[發明專利]開關控制電路

有效

• 申請號: 200780001044.4
• 申請日: 2007-04-04
• 公開（公告）號: CN101351950A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 福士巖;丸木雅大;野間隆嗣
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社;株式會社村田制作所
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M7/21
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 郭放

技術領域

本發明涉及開關控制電路。

背景技術

在各種電子機器中，使用了為了生成比輸入電壓低的目標電平的輸出電壓的降壓型的DC-DC轉換器。圖8是表示降壓型的DC-DC轉換器的一般的構成的圖。DC-DC轉換器100包含N通道MOSFET110、111、電感器120以及電容器121構成。通過在N溝道MOSFET110的漏極上施加輸入電壓Vin，使N溝道MOSFET?110導通、N溝道MOSFET?111截止，從而在電感器120上施加輸入電壓Vin，對電容器121充電，輸出電壓Vout上升。其后，如果N溝道MOSFET?110變成截止，N溝道MOSFET?111變成導通，則因蓄積在電感器120上的能量的作用，在由N溝道MOSFET?111、電感器120、電容器121構成的環路上流過電流，使電容器121放電，輸出電壓Vout下降。這樣，在DC-DC轉換器100中，通過在適當的時刻使N溝道MOSFET110、111通斷，控制輸出電壓Vout變成目標電平。

作為用于控制N溝道MOSFET?110、111的開關的電路，DC-DC轉換器100具備：電阻125、126、誤差放大電路130、電容器131、電阻132、電源135、電流源136、電容器137、三角波振蕩器140、比較器150、緩沖器151、以及反相器152。

在誤差放大電路130的“-”輸入端子上，施加由電阻125、126對輸出電壓Vout進行了分壓的反饋電壓Vf。此外，在誤差放大電路130的一方的“+”輸入端子上從電源135施加成為目標電平的基準的參考電壓Vref。此外，在誤差放大電路130的另一方的“+”輸入端子上施加由來自電流源136的電流對電容器137充電所產生的電壓Vss。

誤差放大電路130輸出將施加于2個“+”輸入端子上的電壓中低的一方的電壓與施加于“-”輸入端子上的反饋電壓Vf的誤差進行放大的電壓Ve。另外，電容器131以及電阻132是用于對誤差放大電路130進行積分動作的元件。

比較器150對從三角波振蕩器140輸出的以三角波形變化的電壓Vt與從誤差放大電路130輸出的誤差電壓Ve進行大小比較，在誤差電壓Ve比電壓Vt高的期間輸出H電平的信號，在誤差電壓Ve比電壓Vt低的期間輸出L電平的信號。如果從比較器150輸出H電平的信號，則經由緩沖器151將H電平的信號輸入到N溝道MOSFET?110的柵極而使N溝道MOSFET?110變成導通，經由反相器152將L電平的信號輸入到N溝道MOSFET?111而使N溝道MOSFET?111變成截止。另一方面，如果從比較器150輸出L電平的信號，則經由緩沖器151將L電平的信號輸入到N溝道MOSFET?110的柵極而使N溝道MOSFET?110變成截止，經由反相器152將H電平的信號輸入到N溝道MOSFET?111而使N溝道MOSFET?111變成導通。

即，在反饋電壓Vf比成為基準的電壓Vref或者電壓Vss低的情況下，電壓Ve上升，從比較器150輸出H電平的信號的比例提高，輸出電壓Vout生成。此外，在反饋電壓Vf比成為基準的電壓Vref或者電壓Vss高的情況下，電壓Ve下降，從比較器150輸出L電平的信號的比例變高，輸出電壓Vout下降。這樣，在DC-DC轉換器100中，以反饋電壓Vf變成比電壓Vref或者電壓Vss的低的一方的電壓的方式，對從比較器150輸出的信號進行PWM(脈沖寬度調制)控制。

另外，在DC-DC轉換器100的動作開始時，如果開始將反饋電壓Vf變成電壓Vref的控制，因為輸出電壓Vout要急速上升，所以發生過電流，使N溝道MOSFET?110、111被破壞。因此，在DC-DC轉換器100中，通過使用電壓Vss，實現讓輸出電壓Vout逐漸上升的軟起動。

此外，在DC-DC轉換器100的起動時，有發生輸出電壓Vout不變成零電平的狀態，即有發生預偏置狀態的情況。例如，在DC-DC轉換器100的前一次的動作結束后電容器121未放完電的情況下，以及在從連接在輸出一側上的機器等發生了泄漏電流的情況等下，發生預偏置狀態。