[發明專利]開關調節器

有效

• 申請號: 201710102114.0
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN107134923B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 河野明大;后藤克也
• 申請（專利權）人: 艾普凌科有限公司
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;鄧毅

開關調節器，對比較器抑制在切換通常電流動作與低消耗電流動作時的噪聲耦合，從而開關調節器穩定地進行動作。該開關調節器構成為在比較器的輸入端子處設置開關，在對通常電流動作和低消耗電流動作進行切換時，從比較器的輸入端子斷開電阻值較大的反饋電阻。

技術領域

本發明涉及開關調節器，特別涉及在輕負載時削減消耗電流的技術。

背景技術

電子設備要求低耗電。特別是，智能手機、便攜設備、可佩戴設備等由于進行電池驅動，因此更加強烈地要求低耗電。開關調節器被用作各種電子設備的電壓供給源。對于開關調節器，要求即使從輸出端子供給到負載的電流從低電流到大電流大幅度發生變化，也將效率維持得較高。

圖3是示出以往的同步整流型的開關調節器300的電路圖。開關調節器300由反饋電阻7、比較器10、基準電壓電路12、R-S觸發器13、接通時間控制電路14、輸出控制電路15、驅動電路16和17、比較器18、功率FET 2和4、電感器3以及電容器5構成(例如，參照專利文獻1)。

對輸出電壓VOUT進行分壓的反饋電阻7輸出反饋電壓VFB。基準電壓電路12輸出基準電壓VREF。比較器10將反饋電壓VFB與基準電壓VREF進行比較，輸出置位信號。在置位端子S接收到置位信號時，R-S觸發器13將高電平的信號輸出到輸出端子Q。在接收到輸出端子Q的高電平的信號時，接通時間控制電路14在規定時間后將復位信號輸出到復位端子R。在復位端子R接收到復位信號時，R-S觸發器13將低電平的信號輸出到輸出端子Q。輸出控制電路15根據R-S觸發器13的輸出端子Q的輸出信號，產生功率FET 2和4的驅動信號。

上述開關調節器300如以下那樣動作來實現低耗電。

在重負載模式下，功率FET 2和4是在開關調節器300中主要耗電的部分。所以，開關調節器300通過減小功率FET 2和4的導通電阻值，能夠實現低耗電和高效率。

在輕負載模式下，由于功率FET 2和4中的電力消耗較小，所以由比較器10等電路帶來的電力消耗成為主要的電力損耗。因此，減小比較器10等的電力損耗成為實現低耗電和高效率的有效手段。

例如，比較器18將電感器3的一端的電壓與GND端子的電壓進行比較，在電壓關系反轉時，將檢測信號輸出到比較器10。比較器10在接收到比較器18的檢測信號后，轉移到使工作電流減小的低消耗電流動作。

專利文獻1：美國專利第8970199號說明書

例如，比較器10一般在通常動作時消耗幾μA級到幾十μA級的電流，在負載電流為1μA以下或幾μA的輕負載模式的情況下，需要將消耗電流抑制為1μA以下，以將效率維持得較高。此外，反饋電阻7需要設電阻值為幾MΩ～幾百MΩ來削減消耗電流。

這里，在反饋電阻7的電阻值是幾MΩ～幾百MΩ的情況下，在將比較器10的工作電流切換到小電流以進行低消耗電流動作時，連接有反饋電阻7的比較器10的輸入端子的反饋電壓VFB容易由于噪聲耦合而發生變動。并且，由于反饋電阻7的電阻值較大，所以發生了變動的反饋電壓VFB返回到正常電壓需要較長的時間。所以，作為開關調節器，存在動作裕量下降或者產生誤動作的課題。

發明內容

為了解決以往的課題，本發明的開關調節器設為如下結構。