反馈电路、DC/DC转换器、同步整流控制器及其模块制造技术

技术编号:12857371 阅读:85 留言:0更新日期:2016-02-12 14:54
提供一种能检测次级侧的异常,并在异常发生时保护电路的DC/DC转换器。反馈IC(400)被配置在DC/DC转换器(200)的次级侧,与光电耦合器(204)的输入侧相连接。误差放大器(410)将与DC/DC转换器(200)的输出电压(VOUT)相应的电压检测信号(VS)同其目标电压(VREF)的误差进行放大,介由PC端子从光电耦合器(204)的输入侧吸引与误差相应的电流(IERR)。异常检测电路(420)在检测到DC/DC转换器(200)的次级侧的异常时,将异常检测信号(S4)置于有效。保护电路(420)与PC端子连接,在异常检测信号(S4)被置于有效时,介由PC端子对反馈用光电耦合器(204)进行作用,使得基于误差放大器(41O)的反馈变成无效、开关晶体管(M1)的导通时间减少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及DC/DC转换器。
技术介绍
以电视机、冰箱为代表的各种各样的家电产品接受来自外部的商用交流电进行工作。以笔记本电脑、手机终端、平板终端为代表的电子设备也能基于商用交流电进行工作,或者能通过商用交流电对内置于设备的电池进行充电。这样的家电产品、电子设备(以下总称作电子设备)中内置了对商用交流电压进行AC/DC(交流/直流)转换的电源装置(AC/DC转换器)。或者,也有在电子设备外部的电源适配器(AC适配器)中内置AC/DC转换器的情况。图1是表示本专利技术人研究的AC/DC转换器100r的基本构成的功能块图。AC/DC转换器100r主要包括滤波器102、整流电路104、平滑电容器106及DC/DC转换器200r。商用交流电压VAC被介由保险丝及输入电容器(未图示)输入滤波器102。滤波器102除去商用交流电压VAe的噪声。整流电路104是对商用交流电压VAe进行全波整流的二极管桥电路。整流电路104的输出电压被平滑电容器106平滑化,并被转换成直流电压VlN。绝缘型的DC/DC转换器200r在输入端子P1接受直流电压VIN,将其降压后,将被稳定为目标值的输出电压V-提供给输出端子P2上所连接的负载(未图示)。DC/DC转换器200r包括初级侧控制器202、光电耦合器204、并联稳压器(Shuntregulator) 206、输出电路210及其它电路部件。输出电路210包括变压器T1、二极管D1、输出电容器C1、开关晶体管Ml。输出电路210的拓扑结构是一般的反驰式(flyback)转换器的结构,故省略说明。通过开关晶体管Ml的开关,输入电压VIN被降压,生成输出电压V.。并且,控制器202通过调节开关晶体管Ml的开关的占空比,使输出电压V.稳定在目标值。DC/DC转换器200r的输出电压V.被电阻R1、R2分压。并联稳压器206将分压后的电压(电压检测信号)VS与预定的基准电压VREF(未图示)的误差放大,并从光电耦合器204的输入侧的发光元件(发光二极管)吸引(灌)与误差相应的误差电流IERR。光电耦合器204的输出侧的受光元件(光电晶体管)中流过与次级侧的误差电流IERR相应的反馈电流IFB。该反馈电流。被电阻及电容器平滑化,被输入到控制器202的反馈(FB)端子。控制器202基于FB端子的电压(反馈电压)VFB调节开关晶体管Ml的占空比。日本特开2010-074959号公报
技术实现思路
〔专利技术所要解决的课题〕在绝缘型DC/DC转换器中,不仅在初级侧,在次级侧也可能发生过电压状态、温度异常、过电流状态等异常,但图1的构成却无法检测它,且在次级侧也没有电路保护功能。本专利技术是鉴于这样的课题研发的,其一个方案的例示性目的之一在于提供一种能检测次级侧的异常,并能在异常发生时保护电路的DC/DC转换器。〔用于解决课题的手段〕本专利技术的一个方案涉及被配置在绝缘同步整流型DC/DC转换器的次级侧的反馈电路。绝缘同步整流型DC/DC转换器包括:一种被配置在绝缘同步整流型DC/DC转换器的次级侧的反馈电路,其特征在于,所述绝缘同步整流型DC/DC转换器包括:具有初级绕组及次级绕组的变压器;与变压器的初级绕组连接的开关晶体管;与变压器的次级绕组连接的同步整流晶体管;反馈用光电耦合器;与反馈用光电耦合器的输出侧连接、根据来自反馈用光电耦合器的反馈信号使开关晶体管开关的初级侧控制器;控制同步整流晶体管的同步整流控制器;以及与反馈用光电耦合器的输入侧连接的反馈电路。反馈电路包括:所述反馈电路包括:与光电耦合器的输入侧连接的光电親合器连接端子;将与DC/DC转换器的输出电压相应的电压检测信号同其目标电压的误差进行放大,介由光电耦合器连接端子从光电耦合器的输入侧吸引与误差相应的电流的误差放大器;在检测到DC/DC转换器的次级侧的异常时使异常检测信号置于有效的异常检测电路;以及保护电路,与光电耦合器连接端子连接,在异常检测信号被置于有效时,介由光电耦合器连接端子对反馈用光电耦合器进行作用,使得基于误差放大器的反馈变成无效、开关晶体管的导通时间减少。