(shè)置在電源線+Vcc(輸入側(cè)直流電源的電壓)和地線GND之間。

16是其輸出端子，在該輸出端子16上，電力用的電容器Co設(shè)置在與地線GND之間。并且，晶體管Q和肖特基二極管D的連接點(diǎn)與該輸出端子16之間連接線圈L。作為線圈L，使用例如10μH左右的線圈，作為電容器Co，使用例如150μF左右的電容器。此外，在輸出端子16上，還在和地線GND之間設(shè)有輸出電壓檢測(cè)用的電阻分壓電路17，由電阻分壓電路17檢測(cè)的電壓Vs反饋到誤差放大器11。該檢測(cè)電壓Vs在誤差放大器11中與基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路12的比較基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較。根據(jù)該比較結(jié)果，在誤差放大器11中產(chǎn)生誤差電壓VE(誤差檢測(cè)信號(hào))，然后輸入到PWM脈沖發(fā)生電路13中。PWM脈沖發(fā)生電路13通常由比較器(COM)13a和三角波發(fā)生電路13b構(gòu)成。

在PWM脈沖發(fā)生電路13中，這些三角波發(fā)生電路13b的電壓波形在比較器13a中與誤差電壓Eo進(jìn)行比較。用基于與比較基準(zhǔn)電壓Vref的比較結(jié)果的誤差電壓Eo來(lái)對(duì)三角波進(jìn)行限幅，并與被限幅的寬度對(duì)應(yīng)地生成PWM脈沖。PWM脈沖被施加到驅(qū)動(dòng)器14。驅(qū)動(dòng)器14根據(jù)PWM脈沖的脈沖寬度來(lái)導(dǎo)通/截止晶體管Q，從而向輸出端子16產(chǎn)生降壓的電壓(在升壓型時(shí)為由回掃脈沖產(chǎn)生的升壓電壓)。

而且，肖特基二極管D為在晶體管Q截止時(shí)、將從線圈L流出的電流換流向線圈L的續(xù)流二極管(flywheel?diode)。

由此，以使由電阻分壓電路17分壓的電壓、即檢測(cè)電壓Vs與比較基準(zhǔn)電壓Vref一致的方式控制晶體管Q的導(dǎo)通/截止，在輸出端子16產(chǎn)生輸出電壓Vo，且該輸出電壓Vo被穩(wěn)定為作為目標(biāo)的恒定電壓Vta。

而且，因?yàn)樵诒容^器13a的輸出中具有晶體管Q的驅(qū)動(dòng)能力，因此，在不需要驅(qū)動(dòng)器14的情況下則將其刪除。此時(shí)，比較器13a的輸出直接被送出到晶體管Q。

此處，輸出電壓檢測(cè)用的電阻分壓電路17由電阻R1和電阻R2串聯(lián)構(gòu)成。另外，比較器13a的被比較信號(hào)的(-)輸入端子有兩個(gè)，其中一個(gè)接收來(lái)自軟啟動(dòng)電路18的輸出。

軟啟動(dòng)電路18是下述的電路：通過(guò)比較器13a產(chǎn)生PWM脈沖，改變其占空比，通過(guò)逐漸擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖寬度來(lái)逐漸提高輸出電壓的電路。在圖4中，因?yàn)榫w管Q是P溝道晶體管，所以從驅(qū)動(dòng)器14輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖對(duì)應(yīng)于PWM脈沖的脈沖寬度的變化，LOW電平期間的脈沖寬度逐漸增加，與此相對(duì)應(yīng)，晶體管Q的導(dǎo)通期間增加。

該軟啟動(dòng)電路18一般公知有使用了CR時(shí)間常數(shù)電路的電壓發(fā)生電路或者軟啟動(dòng)電壓發(fā)生電路(專利文獻(xiàn)1)，其中，所述CR時(shí)間常數(shù)電路將對(duì)電容器的充電電壓設(shè)為三角波臨界值，所述軟啟動(dòng)電壓發(fā)生電路使用計(jì)數(shù)器和D/A轉(zhuǎn)換器，根據(jù)時(shí)鐘CLK產(chǎn)生階梯狀上升的電壓信號(hào)。

特別是前者的軟啟動(dòng)電路18，其二次側(cè)的電容器Co的電電容量大。由此，相對(duì)于輸出電流，在需要大的穩(wěn)定性的電路中，防止沖擊電流(沖流)，或在多溝道電源電路中，在控制各個(gè)輸出定時(shí)時(shí)便利。

通過(guò)設(shè)置這種軟啟動(dòng)電路18，逐漸擴(kuò)大開(kāi)關(guān)晶體管Q的導(dǎo)通期間，因此，向電容器Co的充電電流逐漸增加，從而防止了在啟動(dòng)時(shí)向未充電狀態(tài)的電容器Co流入大的電流。由此，具有在開(kāi)關(guān)晶體管Q不被破壞地情況下完成的優(yōu)點(diǎn)。

專利文獻(xiàn)1：日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2004-23948號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容

用于軟啟動(dòng)的時(shí)間根據(jù)輸出電流值和二次側(cè)電容器Co的電容量的不同而不同，但通常將輸出電壓Vo上升到目標(biāo)電壓Vta或其附近的正常電壓的時(shí)間設(shè)為1msec～20msec左右。