[發(fā)明專利]開關(guān)穩(wěn)壓器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810080556.0
• 申請日: 2008-02-22
• 公開（公告）號: CN101252316A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西田淳二
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社理光
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 許靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及設(shè)有逆電流防止電路的開關(guān)穩(wěn)壓器(switching?regulator)，更具體地說，所述逆電流防止電路補(bǔ)正用于檢測在升壓動(dòng)作及降壓動(dòng)作的逆電流的檢測電壓的差，能提高電力變換效率。

背景技術(shù)

以往，在同步整流方式的開關(guān)穩(wěn)壓器中，有向電感器連續(xù)流過電流的連續(xù)模式以及流過電感器的電流不是連續(xù)的不連續(xù)模式，若在輕負(fù)載時(shí)成為不連續(xù)模式，則從輸出端朝著電感器流過逆方向電流即產(chǎn)生所謂逆電流，電力變換效率明顯低下。

圖1表示設(shè)有逆電流防止功能的以往的降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器的電路例(例如參照專利文獻(xiàn)2)。

在圖1中，在比較器123比較開關(guān)晶體管Q101和同步整流晶體管Q102的連??接部的電壓和參照電壓Vref的電壓。若開關(guān)晶體管Q101斷開成為截止?fàn)顟B(tài)，則同步整流晶體管Q102接通成為導(dǎo)通狀態(tài)。在該期間，因開關(guān)晶體管Q101接通期間蓄積在電感器101的能量，電路持續(xù)流過電感器L101。因此，同步整流晶體管Q102的漏極電壓低下直到負(fù)電壓，從接地電壓通過同步整流晶體管Q102及電感器L101，電流持續(xù)流向輸出端，輸出電壓Vout。但是，流向電感器L101的電流隨著蓄積在電感器L101的能量釋放而減少。

開關(guān)晶體管Q101斷開期間，若蓄積在電感器101的能量全部釋放，則流過電感器L101的電流成為0，此后，從上述輸出端向電感器L101流過逆電流。因此，同步整流晶體管Q102的漏極電壓成為正電壓，若該漏極電壓超過參照電壓Vref，比較器123的輸出信號的信號電平反轉(zhuǎn)成為高電平。該高電平信號通過NAND電路124，使得同步整流晶體管Q102的柵極為低電平，由于同步整流晶體管Q102斷開，防止發(fā)生逆電流。使得參照電壓Vref具有溫度依存性，補(bǔ)償同步整流晶體管Q102的接通電阻的溫度特性。

[專利文獻(xiàn)1]日本特開2006-14482號公報(bào)

[專利文獻(xiàn)2]日本特開2006-60977號公報(bào)

但是，在這種以往技術(shù)例中，逆電流產(chǎn)生后使得同步整流晶體管Q102斷開，因此，不能使得因逆電流引起的損失為0，引起效率低下。再有，如圖5所示，設(shè)有降壓用及升壓用的各開關(guān)晶體管SW101，SW103，降壓用及升壓用的各同步整流晶體管SW102，SW104、根據(jù)輸入電壓Vin切換降壓動(dòng)作及升壓動(dòng)作的升降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器場合，如圖4所示，在監(jiān)視降壓用同步整流晶體管SW102的兩端電壓中，不能防止升壓動(dòng)作時(shí)發(fā)生的逆電流。

降壓用及升壓用的各開關(guān)晶體管SW101，SW103一起斷開期間，流過電感器L101的電流的變化量ΔIL如下：

降壓動(dòng)作時(shí)及升降壓動(dòng)作時(shí)，成為ΔIL＝Vout/L，升壓動(dòng)作時(shí)，成為ΔIL＝(Vout-Vin)/L。

這里，L表示電感器L101的電感。

所謂降壓動(dòng)作是指使得升壓用開關(guān)晶體管SW103斷開同時(shí)、使得升壓用同步整流晶體管SW104接通狀態(tài)下，使得降壓用開關(guān)晶體管SW101及降壓用同步整流晶體管SW102互補(bǔ)地接通/斷開的動(dòng)作，所謂升壓動(dòng)作是指使得降壓用開關(guān)晶體管SW101接通同時(shí)、使得降壓用同步整流晶體管SW102斷開狀態(tài)下，使得升壓用開關(guān)晶體管SW103及升壓用同步整流晶體管SW104互補(bǔ)地接通/斷開的動(dòng)作。

與此相反，所謂升降壓動(dòng)作是指使得降壓用開關(guān)晶體管SW101及升壓用開關(guān)晶體管SW103同時(shí)接通/斷開同時(shí)，使得降壓用同步整流晶體管SW102及升壓用同步整流晶體管SW104同時(shí)接通/斷開，使得降壓用開關(guān)晶體管SW101及升壓用開關(guān)晶體管SW103的各晶體管，與降壓用同步整流晶體管SW102及升壓用同步整流晶體管SW104的各晶體管互補(bǔ)地接通/斷開的動(dòng)作。

這樣，在降壓動(dòng)作時(shí)及升壓動(dòng)作時(shí)，若輸出電壓Vout一定，則流過電感器L101的電流的變化量ΔIL固定，與升壓動(dòng)作時(shí)的該變化量ΔIL不同。進(jìn)而可知，升壓動(dòng)作時(shí)的變化量ΔIL依存于輸入電壓Vin。但是，對于施加在逆電流檢測用的比較器上的參照電壓沒有考慮輸入電壓Vin的電壓變化。因此，升壓動(dòng)作時(shí)不能給與合適的參照電壓，產(chǎn)生逆電流，導(dǎo)致效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為解決上述先有技術(shù)所存在的問題而提出來的，本發(fā)明的目的在于，得到在各動(dòng)作模式中能可靠地防止產(chǎn)生逆電流的開關(guān)穩(wěn)壓器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出以下方案：

(1)一種開關(guān)穩(wěn)壓器，包括：

電感器，從輸入電壓端儲存電荷；