本发明专利技术提供一种可生成低电压的非绝缘型的DC/DC转换器。Buck转换器(202)包含开关晶体管(M1)。在控制器(300)的接地上，连接有与开关晶体管(M1)的源极连接的开关线(204)。控制器(300)驱动开关晶体管(M1)，并且生成升压脉冲(S1)。升压电路(210)接受DC/DC转换器(200)的输出电压(VOUT)，并利用升压脉冲(S1)来生成控制器(300)的电源电压(VBOOST)。
【技术实现步骤摘要】
非绝缘型的DC/DC转换器及其控制器、电子设备
本专利技术涉及非绝缘型的DC/DC转换器。
技术介绍
冰箱、洗衣机、电饭锅等各种家电产品接受来自外部的商用交流电来进行工作。在这样的家电产品或电子设备(以下总称为电子设备)中，内置有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)。图1是表示本专利技术人所研究的AC/DC转换器100R的基本构成的框图。AC/DC转换器100R主要包括整流电路104、平滑电容器106以及DC/DC转换器200R。整流电路104为对交流电压VAC进行全波整流的二极管电桥电路。整流电路104的输出电压被平滑电容器106平滑化，并被转换为直流电压VDC。洗衣机或冰箱等家电产品的电端子不向外部露出，且作为产品整体具有绝缘构造。在这样的家电产品中，代替绝缘型的反激式转换器，使用非绝缘型的DC/DC转换器。非绝缘型的DC/DC转换器200R在输入端子P1上接受直流电压VDC，对其进行降压，并将被稳定在目标值的输出电压VOUT供给被连接于输出端子P2上的负载(未图示)。DC/DC转换器200R包含非绝缘型的Buck转换器202、控制器300以及其它的外围部件。Buck转换器202包含开关晶体管M1、电感器L1、整流二极管D1、以及输出电容器C1。控制器300R驱动开关晶体管M1，并使输出端子P2上产生被稳定了的输出电压VOUT。开关晶体管M1为N沟道MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。控制器300R的接地(GND)引脚与开关晶体管M1的源极连接，因此控制器300R的接地成为开关晶体管M1的源极电压VS，与开关晶体管M1的开关同步地变动。在DC/DC转换器200R的输出端子(输出线)P2和GND引脚之间，设置有二极管D2及电容器C2。控制器300R的电源(VIN)引脚与二极管D2和电容器C2的连接节点连接。控制器300R的电源电压VDD成为VIN引脚和GND引脚的电位差，因此与电容器C2的两端间电压VC2相等。在开关晶体管M1截止的期间，开关晶体管M1的源极电压VS为－VF。即，在电容器C2的一端上施加VOUT－VF，在另一端上施加－VF。VF为二极管的正向电压。此时，电容器C2的两端间电压VC2被充电至VOUT，因此控制器300R的电源电压VDD与输出电压VOUT相等。在开关晶体管M1的截止期间，GND引脚的源极电压VS跳升到直流电压VDC附近。此时，电容器C2的另一端的输入电压VIN为VDC+VOUT。因为VIN＞VOUT，所以通过整流二极管D2将电容器C2和输出端子P2断开，并维持电容器C2的两端间电压。因此，在开关晶体管M1的截止期间，控制器300R的电源电压VDD也与输出电压VOUT相等。控制器300R的高电压(VH)引脚被输入直流电压VDC。控制器300R的内部的启动器电路在DC/DC转换器200R起动时，利用直流电压VDC来对电容器C2进行充电，并产生自身的电源电压VIN。在控制器300R的反馈(FB)引脚上，被反馈由电阻R11、R12对电容器C2的产生电压VC2进行分压后的电压VFB。控制器300R对开关晶体管M1的栅极驱动脉冲VG的占空比(或者频率)进行反馈控制，使得反馈电压VFB与内部的基准电压VREF一致。结果，输出电压VOUT被稳定在目标电压VOUT(REF)。VOUT(REF)＝VREF×(R11+R12)/R12[现有技术文献][专利文献]专利文献1:日本特开2001-136735号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]针对图1的DC/DC转换器200R研究后，本专利技术人认识到以下的问题。如上所述，DC/DC转换器200R的电源电压VDD依赖于输出电压VOUT。为了使开关晶体管M1变为导通，必须VDD＞VGS(th)成立，因此，就需要VOUT＞VGS(th)成立。VGS(th)为开关晶体管M1的栅极阈值电压。如此，存在如下这样的问题：关于DC/DC转换器200R，其输出电压VOUT的设定范围(下限)受开关晶体管M1的特性(栅极阈值电压VGS(th))制约。本专利技术鉴于上述问题而完成，其一个方案的示例性的目的之一在于提供一种可生成低电压的DC/DC转换器。[用于解决技术课题的技术方案]本专利技术的一个方案涉及非绝缘型的DC/DC转换器。DC/DC转换器包括：Buck转换器，其包含开关晶体管；控制器，其接地上被连接与开关晶体管的源极连接的开关线，驱动开关晶体管，并且生成升压脉冲；以及升压电路，其接受DC/DC转换器的输出电压，并利用升压脉冲来生成控制器的电源电压。