DC/DC变换器制造技术

一种ＤＣ／ＤＣ变换器，其具有主开关元件Ｓ１以及辅助开关元件Ｓ２，同时经线圈Ｌ１给负载提供电力，其根据前述辅助开关元件Ｓ２断开后，两个开关元件Ｓ１、Ｓ２的接点电压达到规定阈值的时间ｔｄｉｆ，控制其后周期内的前述辅助开关元件Ｓ２的断开时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及DC/DC变换器，尤其是在通过使主开关装置以及辅 助开关装置交替通断获得规定的直流输出电压的情况下极为有用。
技术介绍
通过使DC电源的输出电压降压或升压获得规定的直流输出电 压的用途广泛，例如便携式电话的电源电路即广泛使用DC/DC变换 器。该DC/DC变换器通过使开关元件通断，控制此时的通断期间将 直流输入电压变换为规定的直流输出电压。此处的开关元件通常使用 MOSFET。此种DC/DC变换器内带有线圏。因此，在使前述开关元件断开 期间，需要形成用来使储存在前述线圏中的电能释放的闭合电路，过 去使用环流二极管形成前述闭合电路。然而，当使用环流二极管的情况下，由于其正向电压降较大，因 而存在由于该部分的电力消耗导致该DC/DC变换器的效率低下的问 题。于是有人提议使用下述DC/DC变换器，用作为开关元件的 MOSFET取代前述环流二极管，利用MOSFET本身具有的开关功能， 减少前述正向电压降。这是因为与环流二极管的正向电压相比， MOSFET的接通电阻造成的电压损耗较小，其损耗也相应减少。然而，在用开关元件代替了环流二极管的DC/DC变换器之中， 通常彼此串联连接由MOSFET形成的两个开关元件。也就是说，彼开关元件)、以及在该主开关元件断开期间使储存在前述线围中、的电能 释放的开关元件(下文称此为辅助开关元件)。例如，在降压DC/DC变换器中采用经线圏从两个开关元件的接点提取直流输出电压的构成。然而，在此种DC/DC变换器之中，在主开关元件处于断开状态， 且辅助开关元件处于接通状态的方式之中，将辅助开关元件切换为断 开状态的情况下，往往出现下述有害现象基于储存在线围中的电能 的电流经主开关元件的寄生二极管流入DC电源。于是，为了避免出现此种有害现象，在现有技术涉及的此种 DC/DC变换器之中，通过监视流入辅助开关元件中的线圏电流，检出 该线團电流为零的时间点，将辅助开关元件切换到断开状态。这是因 为有害现象产生于电流变为零之后。因此，在具有主开关元件和辅助开关元件，通过使之交替通断获 得规定的直流输出电压的现有技术涉及的DC/DC变换器之中，设置 了用于检出前述线圏电流(尤其是其方向)的电流检出电路。此种电流 检出电路可通过利用辅助开关件的接通电阻，或预先串联连接电流检 出用电阻，用比较器比较并监视该电阻两端的电压来实现。也就是说， 当该电阻两端的电压为零时，可检出作为检出对象的线圏电流为零。作为具有主开关元件和辅助开关元件，通过使之交替通断获得规 定电压的直流输出电压的DC/DC变换器的公开文献，有下述专利文献。专利文献l:技术登录2555245号公报。 专利文献2:特许第3637卯4号^^艮。
技术实现思路
然而，前述检出电路作为电流检出装置，由于使用检出极小电流 值的电阻及开关元件的接通电阻，检出电压电平极低，因而需要高速、 高精度地迅速检出该电流变为零的时间点。因此，当含有如上所述的比较器情况下，该比较器需使用高速且 高精度的装置，不仅其本身的成本高，由于需要构成高速且高精度的 电流检出电路，而该电流检出电路本身所需的驱动电流又很大，因而 在实现该DC/DC变换器的小型化及高效率化时成为障碍因素。当作 为电流检出电路接入与开关元件串联连接了电阻的情况下，该电阻本 身产生电力损耗，构成其高效率化的障碍。此外，由于检出电压电平 低，难以高速应答，往往由于比较器的残留误差引起的改变及应答延迟构成动作不稳定。上述情况尤其是在实现该DC/DC变换器的IC芯 片化时将成为致命的弱点。本专利技术正是鉴于上述现有技术提出来的，目的在于提供一种 DC/DC变换器，该变换器通过使主、辅开关装置交替通断获得所需的 直流输出电压，其可去除因流入线圏的电流极性反转引起的有害现 象，同时包括高效率化、和IC芯片化在内，有利于其实现小型化及 降低成本。为了实现上述目的，本专利技术的构成以下述各点为特征。