[發明專利]DC-DC轉換器

無效

• 申請號: 201010286422.1
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN102025273A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 上原治
• 申請（專利權）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M1/36
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及產生恒定電壓的DC-DC轉換器，特別涉及具有軟啟動功能的DC-DC轉換器電路。

背景技術

作為現有的具有軟啟動功能的DC-DC轉換器，公知有圖6所示的結構。在圖6中，作為一例，舉出了降壓型DC-DC轉換器。

基準電壓電路103與偏置電路134和晶體管132的漏極連接。晶體管132的柵極與偏置電路131和電容133之間的連接點相連，源極與偏置電路135和作為節點Vref_ss的誤差放大器101的同相輸入端子連接。誤差放大器101的反相輸入端子與FB端子120連接，輸出端子與PWM比較器102的同相輸入端子連接。PWM比較器102的反相輸入端子與三角波產生電路104連接，輸出端子與緩沖器107的輸入端子連接。緩沖器107的輸出端子與EXT端子121連接。外置NchFET?114的柵極與EXT端子121連接，漏極與線圈112和二極管的陽極連接，源極與地連接。在線圈的相反側，并聯連接有電源端子110和電容111。二極管的陰極與電容115和輸出端子122連接。輸出端子122與電阻117和電容116并聯連接。電阻118與電阻117連接，該連接點與FB端子120連接。

當向電源端子110與地123之間供給電源電壓時，從偏置電路131流出電流，在電容133中蓄積電荷，晶體管132的柵極電壓逐漸上升。這樣，晶體管132逐漸導通，節點Vref_ss逐漸上升到基準電壓。誤差放大器的同相端子逐漸上升，所以，輸出也逐漸上升。因此，關于PWM比較器102的輸出，通過對逐漸上升的誤差放大器101的輸出與三角波產生電路104的輸出進行比較，由此，輸出從窄的占空比(duty)的脈沖逐漸變寬的占空比的脈沖。該脈沖經由緩沖器107輸入到外置NchFET?114的柵極，控制輸出電壓逐漸上升。通過控制輸出電壓逐漸上升，能夠防止產生過沖(overshoot)和突入電流(例如參照專利文獻1)。

【專利文獻1】日本特開2005-51956號公報

為了抑制流過FET晶體管的突入電流，軟啟動電路要求幾毫秒(ms)的軟啟動時間。在現有的電路中，由于要使節點Vref_ss逐漸上升，所以，需要幾毫秒來使該節點上升。因此，例如在軟啟動電路的輸出在幾毫秒后才上升到Vref電壓(例如0.6V)這樣的條件下，當設恒流電路131的電流為20nA時，需要100pF左右的電容。

進而，為了延長軟啟動時間，需要增大電容值，但是，從芯片尺寸增大的方面看，這是難以實現的。另一方面，如果減小恒定電流值，則能夠在相同的電容值下延長軟啟動時間，但是，在將恒定電流值設為大致10nA以下的微小電流時，高溫時的漏電流等將達到不能忽視的程度，將成為引起軟啟動電路工作不良的因素。因此，對于不改變電容值而是通過減小恒定電流值、從而不改變芯片尺寸來延長軟啟動時間的方案而言，其是存在極限的，在實用方面，認為恒定電流為20nA左右、電容值為100pF左右是妥當的。

發明內容

本發明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于，提供一種無需增大DC-DC轉換器的軟啟動電路中使用的電容值即可延長軟啟動時間的軟啟動電路。

為了解決上述課題，本發明的具有軟啟動電路的DC-DC轉換器采用了以下結構。

DC-DC轉換器具有軟啟動電路、PWM比較器電路、基準電壓電路、誤差放大器、三角波產生電路和緩沖器，其特征在于，在所述軟啟動電路中，恒流電路與第一切換電路連接，所述第一切換電路的輸出與第一電容和第二切換電路連接，所述第二切換電路的輸出與第二電容連接，所述第一切換電路輸入第一時鐘(CLOCK)信號，所述第二切換電路輸入第二時鐘信號。

本發明的具有軟啟動電路的DC-DC轉換器在軟啟動電路中使用開關電容電路來逐漸升高電壓，所以，無需像以往那樣增大軟啟動電路的電容值，即可延長軟啟動時間。而且，能夠實現不增大芯片尺寸、消除輸出電壓的過沖、防止突入電流等的特性的進一步的提高。

附圖說明

圖1是第1實施方式的具有軟啟動電路的DC-DC轉換器的電路圖。

圖2是第1實施方式的軟啟動電路的詳細電路圖。

圖3是說明第1實施方式的軟啟動電路的動作的圖。

圖4是第2實施方式的具有軟啟動電路的DC-DC轉換器的電路圖。

圖5是第2實施方式的軟啟動電路的詳細電路圖。

圖6是現有的具有軟啟動電路的DC-DC轉換器的電路圖。

標號說明