本反馈电路被封装于一个模块。根据该方案,通过在具有误差放大器的反馈电路中一并集成异常检测电路,能够检测DC/DC转换器的次级侧的异常状态。并且当检测到异常时,通过保护电路使基于误差放大器的电压反馈无效化,使开关晶体管的占空比下降,从而能使提供给次级侧的功率下降、能够保护电路。此外,不采用由分立式元件构成的并联稳压器,而是采用被集成于半导体基板的误差放大器,由此能够降低耗电。误差放大器可以包括:将电压检测信号与其目标电压的误差放大的差动放大器;以及输出晶体管,其基极/栅极被输入差动放大器的输出信号,其发射极/源极接地,其集电极/漏极与光电耦合器连接端子连接。保护电路可以包括输出晶体管,其基极/栅极被输入异常检测信号,其发射极/源极接地,其集电极/漏极与光电耦合器连接端子连接。—个方案的反馈电路可以还包括过电流保护电路,将与流过DC/DC转换器的次级侧的电流相应的电流检测信号同其上限电平的误差进行放大,并介由光电耦合器连接端子从光电親合器的输入侧吸引与误差相应的电流。由此,能够利用电压反馈路径实现过电流保护。过电流保护电路可以具有与误差放大器同样的构成。由此能实现下垂特性。异常检测电路可以被构成得能检测DC/DC转换器的次级侧的过电压状态和过热状态的至少一者。—个方案的反馈电路可以还包括:被设在输出晶体管的集电极/漏极与光电耦合器连接端子之间的二极管;接受光电耦合器连接端子的电压,使其稳定而生成内部电源电压的内部稳压器。由此,不论反馈的状态或有无检测到异常,都能将光电耦合器连接端子的电压箝位得比二极管的齐纳电压高,故能使内部电源电压稳定。本专利技术的另一方案涉及绝缘同步整流DC/DC转换器。绝缘同步整流DC/DC转换器可以包括:具有初级绕组及次级绕组的变压器;与变压器的初级绕组连接的开关晶体管;与变压器的次级绕组连接的同步整流晶体管;反馈用光电耦合器;与反馈用光电耦合器的输出侧连接、根据来自反馈用光电耦合器的反馈信号使开关晶体管开关的初级侧控制器;控制同步整流晶体管的同步整流控制器;以及与反馈用光电耦合器的输入侧连接的上述任一种反馈电路。本专利技术的另一方案涉及一种被配置在绝缘同步整流型DC/DC转换器的次级侧、控制DC/DC转换器的次级侧的同步整流晶体管的同步整流控制器。绝缘同步整流型DC/DC转换器包括:具有初级绕组及次级绕组的变压器;与变压器的初级绕组连接的开关晶体管;与变压器的次级绕组连接的同步整流晶体管;光电耦合器;与光电耦合器的输出侧连接、根据来自光电耦合器的反馈信号使开关晶体管开关的初级侧控制器。同步整流控制器包括:使同步整流晶体管开关的驱动电路;与光电耦合器的输入侧连接的光电耦合器连接端子;将与DC/DC转换器的输出电压相应的电压检测信号同其目标电压的误差放大,并介由光电耦合器连接端子从光电耦合器的输入侧吸引与误差相应的电流的误差放大器;当检测到DC/DC转换器的次级侧的异常时,将异常检测信号置于有效的异常检测电路;与光电耦合器连接端子连接,在异常检测信号被置于有效时,介由光电耦合器连接端子对反馈用光电耦合器进行作用,使得基于误差放大器的反馈变成无效本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种被配置在绝缘同步整流型DC/DC转换器的次级侧的反馈电路,其特征在于,所述绝缘同步整流型DC/DC转换器包括:具有初级绕组及次级绕组的变压器,与所述变压器的初级绕组连接的开关晶体管,与所述变压器的次级绕组连接的同步整流晶体管,反馈用光电耦合器,与所述反馈用光电耦合器的输出侧连接、根据来自所述反馈用光电耦合器的反馈信号使所述开关晶体管开关的初级侧控制器,控制所述同步整流晶体管的同步整流控制器,以及与所述反馈用光电耦合器的输入侧连接的所述反馈电路;所述反馈电路包括:与所述光电耦合器的输入侧连接的光电耦合器连接端子,将与所述DC/DC转换器的输出电压相应的电压检测信号同其目标电压的误差进行放大,介由所述光电耦合器连接端子从所述光电耦合器的输入侧吸引与所述误差相应的电流的误差放大器,在检测到所述DC/DC转换器的次级侧的异常时使异常检测信号置于有效的异常检测电路,以及保护电路,与所述光电耦合器连接端子连接,在所述异常检测信号被置于有效时,介由所述光电耦合器连接端子对反馈用光电耦合器进行作用,使得基于所述误差放大器的反馈变成无效、所述开关晶体管的导通时间减少;本反馈电路被封装于一个模块。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:菊池弘基清水亮
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:日本;JP

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