开关稳压器制造技术

本发明专利技术涉及开关稳压器。逆电流检测电路（９）对输出电压（Ｖｏｕｔ）及电压（ＶＢＯＬＸ）的电压差与在逆电流检测电路（９）内生成的参照电压进行比较，该电压差低于所述参照电压场合，向控制电路（８）输出所定的逆电流检测信号（Ｓ１），若输入所定的逆电流检测信号（Ｓ１），则使得升压用同步整流晶体管ＳＷ４断开成为截止状态，防止发生逆电流。能得到在各动作模式中能可靠地防止发生逆电流的开关稳压器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设有逆电流防止电路的开关稳压器(switching regulator), 更具体地说,所述逆电流防止电路补正用于检测在升压动作及降压动作的逆 电流的检测电压的差，能提高电力变换效率。
技术介绍
以往,在同步整流方式的开关稳压器中，有向电感器连续流过电流的连 续模式以及流过电感器的电流不是连续的不连续模式,若在轻负载时成为不 连续模式，则从输出端朝着电感器流过逆方向电流即产生所谓逆电流，电力 变换效率明显低下。图l表示设有逆电流防止功能的以往的降压型开关稳压器的电路例(例 如参照专利文献2)。在图1中，在比较器123比较开关晶体管Q101和同步整流晶体管Q102的连 接部的电压和参照电压Vref的电压。若开关晶体管Q101断开成为截止状态， 则同步整流晶体管Q102接通成为导通状态。在该期间，因开关晶体管Q101接 通期间蓄积在电感器101的能量，电路持续流过电感器L101。因此，同步整流 晶体管Q102的漏极电压低下直到负电压，从接地电压通过同步整流晶体管 Q102及电感器L101，电流持续流向输出端，输出电压Vout。但是，流向电感器 L101的电流随着蓄积在电感器LIO 1的能量释放而减少。开关晶体管Q101断开期间，若蓄积在电感器101的能量全部释放，则流过 电感器L101的电流成为0，此后，从上述输出端向电感器L101流过逆电流。因 此，同步整流晶体管Q102的漏极电压成为正电压,若该漏极电压超过参照电 压Vref，比较器123的输出信号的信号电平反转成为高电平。该高电平信号通 过NAND电路124，使得同步整流晶体管Q102的栅极为低电平，由于同步整流晶 体管Q102断开,防止发生逆电流。使得参照电压Vref具有温度依存性，补偿同步整流晶体管Q102的接通电阻的温度特性。日本特开2006-14482号公报日本特开2006-60977号公报 但是，在这种以往技术例中，逆电流产生后使得同步整流晶体管Q102断开，因 此，不能使得因逆电流引起的损失为O，引起效率低下。再有,如图5所示,设有 降压用及升压用的各开关晶体管SWIOI, SW103，降压用及升压用的各同步整 流晶体管SW102， SW104、根据输入电压Vin切换降压动作及升压动作的升降压 型开关稳压器场合，如图4所示，在监视降压用同步整流晶体管SW102的两端 电压中，不能防止升压动作时发生的逆电流。降压用及升压用的各开关晶体管SW101，SW103—起断开期间，流过电感 器LIO 1的电流的变化量A IL如下降压动作时及升降压动作时，成为△ IL = Vout/L,升压动作时，成为A IL =(Vout—Vin) /L。这里，L表示电感器L101的电感。所谓降压动作是指使得升压用开关晶体管SW103断开同时、使得升压用 同步整流晶体管SW104接通状态下，使得降压用开关晶体管SW101及降压用同 步整流晶体管SW102互补地接通/断开的动作，所谓升压动作是指使得降压用 开关晶体管SW101接通同时、使得降压用同步整流晶体管SW102断开状态下， 使得升压用开关晶体管SW103及升压用同步整流晶体管SW104互补地接通/断 开的动作。与此相反，所谓升降压动作是指使得降压用开关晶体管SW101及升压用 开关晶体管SW103同时接通/断开同时，使得降压用同步整流晶体管SW102及 升压用同步整流晶体管SW104同时接通/断开，使得降压用开关晶体管SW101 及升压用开关晶体管SW103的各晶体管，与降压用同步整流晶体管SW102及升 压用同步整流晶体管SW104的各晶体管互补地接通/断开的动作。这样，在降压动作时及升压动作时，若输出电压Vout—定,则流过电感器 L101的电流的变化量AIL固定，与升压动作时的该变化量AIL不同。进而可 知，升压动作时的变化量A IL依存于输入电压Vin。但是,对于施加在逆电流 检测用的比较器上的参照电压没有考虑输入电压Vin的电压变化。因此,升压动作时不能给与合适的参照电压，产生逆电流，导致效率低下。
技术实现思路
