[發(fā)明專利]開關(guān)調(diào)節(jié)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310049936.9
• 申請日: 2013-02-08
• 公開（公告）號: CN103248219B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 出口充康
• 申請（專利權(quán)）人: 精工半導(dǎo)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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸出恒壓的開關(guān)調(diào)節(jié)器，更詳細(xì)而言，涉及具備短路檢測電路的開關(guān)調(diào)節(jié)器。

背景技術(shù)

開關(guān)調(diào)節(jié)器作為各種電子設(shè)備的電路的電壓供給源而得到使用。開關(guān)調(diào)節(jié)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(hù)電路動作是重要的，該短路保護(hù)電路對在輸出端子產(chǎn)生某種異常、供給至負(fù)載的電流增加并超過最大電流的情況進(jìn)行檢測（例如，參照專利文獻(xiàn)1）。

在圖3示出具備短路檢測電路的現(xiàn)有的開關(guān)調(diào)節(jié)器的電路圖。現(xiàn)有的開關(guān)調(diào)節(jié)器由以下部件構(gòu)成：對輸出端子Out的電壓進(jìn)行分壓的輸出電壓分壓電路20、輸出基準(zhǔn)電壓Vref的基準(zhǔn)電壓電路4、比較分壓電壓FB和基準(zhǔn)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(guān)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(zhǔn)電壓電路102和比較器電路101構(gòu)成。

以下，說明現(xiàn)有的開關(guān)調(diào)節(jié)器的動作。如圖所示，現(xiàn)有的開關(guān)調(diào)節(jié)器采用PWM控制進(jìn)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(fù)載電流的增減而占空比發(fā)生變化。電力開關(guān)元件200通過信號Vpwm來控制導(dǎo)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(xiàn)有的開關(guān)調(diào)節(jié)器的時序圖（timing?chart）。如果是如期間t1那樣負(fù)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(fù)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(fù)載電流進(jìn)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(xù)輸出使電力開關(guān)元件200始終導(dǎo)通狀態(tài)的固定值。

在此，基準(zhǔn)電壓Vref2設(shè)定為相對于三角波信號Vramp的振幅下限的低電壓側(cè)。如期間t3那樣達(dá)到短路狀態(tài)時，電壓Verr進(jìn)一步下降。當(dāng)電壓Verr低于基準(zhǔn)電壓Vref2時，短路檢測電路100檢測出短路狀態(tài)，比較器電路101的輸出電壓SD反轉(zhuǎn)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(guān)元件200不導(dǎo)通。這樣，短路檢測電路100防止開關(guān)調(diào)節(jié)器持續(xù)流動過電流。

專利文獻(xiàn)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(zhǔn)電壓Vref2進(jìn)行比較的電路的情況下，需要使基準(zhǔn)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(nèi)。這存在以下缺點(diǎn)：需要對基準(zhǔn)電壓Vref2進(jìn)行微調(diào)（trimming）等調(diào)整行為，造成成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決以上那樣的課題而設(shè)計的，采用簡便的電路實(shí)現(xiàn)具有檢測精度好的短路檢測電路的開關(guān)調(diào)節(jié)器。

為了解決現(xiàn)有的課題，本發(fā)明的具有短路檢測電路的開關(guān)調(diào)節(jié)器為以下那樣的結(jié)構(gòu)。

開關(guān)調(diào)節(jié)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(guān)元件，其特征在于，短路檢測電路具備電容、對電容進(jìn)行充電的充電電路、對電容進(jìn)行放電的放電電路以及監(jiān)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(guān)元件的信號來控制，在電力開關(guān)元件將能量供給至開關(guān)調(diào)節(jié)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(gòu)成電壓檢測電路。

依據(jù)本發(fā)明的具備短路檢測電路的開關(guān)調(diào)節(jié)器，有以下效果：能夠采用不需要高精度的基準(zhǔn)電壓的簡便的電路構(gòu)成，能夠省略微調(diào)等的調(diào)整單元。

附圖說明

圖1是本實(shí)施方式的具備短路檢測電路的開關(guān)調(diào)節(jié)器的電路圖；

圖2是本實(shí)施方式的開關(guān)調(diào)節(jié)器的時序圖；

圖3是具備現(xiàn)有的短路檢測電路的開關(guān)調(diào)節(jié)器的電路圖；

圖4是現(xiàn)有的開關(guān)調(diào)節(jié)器的時序圖。

附圖標(biāo)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(zhǔn)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(zhǔn)電壓電路；200?電力開關(guān)元件。

具體實(shí)施方式