开关调节器制造技术

开关调节器(100)，具备：开关元件(103)，连接于输入直流电压(Vi)输入的输入端子、与将输出直流电压(Vo)输出的输出端子之间，按照驱动信号(Dr)接通以及断开；迟滞生成电路(112)，输入直流电压(Vi)和输出直流电压(Vo)输入，生成与输入直流电压(Vi)以及输出直流电压(Vo)对应的输出电流(Iout)或输出电压；基准电压生成电路(113)，生成具有与输出电流(Iout)或输出电压成比例的倾斜度的基准电压(Vr)；以及驱动信号生成电路(111)，对基准电压(Vr)与输出直流电压(Vo)进行比较来生成驱动信号(Dr)。

Switch regulator

A switching regulator (100) is provided with: a switching element (103) connected to an input terminal of an input DC voltage (Vi) and an output terminal of an output DC voltage (Vo), which is connected and disconnected according to a driving signal (Dr); a hysteresis generation circuit (112), an input DC voltage (Vi) and an output DC voltage (Vo) are input to generate and input DC voltage (Vi) and an output DC voltage (Vo). The corresponding output current (Iout) or voltage; the reference voltage generating circuit (113), which generates a reference voltage (Vr) with a slope proportional to the output current (Iout) or voltage; and the driving signal generating circuit (111), which generates a driving signal (Dr) by comparing the reference voltage (Vr) with the output DC voltage (Vo).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开关调节器
本专利技术涉及，将输入直流电压转换为输出直流电压的迟滞方式的开关调节器。
技术介绍
作为将蓄电池等的输入直流电压，转换为稳定化控制后的输出直流电压的电源装置，使用开关调节器的情况多。近几年，对于开关调节器的控制方式，过渡响应特性良好的所谓迟滞控制的技术为人所知(例如，参照专利文献1)。迟滞控制是，由迟滞比较电路设定的迟滞宽度中保持输出直流电压的自励控制方式，不具有一般的利用了误差放大器的反馈系统。并且，过渡响应时间仅由迟滞比较电路和开关元件的驱动电路的延迟时间限制。在专利文献1中，将该迟滞宽度设定在比较输出直流电压的基准电压侧，从而减少输出直流电压的迟滞宽度即输出脉动电压。(现有技术文献)(专利文献)专利文献1：日本特开2007-89278号公报这样的迟滞控制的开关调节器，能够针对负载的急变高速响应使输出直流电压稳定，因此，主要用于便携型终端设备、PC(个人电脑)以及服务器的CPU用电源。目前，还期待向车载用微机电源开展。车载用微机，由于伴随于汽车的安全功能的发达的高性能化，其消耗电流有逐年增加的倾向。即使在车载用微机从待机状态变迁为完全运转状态时发生的急剧的电流变动时，也需要抑制输出直流电压的变动的高速的过渡响应性能。另一方面，车载用微机电源，将例如12V的车载蓄电池作为输入源，但是，其蓄电池电压，为了对应基于发动机启动时的大供电的电压下降，而需要6V左右的低电压至16V左右的宽广的输入电压范围。进而，车载用微机电源，为了避免与射频干涉，而需要能够抑制或控制开关频率的变动。