[發明專利]使用同步整流方式的比較器方式DC-DC 轉換器

有效

• 申請號: 201080007123.8
• 申請日: 2010-01-06
• 公開（公告）號: CN102308463A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 蜂谷尚悟;竹村興
• 申請（專利權）人: 哉英電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;朱麗娟

技術領域

本發明涉及使用同步整流方式的比較器方式DC-DC轉換器。

背景技術

已知的有由輸入電壓生成穩定的輸出電壓的DC-DC轉換器。DC-DC轉換器具有藉由對開關元件進行開關而生成對輸入電壓進行電壓變換后的輸出電壓的電壓變換部；和為了使電壓變換部的輸出電壓穩定，而控制開關元件的開關的控制部。

就以電壓變換部的構成而言，有在高(High)側使用開關元件，在低(Low)側使用二極管的構成，或在高側及低側使用開關元件的構成，即使用同步整流方式的構成等。該同步整流方式中，因在低側也使用電壓下降量比二極管小的開關元件，故可以提高電力變換效率。在專利文獻1揭示有電壓變換部使用同步整流方式的DC-DC轉換器。在該同步整流方式DC-DC轉換器中，為了防止兩個開關元件同時成為導通狀態而造成短路，設置有使這些開關元件同時成為截止(OFF)狀態的期間，即空檔時間(Dead?Time)。

另外，就以控制部的控制手法而言，例如有使用PWM(脈沖寬度調制)方式的手法或使用比較器方式的手法等。在使用PWM方式的手法中，藉由將開關元件的開關頻率設為一定，調整導通脈沖寬度，使電壓變換部的輸出電壓穩定。另外，比較器方式是使用比較器，將開關元件的導通脈沖寬度設為一定，調整截止脈沖寬度(即開關頻率)，依此使電壓變換部的輸出電壓穩定。

藉由該些控制手法的不同，比較器方式比起PWM方式，具有以下的優點。DC-DC轉換器有時當作PU(Processor?Unit)等的電壓源使用。在PU中，當從待機狀態移至處理狀態時，消耗電流快速增加。藉由負荷電流的快速增加，當輸出電壓快速下降時，在比較器方式DC-DC轉換器中，因藉由比較器檢測出輸出電壓的下降而立即輸出導通脈沖，故比起在預定的截止脈沖期間中無法輸出脈沖的PWM方式，可使輸出電壓更快穩定。如此一來，比較器方式比起PWM方式，具有對負荷電流的快速增加的響應特性佳的特征。

在該比較器方式DC-DC轉換器中，設置有用于決定固定的導通脈沖寬度的導通時間，或用于決定截止脈沖的最小寬度的最小截止時間。該最小截止時間是由于下述理由而被設置的。在比較器方式DC-DC轉換器中，在開關元件的導通/截止切換時，有因用于驅動開關元件的驅動電路的動作狀態切換而引起高電平側的電源電壓變動的情形。尤其，高側的開關元件從導通切換至截止，低側的開關元件從截止切換至導通時，即輸出電壓低于基準電壓時，比較器動作。此時，因高電平側的電源電壓的變動而引起比較器用的電源電壓或基準電壓變動時，則有可能比較器執行錯誤動作。因此，設置有在高電平側的電源電壓及基準電壓的變動變穩定之前的預定期間，即使比較器執行錯誤動作，也不切換到生成導通脈沖，即用于繼續生成截止脈沖的最小截止時間。

[先行技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2007-185050號公報

發明內容

[發明所欲解決的課題]

但是，在使用同步整流方式的比較器方式DC-DC轉換器中，為了設置值不同的空擋時間、導通時間及最小截止時間，必須具備多個由電阻元件和電容元件所構成的模擬型延遲電路，難以小型化及低價格化。

再者，由半導體內部構成模擬型延遲電路時，因電阻元件及電容元件的制造偏差或溫度變動引起模擬型延遲電路的延遲時間，即空檔時間、導通時間及最小截止時間的精度變差。為了提高模擬型延遲電路的延遲時間的精度，雖然考慮模擬型延遲電路使用修整電路元件而予以調整，但是又更加妨礙小型化及低價格化。

在此，本發明的目的是提供不妨礙小型化及低價格化，可提高導通時間、最小截止時間及空檔時間的精度的使用同步整流方式的比較器方式DC-DC轉換器。

[用于解決課題的手段]