[發(fā)明專利]開關(guān)電源的控制電路、控制方法及開關(guān)電源、電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110462304.6
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102594123B
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石野勉
• 申請（專利權(quán)）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H02M3/155
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邸萬奎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電源。

背景技術(shù)

為生成比輸入電壓高的電壓或者低的電壓，利用開關(guān)電源。開關(guān)電源具有輸出 電感器、輸出電容器、開關(guān)晶體管以及用于控制開關(guān)晶體管的導(dǎo)通關(guān)斷的控制電路。

為提高開關(guān)電源輕負(fù)荷時的效率，在輕負(fù)荷狀態(tài)下有時降低開關(guān)元件的導(dǎo)通、 關(guān)斷切換的頻度，亦即開關(guān)頻率。由此謀求降低開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻引起的損耗、 開關(guān)元件的柵極電容的充放電電流引起的損耗、整流元件中的損耗。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平9-266664號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開平6-006969號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開平10-108457號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2008-172909號公報

專利文獻(xiàn)5：日本特開2005-261009號公報

專利文獻(xiàn)6：日本特開平7-222438號公報

1.但是，當(dāng)負(fù)荷變輕，開關(guān)頻率降低時，進(jìn)入20～20kHz程度的可聽頻帶，有 時裝載開關(guān)電源的裝置(電子設(shè)備)的用戶會將開關(guān)感知為音響噪聲，不理想。另 外，即使未作為音響噪聲聽到，有時開關(guān)頻率變動也不理想。

本發(fā)明鑒于這樣的課題做出，其某種方式例示的目的之一是提供在輕負(fù)荷狀態(tài) 下開關(guān)頻率穩(wěn)定的開關(guān)電源。

2.對于開關(guān)電源的開關(guān)晶體管，要求高耐壓、低導(dǎo)通電阻、低漏電流這樣相反 的3種特性。一般，漏電流低、導(dǎo)通電阻低的MOSFET(MetalOxideSemiconductor FieldEffectTransistor)難于在耐壓低、升壓型的開關(guān)電源中使用。當(dāng)作為開關(guān)晶體管 利用高耐壓元件時，其導(dǎo)通電阻升高。當(dāng)降低開關(guān)晶體管的柵極閾值電壓時，雖然 能夠降低導(dǎo)通電阻，但是漏電流增加，輕負(fù)荷時的效率降低。

本發(fā)明鑒于這樣的課題做出，其某種方式例示的目的之一是提供很好地權(quán)衡具 備高耐壓、低導(dǎo)通電阻、低漏電流的開關(guān)電源。

發(fā)明內(nèi)容

1.本發(fā)明的某種方式涉及包含開關(guān)元件的升壓型、降壓型或者升降壓型的開關(guān) 電源的控制電路。控制電路具有：誤差放大器，用于生成與表示開關(guān)電源的電狀態(tài) 的反饋信號和規(guī)定的基準(zhǔn)電壓的誤差對應(yīng)的誤差信號；第一振蕩器，生成第一頻率 的第一周期信號；第二振蕩器，生成具有斜坡部分的比第一頻率低的第二頻率的第 二周期信號；第一脈沖調(diào)制器，其根據(jù)與誤差信號對應(yīng)的信號以及第一周期信號， 生成具有與誤差信號對應(yīng)的脈沖寬度且具有第一頻率的第一脈沖信號，并且將第一 脈沖信號的脈沖寬度箝位到規(guī)定的第一最小脈沖寬度；第二脈沖調(diào)制器，其通過比 較與誤差信號對應(yīng)的信號和第二周期信號，生成具有與誤差信號對應(yīng)的脈沖寬度的 第二脈沖信號；合成部，合成第一脈沖信號和第二脈沖信號，并生成驅(qū)動脈沖信號； 以及驅(qū)動器，根據(jù)驅(qū)動脈沖信號驅(qū)動開關(guān)元件。

在重負(fù)荷狀態(tài)下，調(diào)節(jié)第一脈沖信號的脈沖寬度，在輕負(fù)荷狀態(tài)下，第一脈沖 信號的脈沖寬度被固定在第一最小脈沖寬度，并且第二脈沖信號的脈沖寬度根據(jù)負(fù) 荷變化，第一脈沖信號被屏蔽。其結(jié)果，在輕負(fù)荷狀態(tài)下，能夠減少脈沖數(shù)，能夠 提高效率，同時能夠?qū)㈤_關(guān)頻率固定在第二頻率。

第一脈沖調(diào)制器，也可以隨誤差信號降低而縮短第一脈沖信號的脈沖寬度，當(dāng) 誤差信號變得比某閾值電平低時，箝位到第一最小脈沖寬度。第二脈沖調(diào)制器，也 可以在第一脈沖信號的脈沖寬度被箝位的狀態(tài)下，隨誤差信號降低縮短第二脈沖信 號的脈沖寬度。

第一周期信號，也可以具有在第一下限電平和比第一下限電平高的第一上限電 平之間變化的斜坡部分。第二周期信號，也可以在比第一下限電平低的第二下限電 平和比第二下限電平高的第二上限電平之間變化。第一脈沖調(diào)制器，也可以通過比 較誤差信號和第一周期信號生成第一脈沖信號，第二脈沖調(diào)制器，也可以通過比較 誤差信號和第二周期信號生成第二脈沖信號。

第二上限電平也可以設(shè)定得比第一下限電平高。在這種情況下能夠防止不靈敏 帶。