在专利文献1中，抑制基于输入直流电压的开关频率的变动，而需要调整迟滞宽度。进而，包括输出直流电压的变动的频率变化抑制具有的问题是，控制复杂且困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供能够进行具有良好的高速响应性的迟滞控制，并且，针对宽广的输入输出电压范围能够抑制开关频率的变动的开关调节器。本专利技术的实施方案之一涉及的开关调节器，具备：开关元件，连接于输入直流电压输入的输入端子、与将输出直流电压输出的输出端子之间，按照驱动信号接通以及断开；迟滞生成电路，被输入所述输入直流电压和所述输出直流电压，生成与所述输入直流电压以及所述输出直流电压对应的输出电流；基准电压生成电路，生成具有与所述输出电流成比例的倾斜度的基准电压；以及驱动信号生成电路，对所述基准电压与所述输出直流电压进行比较来生成所述驱动信号。根据该结构，能够抑制伴随于输入直流电压以及输出直流电压的变动的开关周期以及基准电压的振幅的变动。据此，开关调节器，能够动态地对应宽广的输入输出电压范围变化。例如，针对在电动机驱动等中，蓄电池的负载增加而暂时发生的电压降低，或者，在发动机工作中由于某种原因而蓄电池脱落时过渡地发生的过电压，也能够稳定地工作。例如，也可以是，所述驱动信号生成电路，具备：比较器，对所述基准电压与所述输出直流电压进行比较；定时器电路，对从所述比较器的输出信号反相后，与所述输出直流电压成比例、且与所述输入直流电压成反比例的时间长度进行计时；以及开关控制电路，生成在从所述比较器的输出信号反相后经过所述时间长度为止的期间，使所述开关元件接通的所述驱动信号。根据该结构，针对输入直流电压以及输出直流电压的变动，适当地调整开关元件的接通时间，因此，能够抑制开关周期的变动。例如，也可以是，所述迟滞生成电路具有电流乘法器，所述电流乘法器，在所述开关元件的断开期间，生成与所述输入直流电压Vi、和所述输入直流电压Vi与所述输出直流电压Vo的差(Vi-Vo)的、比的值(Vi/(Vi-Vo))成比例的所述输出电流。例如，也可以是，所述迟滞生成电路，还具备：电容器，由所述电流乘法器的输出电流充电；以及开关，按照所述驱动信号，对所述电容器的电压进行放电。例如，也可以是，所述基准电压生成电路，具备：基准电压源；第一电阻，与所述基准电压源连接；以及电压电流转换器，将所述迟滞生成电路的所述电容器的电压转换为电流，将该电流提供到所述第一电阻。例如，也可以是，所述迟滞生成电路的所述电流乘法器，进一步，在所述开关元件的接通期间，生成与所述输入直流电压Vi和所述输出直流电压Vo的比的值(Vi/Vo)成比例的所述输出电流。根据该结构，即使在开关元件的接通期间以及断开期间的双方，使基准电压发生变化的情况下，也能够抑制基准电压的振幅的变动。例如，也可以是，所述开关控制电路，在从所述比较器的输出信号反相后，到以下的(1)或(2)中的晚的一方为止的期间，生成使所述开关元件接通的所述驱动信号，所述(1)为经过所述定时器电路的时间长度的期间，所述(2)为所述比较器的输出信号再次反相的期间，所述迟滞生成电路具有电流乘法器，从所述输出信号反相后经过所述时间长度为止的第一接通期间的所述乘法器的输出电流，比从经过所述时间长度后所述比较器的输出信号再次反相为止的第二接通期间的所述乘法器的输出电流大。根据该结构，能够抑制开关元件的接通期间长时的基准电压的振幅的增加。例如，也可以是，所述开关调节器还具备放大器，所述放大器将所述基准电压源的电压与所述输出直流电压的差电压放大并转换为电流，所述放大器的输出电流提供到所述基准电压生成电路的所述第一电阻。根据该结构，能够抵销在开关的复位前后发生的偏移电压，因此，能够抑制输出电压的变动。例如，也可以是，所述开关调节器被构成为，具备：电压电流转换器，将所述基准电压源的电压与所述输出直流电压的差电压放大并转换为电流，具有输出极性互不相同的电流的第一电流输出端子以及第二电流输出端子；以及所述第二电阻连接于所述开关调节器的所述输出端子与所述驱动信号生成电路的所述比较器的第二输入端子之间，从所述电压电流转换器的所述第一电流输出端子向所述第一电阻提供电流，从所述电压电流转换器的所述第二电流输出端子向所述第二电阻提供电流。