1、 一种DC/DC变换器，其通过配置串联连接的两个开关装置， 以及连接在两个开关装置的接点上的线圏，将直流输入电压变换为规 定的直流输出电压的同时经前述线圏给负载提供电力；该DC/DC变 换器的特征在于具有控制装置，其在把上述线圏中储存电能时接通 的开关装置设为主开关装置，而把前述线團中储存的电能向输出侧释 放时接通的开关装置设定为辅助开关装置时，根据断开前述辅助开关 装置之后前述两个开关装置的接点电压达到规定阈值的时间控制其 后周期内的前述辅助开关装置的接通时间。2、 根据上述1所述的DC/DC变换器，其特征在于前述控制 装置以不使前述线圏中的电流极性反转的形态控制其后周期内的前 述辅助开关装置的接通时间。3、 根据上述1或2所述的DC/DC变换器，其特征在于下一 周期内的前述辅助开关装置的断开时间根据前述辅助开关装置断开 后前述两个开关装置的接点电压达到规定阈值之间电容内储存的电 位进行控制。4、 根据上述3所述的DC/DC变换器，其特征在于前述储存 在电容内的电位，在各个周期内断开前述辅助开关装置之前仅以规定 值控制电位。5、 根据上述1~4任一项所述的DC/DC变换器，其特征在于 是降压变换器或升压变换器中的某一种。6、 根据上述1~4任一项所述的DC/DC变换器，其特征在于 前述控制部为获得前述主开关装置的开关脉冲，采用PWM方式、PFM 方式或PWM方式和PFM方式二者中的某一种。(专利技术效果)若采用本专利技术，由于是为了便于从辅助开关装置的断开中检出前 述两个开关装置的接点电压，根据达到设定的阈值的时间，以不使 前述线圏电流的极性反转的形态，控制其后周期内的前述辅助开关装 置的断开时间的，因而无需高速应答即可实现低耗电化。附图说明图1是本专利技术的实施方式涉及的降压变换器的DC/DC变换器及 其控制电路的电路图。图2是举例说明图1所示的控制部中的同步单元的具体构成的电路图。图3是表示基于图1所示的控制部的各部分的信号的时间图(非 连续方式中，扩展辅助开关元件S2的接通期间的情况下)的波形图。图4是表示基于图1所示的控制部的各部分的信号的时间图(非 连续方式中，负栽减轻的情况下)的波形图。图5是表示基于图1所示的控制部的各部分的信号的时间图(连 续方式情况下)的波形图。图6是表示基于用PFM方式控制主开关元件Sl情况下的各部分的信号的时间图的波形图。图7是本专利技术的实施方式涉及的升压变换器的DC/DC变换器及其控制电路的电路图。 (图中标号说明)Sl、 Sll、主开关元件，S2、 S12、辅助开关元件，CO、平滑电 容器，Ll、线圏，A、 PWM信号发生器，B、緩冲器，C、开关信号控制部，1、误差放大器，2、 17、比较器，15、单冲击(l-shot)单 元，16、同步单元，18、 19、 RS触发器，20、 21、 22、恒定电流电 源，11、 12、 13、恒定电流，S3、 S4、开关元件，S1—G、 S11—G、开 关脉沖，S2—G、 S12_G、开关脉沖，VLx、电压信号、1Lx、线團电 流，S20on_B、开关脉冲，V—2chg、 V—2 on、电压，S2_DRV_lSHOT、 单冲击(l-shot)脉冲，T_S2_DIF、脉冲信号，S2_SYNC、脉冲信号。具体实施例方式下面参照附图，详本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＤＣ／ＤＣ变换器，其通过配置串联连接的两个开关装置，以及连接在两个开关装置接点上的线圈，将直流输入电压变换为规定的直流输出电压的同时经前述线圈给负载提供电力；该ＤＣ／ＤＣ变换器的特征在于：具有控制装置，其在把往前述线圈中储存电能时接通的开关装置设为主开关装置，而把前述线圈中储存的电能向输出端输出时接通的开关装置设定为辅助开关装置时，根据断开前述辅助开关装置之后前述两个开关装置的接点电压达到规定阈值的时间控制其后周期内的前述辅助开关装置的接通时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大川智，羽根功真，仲刚志，
申请(专利权)人：特瑞仕半导体有限公司，帝佛伊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]