[發明專利]開關調節器

有效

• 申請號: 201310049936.9
• 申請日: 2013-02-08
• 公開（公告）號: CN103248219B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 出口充康
• 申請（專利權）人: 精工半導體有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02M3/155
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;李浩

技術領域

本發明涉及輸出恒壓的開關調節器，更詳細而言，涉及具備短路檢測電路的開關調節器。

背景技術

開關調節器作為各種電子設備的電路的電壓供給源而得到使用。開關調節器的功能是不依賴于輸入端子的電壓變動地將一定的電壓輸出至輸出端子，但是使短路保護電路動作是重要的，該短路保護電路對在輸出端子產生某種異常、供給至負載的電流增加并超過最大電流的情況進行檢測（例如，參照專利文獻1）。

在圖3示出具備短路檢測電路的現有的開關調節器的電路圖。現有的開關調節器由以下部件構成：對輸出端子Out的電壓進行分壓的輸出電壓分壓電路20、輸出基準電壓Vref的基準電壓電路4、比較分壓電壓FB和基準電壓Vref的誤差放大器1、輸出三角波信號Vramp的三角波振蕩電路3、比較誤差放大器1的輸出電壓和三角波信號Vramp并輸出脈沖狀信號的PWM比較器電路2、放大PWM比較器2的輸出信號的緩沖器電路5、探測過大的電流流動至輸出端子Out的情況的短路檢測電路100、電力開關元件200、電感201、二極管202以及平滑電容器203。短路檢測電路100由第二基準電壓電路102和比較器電路101構成。

以下，說明現有的開關調節器的動作。如圖所示，現有的開關調節器采用PWM控制進行動作。

三角波振蕩電路3輸出的三角波信號Vramp的頻率為一定。PWM比較器2的輸出信號Vpwm按照負載電流的增減而占空比發生變化。電力開關元件200通過信號Vpwm來控制導通時間。而且，輸出端子Out的輸出電壓Vout保持一定值。

圖4是現有的開關調節器的時序圖（timing?chart）。如果是如期間t1那樣負載電流一定的條件，則信號Vpwm的占空比為一定。如期間t2那樣負載電流增加時，誤差放大器1所輸出的電壓Verr下降，信號Vpwm的占空比增加。負載電流進一步增加，并且電壓Verr低于三角波信號Vramp的振幅下限值時，信號Vpwm持續輸出使電力開關元件200始終導通狀態的固定值。

在此，基準電壓Vref2設定為相對于三角波信號Vramp的振幅下限的低電壓側。如期間t3那樣達到短路狀態時，電壓Verr進一步下降。當電壓Verr低于基準電壓Vref2時，短路檢測電路100檢測出短路狀態，比較器電路101的輸出電壓SD反轉為L電平。緩沖器電路5由于L電平的電壓SD而截止，使電力開關元件200不導通。這樣，短路檢測電路100防止開關調節器持續流動過電流。

專利文獻1：日本特開平5－328711號公報。

然而，在使用將上述誤差放大器的輸出電壓Verr與基準電壓Vref2進行比較的電路的情況下，需要使基準電壓Vref2在三角波信號Vramp的振幅范圍之外，并且收于誤差放大器的輸出電壓振幅范圍內。這存在以下缺點：需要對基準電壓Vref2進行微調（trimming）等調整行為，造成成本增加。

發明內容

本發明是為了解決以上那樣的課題而設計的，采用簡便的電路實現具有檢測精度好的短路檢測電路的開關調節器。

為了解決現有的課題，本發明的具有短路檢測電路的開關調節器為以下那樣的結構。

開關調節器具有短路檢測電路，并采用PWM比較器的輸出信號來控制電力開關元件，其特征在于，短路檢測電路具備電容、對電容進行充電的充電電路、對電容進行放電的放電電路以及監視電容的充電電壓的電壓檢測電路，其中，放電電路由控制電力開關元件的信號來控制，在電力開關元件將能量供給至開關調節器的輸出端子期間，放電電路停止放電動作。

由于即使電壓檢測電路的檢測電平的精度極低也不對動作造成妨礙，所以能采用反相器等簡易的電路構成電壓檢測電路。

依據本發明的具備短路檢測電路的開關調節器，有以下效果：能夠采用不需要高精度的基準電壓的簡便的電路構成，能夠省略微調等的調整單元。

附圖說明

圖1是本實施方式的具備短路檢測電路的開關調節器的電路圖；

圖2是本實施方式的開關調節器的時序圖；

圖3是具備現有的短路檢測電路的開關調節器的電路圖；

圖4是現有的開關調節器的時序圖。

附圖標記說明

1?誤差放大器；2?PWM比較器；3?三角波振蕩電路；4?基準電壓電路；5?緩沖器電路；8?放電電路；9?充電電路；11?電壓檢測電路；20?分壓電路；100?短路檢測電路；101?比較器電路；102?第2基準電壓電路；200?電力開關元件。

具體實施方式