根据该结构，能够不降低在开关的复位前后发生的偏移电压，而降低基准电压的振幅，因此，能够解除电源电压降低的输入动态范围不足。所述基准电压生成电路被构成为，具备第二电阻，所述第二电阻连接于所述开关调节器的所述输出端子与所述驱动信号生成电路的所述比较器的第二输入端子之间，所述电压电流转换器具有输出极性互不相同的电流的第一电流输出端子以及第二电流输出端子，从所述电压电流转换器的所述第一电流输出端子向所述第一电阻提供电流，从所述电压电流转换器的所述第二电流输出端子向所述第二电阻提供电流。根据该结构，通过降低基准电压的电压振幅，即使在比较器的输入动态范围变窄的情况下，也能够实现稳定工作。尤其有用于低电压工作的情况。例如，也可以是，所述开关调节器的一部分或全部被集成电路化。例如，也可以是，所述开关调节器用于车载。而且，这些总括或具体形态，也可以由系统、方法、或集成电路实现，也可以由系统、方法、以及集成电路的任意的组合实现。根据本专利技术，能够提供高速对应宽广的输入输出电压的变动的开关调节器。附图说明图1是实施方式1涉及的开关调节器的结构图。图2是示出实施方式1涉及的开关调节器的工作的时序图。图3是实施方式1涉及的定时器电路的结构图。图4是示出实施方式1涉及的定时器电路的工作的时序图。图5是实施方式1涉及的电动机控制系统的结构图。图6是实施方式2涉及的开关调节器的结构图。图7是示出实施方式2涉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关调节器，具备：开关元件，连接于输入直流电压输入的输入端子、与将输出直流电压输出的输出端子之间，按照驱动信号接通以及断开；迟滞生成电路，被输入所述输入直流电压和所述输出直流电压，生成与所述输入直流电压以及所述输出直流电压对应的输出电流或输出电压；基准电压生成电路，生成具有与所述输出电流或输出电压成比例的倾斜度的基准电压；以及驱动信号生成电路，对所述基准电压与所述输出直流电压进行比较来生成所述驱动信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.29 JP 2016-1503421.一种开关调节器，具备：开关元件，连接于输入直流电压输入的输入端子、与将输出直流电压输出的输出端子之间，按照驱动信号接通以及断开；迟滞生成电路，被输入所述输入直流电压和所述输出直流电压，生成与所述输入直流电压以及所述输出直流电压对应的输出电流或输出电压；基准电压生成电路，生成具有与所述输出电流或输出电压成比例的倾斜度的基准电压；以及驱动信号生成电路，对所述基准电压与所述输出直流电压进行比较来生成所述驱动信号。2.如权利要求1所述的开关调节器，所述驱动信号生成电路，具备：比较器，对所述基准电压与所述输出直流电压进行比较；定时器电路，对从所述比较器的输出信号反相后，与所述输出直流电压成比例、且与所述输入直流电压成反比例的时间长度进行计时；以及开关控制电路，生成在从所述比较器的输出信号反相后经过所述时间长度为止的期间，使所述开关元件接通的所述驱动信号。3.如权利要求2所述的开关调节器，所述迟滞生成电路具有电流乘法器，所述电流乘法器，在将所述输入直流电压设为Vi、将所述输入直流电压设为Vi、将所述输出直流电压设为Vo的情况下，在所述开关元件的断开期间，生成与Vi/(Vi-Vo)成比例的所述输出电流。4.如权利要求3所述的开关调节器，所述迟滞生成电路，还具备：电容器，由所述电流乘法器的输出电流充电；以及开关，按照所述驱动信号，对所述电容器的电压进行放电。5.如权利要求4所述的开关调节器，所述基准电压生成电路，具备：基准电压源；第一电阻，与所述基准电压源连接；以及电压电流转换器，将所述迟滞生成电路的所述电容器的电压转换为电流，将该电流提供到所述第一电阻。6.如权利要求3所述的开关调节器，所述迟滞生成电路的所述电流乘法器，进一步，在所述开关元件的接通期间，生成与Vi/Vo成比例的所述输出电流。7.如权利要求6所述的开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：三桥哲也，石山准二，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP