自激式直流/直流转换器的控制电路和使用了它的发光装置及电子设备制造方法及图纸

技术编号:3378128 阅读:184 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
开关晶体管(Tr1)连接于变压器(10)的一次线圈。第1电阻(R1)的一端与开关晶体管(Tr1)相连,另一端接地。第1电压比较器(20)将第1检测电压(Vx1)与第1阈值电压(Vth1)进行比较。第2电压比较器(22)将第2检测电压(Vx2)与第2阈值电压(Vth2)进行比较。开关控制部(30)基于第1电压比较器(20)、第2电压比较器(22)的输出信号(SIG1、SIG2),控制开关晶体管(Tr1)的导通和截止。开关晶体管(Tr1)、第1电阻(R1)的各节点设置第1电极焊盘(PAD1)~第4电极焊盘(PAD4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及开关电源(switching power supply ),特别涉及自激式DC /DC转换器的控制电路。
技术介绍
为了生成比输入电压高的电压,升压型的开关电源^t广泛应用于各种 电子设备中。这样的升压型开关电源具有开关元件和电感器或变压器,通 过时分地使开关元件接通、断开,来使电感器或变压器产生反电动热,将 输入电压升压后输出。在绝缘型的DC/DC转换器中,当开关晶体管截止时,变压器的一次 侧流过电流,变压器中积蓄能量。开关晶体管截止后,在变压器的二次侧, 变压器中所积蓄的能量经由整流用二极管,作为充电电流被传送到输出电 容,输出电压上升。积蓄在变压器中的能量被传送到输出电容后,整流二 才及管中流过的电流变成0。已知绝缘型DC/DC转换器中有不使用振荡器,而是对变压器的一次 侧或二次侧的状态进行监视,根据该状态来控制开关晶体管的导通、截止 的自激式DC/DC转换器(例如参照专利文献l、 2)。专利文献1:特开2004- 201474号公才艮专利文献2:特开2005 - 73483号公报
技术实现思路
〔专利技术所要解决的课题〕这里,作为自激式DC/DC转换器的控制方法,探讨监视变压器的一 次侧和二次侧中流过的电流,在二次侧中流过的电流Ic2变成0的时刻使 开关晶体管导通,在一次侧的电流Icl达到预定水平Ithl的状态下使开关 晶体管截止这样的控制方式。在该控制方式中,在变压器的一次侧、二次侧连接一端电位被固定了的第1电阻R1、第2电阻R2,将一次侧和二次侧线圈中流过的电流转换 成电压。进而,设置将所转换的电压与第l阈值电压Vthl、第2阈值电压 Vth2进行比较的第1、第2电压比较器,基于两个电压比较器的输出控制 开关晶体管的导通、截止。这里,对于一次侧的电流(以下称第1电流Icl )的上限值Ithl,利用 第1电阻Rl的电阻值和第1阈值电压Vthl,以Ithl = Rl x vthl给出。因 此,若第1电阻R1的电阻值有偏差,则第1电流Icl的峰值、进而开关 晶体管的导通时间出现偏差,所以会给升压动作带来影响。特别是在将第 I电阻R1集成在半导体衬底上时,该问题变得显著。本专利技术是鉴于这样的课题而设计的,其目的之一在于在自激式DC/ DC转换器中减少开关晶体管中流过的峰值电流以及导通时间、截止时间 的偏差。〔用于解决课题的手段〕本专利技术的一个方案是自激式DC / DC转换器的控制电路。该控制电路 包括开关晶体管,连接于变压器的一次线圈;第1电阻, 一端与开关晶 体管相连,另一端接地;电压源,生成预定的第1阈值电压;第1电压比 较器,将第1电阻和开关晶体管的连接点所呈现的第l检测电压,与第1 阈值电压进行比较;第2电压比较器,将与变压器的二次线圈中流过的电 流相应的第2检测电压,与预定的第2阈值电压进行比较;开关控制部, 基于第1电压比较器、第2电压比较器的输出信号,控制开关晶体管的导 通和截止。电压源被构成为可调节第1阈值电压。根据该方案,在第1电阻的电阻值存在偏差的情况下,也能通过调节 第1阈值电压,将进行升压动作时的开关晶体管中流过的峰值电流、进而 将其导通时间调节成所期望的值。上述控制电路可以在开关晶体管应与变压器相连接的端子设置第1电 极焊盘,在第1电阻与开关晶体管的连接点设置第2电极焊盘,在第1电 阻的被接地的端子设置第3电极焊盘,在作为第1电压比较器的输入端子 的、应经由外部布线与第2电极焊盘相连接的端子设置第4电极焊盘;本 控制电路可以被一体集成在一个半导体衬底上。根据该方案,能够在控制电路的检查工序中,对第1电极焊盘连接恒电流源,在使开关晶体管导通的状态下使之流过实验电流Itest,测量第2、 第3电极焊盘间的电压。