[發(fā)明專利]輸出設(shè)備和具有該輸出設(shè)備的電子設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680007182.9
• 申請日: 2006-04-20
• 公開（公告）號: CN101133544A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大參昌貴
• 申請（專利權(quán)）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: 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: 朱進(jìn)桂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于提升輸入電壓以產(chǎn)生輸出電壓的升壓型開關(guān)電源設(shè)備(斬波型電源設(shè)備)。

背景技術(shù)

如圖6A所示，在常規(guī)升壓型開關(guān)電源IC(集成電路)100中，由IC中集成的功率晶體管PT的開關(guān)對流經(jīng)外部安裝的電感器Lex的電流進(jìn)行控制，由外部安裝的肖特基勢壘二極管SBD和外部安裝的平滑電容器Cex構(gòu)成的整流平滑裝置產(chǎn)生將饋送至負(fù)載Z的輸出電壓Vout。

已公開和提出了多種與本發(fā)明相關(guān)的常規(guī)技術(shù)，例如：一種半導(dǎo)體器件，能夠在以該半導(dǎo)體器件構(gòu)建的電路中防止可能招致多種問題的寄生二極管相關(guān)故障(見專利公開1)；一種整流器電路，即使在MOSFET用作整流器元件的情況下，也能夠降低MOSFET兩端的電壓下降，從而防止整流效率的降低(見專利公開2)；以及一種電源電路，能夠減小其輸出級電路占用的面積，從而輕易地防止反向電流從與負(fù)載并聯(lián)的電容器流向輸出端子(見專利公開3)。

專利公開1：JP-A-H08-186261(圖3)

專利公開2：JP-A-H11-233730

專利公開3：JP-A-2003-347913

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題

的確，上述常規(guī)升壓型開關(guān)電源IC?100能夠通過對功率晶體管PT的導(dǎo)通/截止控制(占空控制)提升輸入電壓Vin，以產(chǎn)生輸出電壓Vout。

然而不便之處在于，在圖6A所示的常規(guī)升壓型開關(guān)電源IC?100中，在停止設(shè)備操作的情況下，即使在停止功率晶體管PT的開關(guān)時，也不一定切斷從施加有輸入電壓Vin的節(jié)點到負(fù)載Z的電流路徑，因此，例如，輸入電壓Vin的變化可能引起漏電流流經(jīng)負(fù)載Z。不利地，這會導(dǎo)致電源的不完全關(guān)閉。

上述缺點的解決方案是，如圖6B所示，附加地設(shè)置用于切斷上述電流路徑的外部安裝晶體管Qex。然而，這樣做涉及到晶體管Qex的附加安裝，從而難以使結(jié)合升壓型開關(guān)電源IC?100的電子設(shè)備整體上比較緊湊、輕巧和小型。

即使采用如上所述附加設(shè)置的外部安裝晶體管Qex，如果將輸出電壓Vout饋送至負(fù)載Z的節(jié)點與低電勢節(jié)點短路(接地短路)，如圖6C所示，則大電流流經(jīng)電感器Lex和肖特基勢壘二極管SBD，并毀壞這些元件。

上述專利公開1到3中公開和提出的常規(guī)技術(shù)均無法適當(dāng)切斷從施加有輸入電壓Vin的節(jié)點到負(fù)載Z的電流路徑，因此，它們在解決上述缺點方面都沒有幫助。

本發(fā)明的目的是提供一種升壓型開關(guān)電源設(shè)備，該設(shè)備能夠在需要時適當(dāng)切斷從施加有輸入電壓的節(jié)點到負(fù)載的電流路徑，從而有助于實現(xiàn)結(jié)合有該升壓型開關(guān)電源設(shè)備的電子設(shè)備的小型化和改進(jìn)的可靠性。

解決問題的手段

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種升壓型開關(guān)電源設(shè)備以集成到集成電路中的形式具有：輸入端子，經(jīng)由外部安裝的電感器向其施加輸入電壓；輸出端子，從其向負(fù)載饋送輸出電壓；輸出晶體管，連接在輸入端子與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)電源節(jié)點之間；第一P溝道場效應(yīng)晶體管，連接在輸入端子與輸出端子之間；第二P溝道場效應(yīng)晶體管，連接在輸出端子與第一P溝道場效應(yīng)晶體管的背柵極之間；以及開關(guān)控制部分，用于控制輸出晶體管、第一P溝道場效應(yīng)晶體管和第二P溝道場效應(yīng)晶體管的開關(guān)。這里，開關(guān)控制部分被配置為當(dāng)提升輸入電壓以產(chǎn)生輸出電壓時，開關(guān)控制部分彼此互補地控制輸出晶體管和第一P溝道場效應(yīng)晶體管的開關(guān)，同時保持第二P溝道場效應(yīng)晶體管導(dǎo)通，并且當(dāng)停止所述設(shè)備的操作時，開關(guān)控制部分使輸出晶體管、第一P溝道場效應(yīng)晶體管和第二P溝道場效應(yīng)晶體管全部截止(第一配置)。

采用這種配置，通過第二P溝道場效應(yīng)晶體管，不僅可以切斷經(jīng)由第一P溝道場效應(yīng)晶體管的電流路徑，還可以切斷經(jīng)由伴隨第一P溝道場效應(yīng)晶體管的體二極管的電流路徑。因此，與設(shè)置外部安裝的晶體管以切斷漏電流的常規(guī)配置不同，本配置可以在需要時適當(dāng)切斷從施加有輸入電壓的節(jié)點到負(fù)載的電流路徑，而不會妨礙結(jié)合有該升壓型開關(guān)電源設(shè)備的電子設(shè)備的小型化和重量/厚度的減小。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，具有上述第一配置的升壓型開關(guān)電源設(shè)備還可以以集成到所述集成電路中的形式具有：電源端子，直接向其施加輸入電壓；以及第三P溝道場效應(yīng)晶體管，其源極與第一P溝道場效應(yīng)晶體管的背柵極連接，其漏極與電源端子連接，其柵極與輸出端子連接(第二配置)。采用這種配置，當(dāng)輸出電壓下降到預(yù)定電勢電平時，可以將第一和第二P溝道場效應(yīng)晶體管的背柵極電壓牢固地固定到輸入電壓，從而確保第一和第二P溝道場效應(yīng)晶體管保持在截止?fàn)顟B(tài)。