根据该方案，能够利用升压电路对输出电压进行升压，生成比输出电压高的电源电压。因此，能够降低DC/DC转换器的输出电压的设定值。也可以是，开关晶体管被内置于与控制器同一封装中。也可以是，控制器包含：振荡器；脉冲宽度调制器，其与振荡器所生成的信号同步地生成脉冲信号；驱动器，其根据脉冲信号来驱动开关晶体管；以及升压脉冲发生器，其基于振荡器所生成的信号来生成升压脉冲。也可以是，升压电路包含：第1电容器，其一端与开关线连接；第1二极管，其在阳极上接受DC/DC转换器的输出电压，阴极与第1电容器的另一端连接；以及电荷泵电路，其被以开关线为接地地构成，并接受第1电容器的两端间电压作为输入电压，进行与升压脉冲相应的升压动作。也可以是，控制器将第1电容器的另一端的电压作为反馈电压来接受，并驱动开关晶体管，使得反馈电压与基准电压一致。由此，能够将DC/DC转换器的输出电压稳定在与基准电压相应的目标电压。也可以是，电荷泵电路生成将第1电容器的两端间电压与升压脉冲的振幅相加后的电压。也可以是，电荷泵电路包含多个二极管。也可以是，电荷泵电路包含多个开关。还可以是，进一步包括驱动电路，该驱动电路与升压脉冲同步地驱动多个开关。也可以是，多个开关及驱动电路被集成在与控制器相同的半导体基板上。本专利技术的另一方案涉及电子设备。也可以是，电子设备包括：负载；二极管整流电路，其对交流电压进行全波整流；平滑电容器，其将二极管整流电路的输出电压平滑化，生成直流输入电压；以及DC/DC转换器，其对直流输入电压进行降压，并向负载供给。本专利技术的另一方案涉及非绝缘型的DC/DC转换器的控制器。DC/DC转换器除控制器之外，还包括：Buck转换器；以及升压电路，其根据DC/DC转换器的输出电压及升压脉冲来生成控制器的电源电压。控制器包括：开关晶体管；接地引脚，其与开关晶体管的源极连接；高电压引脚，其与开关晶体管的漏极连接；反馈引脚，其应该根据DC/DC转换器的输出电压来接受反馈电压；振荡器；脉冲调制器，其与振荡器同步地生成占空比变化的脉冲信号，使得反馈电压和基准电压趋近；驱动器，其基于脉冲信号来驱动开关晶体管；以及升压脉冲发生器，其与振荡器同步地生成升压脉冲。也可以是，控制器被一体集成在一个半导体基板上。另外，以上构成要素的任意组合、或将本专利技术的构成要素或表现形式在方法、装置、以及系统等之间相互置换后的方案，作为本专利技术的方案也是有效的。进而，用于解决此问题的手段的叙述并非全都是不可缺少的特征，因此，所记载的这些特征的变形也能够成为本专利技术。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非绝缘型的DC/DC转换器，其特征在于，包括：Buck转换器，其包含开关晶体管，控制器，其接地上被连接与上述开关晶体管的源极连接的开关线，驱动上述开关晶体管，并且生成升压脉冲，以及升压电路，其接受上述DC/DC转换器的输出电压，并利用上述升压脉冲来生成上述控制器的电源电压。
【技术特征摘要】
2016.12.13 JP 2016-241435;2016.12.13 JP 2016-241431.一种非绝缘型的DC/DC转换器，其特征在于，包括：Buck转换器，其包含开关晶体管，控制器，其接地上被连接与上述开关晶体管的源极连接的开关线，驱动上述开关晶体管，并且生成升压脉冲，以及升压电路，其接受上述DC/DC转换器的输出电压，并利用上述升压脉冲来生成上述控制器的电源电压。2.如权利要求1所述的DC/DC转换器，其特征在于，上述开关晶体管被内置于与上述控制器同一封装中。3.如权利要求1或2所述的DC/DC转换器，其特征在于，上述控制器包含：振荡器，脉冲宽度调制器，其与上述振荡器所生成的信号同步地生成脉冲信号，驱动器，其根据上述脉冲信号来驱动上述开关晶体管，以及升压脉冲发生器，其基于上述振荡器所生成的信号来生成上述升压脉冲。4.如权利要求1所述的DC/DC转换器，其特征在于，上述升压脉冲为被供给到上述开关晶体管的栅极的栅极驱动脉冲。5.如权利要求1、2、4的任何一项所述的DC/DC转换器，其特征在于，上述升压电路包含：第1电容器，其一端与上述开关线连接，第1二极管，其在阳极上接受上述DC/DC转换器的输出电压，阴极与上述第1电容器的另一端连接，以及电荷泵电路，其被以上述开关线为接地地构成，接受上述第1电容器的两端间电压作为输入电压，并进行与上述升压脉冲相应的升压动作。6.如权利要求5所述的DC/DC转换器，其特征在于，上述控制器将上述第1电容器的上述另一端的电压作为反馈电压来接受，并驱动上述开关晶体管，使得上述反馈电压与基准电压一致。7.如权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：大山学，
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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