其结果,利用所测出的电压Vtest和实验电流Itest, 根据关系式Rl = Vtest/Itest来求出设置在第2、第3电极焊盘间的第1 电阻的电阻^直R1。电压源可以被构成为可通过调整处理来调节第1阈值电压的值。在该 情况下,在能够检查工序中,根据所测出的第1电阻的电阻值R1调节第 1阈值电压,能够将进行升压动作时的开关晶体管中流过的峰值电流、进 而将其导通时间调节成所期望的值。控制电路可以还包括被设置在变压器的二次线圈中流过的电流的路 径上、且其一端被接地的第2电阻。第2电压比较器可以将第2电阻所呈 现的电压作为第2检测电压,与第2阈值电压进行比较。开关控制部可以在第l检测电压超过第1阈值电压时使开关晶体管截 止,在从第2检测电压超过第2阈值电压起经过预定的延迟时间后,使开 关晶体管导通。本专利技术的其他方案是发光装置。该发光装置包括上述的控制电路; 包含连接于控制电路的变压器的DC/DC转换器输出电路;以及由DC/ DC转换器输出电路的输出电压驱动的发光元件。发光元件可以是氙管灯。根据该方案,能够抑制开关晶体管中流过的峰值电流的偏差、进而抑 制开关晶体管的导通、截止时间的偏差,所以对于需要数百伏的高驱动电 压的氙管灯等发光元件的升压时间,能够实现稳定的动作。本专利技术的又一方案是电子设备。该电子设备包括摄像部;在摄像部 进行摄像时作为闪光灯而使用的上述的发光装置。发光装置使电池电压升 压,驱动发光元件。另外,将以上结构要件的任意纽合、本专利技术的结构要件以及表达方式 在方法、装置、系统等之间相互置换的方案,作为本专利技术的实施方式也是 有效的。〔专利技术效果〕 ,通过本专利技术的自激式D C / i) C转换器的控制电路,能够减少开关晶体 管的导通时间、截止时间的偏差。附图说明图1是表示实施方式的安装了发光装置的电子设备的结构的框图。图2是表示实施方式的DC/DC:转换器的结构的电^各图。 图3是表示开关控制部的结构例的电路图。图5是表示图2的控制电路的检查工序中的电路结构的图。 图6是表示开关控制部的变形例的电路图。具体实施例方式以下,基于优选的实施方式,参照附图说明本专利技术。对于各附图中所 示的相同或等同的结构要件、部件、处理标注相同的标号,并适当省略重 复的说明。另外,实施方式只是例示,并非限定本专利技术,实施方式中所记 述的所有特征及其组合,不一定就是本专利技术的本质特征。图1是实施方式的安装了发光装置200的电子设备300的结构的框图。 电子设备300是安装有照相机的便j夷式电话终端,包括电池310、通信处 理部312、 DSP ( Digital Signal Processor:数字信号处理器)314、摄像部 316、发光装置200。电池310例如是锂离子电池,作为电子设备300的电源而设。电池310 输出3 4V左右的电压作为电池电压Vbat。 DSP314是总体控制电子设备 300整体的结构框,与通信处理部312、摄像部316、发光装置200相连接。 通信处理部312是包括天线、高频电路等,进行与基站的通信的结构框。 摄像部316是CCD ( Charge Coupled Device:电荷耦合装置)或CMOS传 感器等摄像装置。发光装置200是在摄像部316进行摄像时作为闪光灯而 使用的光源。发光装置200包括DC/DC转换器210、发光元件212、发光控制电 路214。作为发光元件212,使用'氙管灯等。DC/DC转换器210是自激 方式的开关调节器,是使从电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自激式DC/DC转换器的控制电路,其特征在于,包括:开关晶体管,连接于变压器的一次线圈;第1电阻,一端与上述开关晶体管相连,另一端接地;电压源,生成预定的第1阈值电压;第1电压比较器,将上述第1电阻和上述开关晶体管的连接点所呈现的第1检测电压,与上述第1阈值电压进行比较;第2电压比较器,将与上述变压器的二次线圈中流过的电流相应的第2检测电压,与预定的第2阈值电压进行比较;以及开关控制部,基于上述第1电压比较器、第2电压比较器的输出信号,控制上述开关晶体管的导通和截止;其中,上述电压源被构成为可调节上述第1阈值电压。

【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:为我井洋一名手智山本勋
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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