本专利技术就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本专利技术的目 的在于，得到在各动作模式中能可靠地防止产生逆电流的开关稳压器。 为了实现上述目的，本专利技术提出以下方案(1) 一种开关稳压器，包括 电感器，从输入电压端储存电荷；第一降压用开关元件，用于根据第一控制信号进行开关，以便在降压动 作中将电荷储存在所述电感器；第二降压用开关元件,根据第二控制信号在降压动作中释放储存在所述 电感器中的电荷；第一升压用开关元件，用于根据第三控制信号进行开关，以便在升压动 作中将电荷储存在所述电感器；第二升压用开关元件,根据第四控制信号在升压动作中释放储存在所述 电感器中的电荷；逆电流检测电路部，根据与流过第二升压用开关元件的电流相对应的检 测电压，检测从输出端通过第二升压用开关元件流向电感器的逆电流，或者 发生该逆电流的预兆以及控制电路部，用于控制第一及第二降压用开关元件，以及第一及第二升 压用开关元件，在输出端输出所定的定电压，当所述逆电流检测电路部检测 到所述逆电流或发生该逆电流的预兆时，断开第二升压用开关元件；其中，逆电流检测电路部具有用于在降压动作中判定发生逆电流或发生 该逆电流预兆的阈值，以及具有用于在升压动作中判定发生逆电流或发生该 逆电流预兆的阈值。(2) 在上述(l)所述的开关稳压器中，其特征在于 上述用于在降压动作中判定发生逆电流或发生该逆电流预兆的阈值，以及用于在升压动作中判定发生逆电流或发生逆电流预兆的阈值是不同值。(3) 在上述(1)或(2)所述的开关稳压器中，其特征在于上述控制电路部使得上述第一降压用开关元件和第一升压用开关元件 同时接通/断开，使得上述第二降压用开关元件和第二升压用开关元件同时 接通/断开,使得上述第一降压用开关元件和第一升压用开关元件，与上述第 二降压用开关元件和第二升压用开关元件互补地接通/断开；上述逆电流检测电路部使得在升降压动作中用于判定发生逆电流或发 生该逆电流预兆的阈值与在降压动作中的阈值相同。(4) 在上述(1)或(2)所述的开关稳压器中，其特征在于 上述逆电流检测电路部将上述第二升压用开关元件接通时的两端电压差作为上述检测电压，检测发生逆电流或发生该逆电流的预兆。(5) 在上述(4)所述的开关稳压器中，其特征在于当上述检测电压低于上述阈值时，其中，正电流方向规定为从电感器通 过第二升压用开关元件流向输出端方向，上述逆电流检测电路部判定检测到发生逆电流或发生该逆电流的预兆。(6) 在上述(5)所述的开关稳压器中，其特征在于 第一延迟时间处于第二延迟时间之内；上述第一延迟时间规定为从上述检测电压低于阈值时刻到逆电流检测 电路部检测到发生逆电流或发生该逆电流预兆、且上述控制电路部使得上述 第二升压用开关元件断开的时刻期间；上述第二延迟时间规定为从上述检测电压低于阈值时刻到上述检测电 压成为OV时刻期间。(7) 在上述(4)所述的开关稳压器中，其特征在于 上述逆电流检测电路部包括比较器，用于确认第二升压用开关元件两端之间的电压，根据动作模式，变更输入偏移电压； 上述阈值为输入偏移电压。(8) 在上述(4)所述的开关稳压器中，其特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关稳压器，包括：电感器，从输入电压端储存电荷；第一降压用开关元件，用于根据第一控制信号进行开关，以便在降压动作中将电荷储存在所述电感器；第二降压用开关元件，根据第二控制信号在降压动作中释放储存在所述电感器中的电荷；第一升压用开关元件，用于根据第三控制信号进行开关，以便在升压动作中将电荷储存在所述电感器；第二升压用开关元件，根据第四控制信号在升压动作中释放储存在所述电感器中的电荷；逆电流检测电路部，根据与流过第二升压用开关元件的电流相对应的检测电压，检测从输出端通过第二升压用开关元件流向电感器的逆电流，或者发生该逆电流的预兆；以及控制电路部，用于控制第一及第二降压用开关元件，以及第一及第二升压用开关元件，在输出端输出所定的定电压，当所述逆电流检测电路部检测到所述逆电流或发生该逆电流的预兆时，断开第二升压用开关元件；其中，逆电流检测电路部具有用于在降压动作中判定发生逆电流或发生该逆电流预兆的阈值，以及具有用于在升压动作中判定发生逆电流或发生该逆电流预兆的阈值。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：西田淳二，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]