开关电源控制电路及开关电源装置及使用其的电子设备制造方法及图纸

技术编号:3378474 阅读:226 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
减少轻负载时的开关电源装置的耗电量。对控制端子(108)输入控制信号Vcont,切换正常工作模式和轻负载模式。在正常模式时,控制部分(10)使第1开关SW1~第4开关SW4导通/截止而从第1输出端子(104)以及第2输出端子(106)输出已升压的电压。轻负载模式被选择时,控制部分(10)停止第2开关SW2以及第4开关SW4的开关动作。此时,电流通过第1二极管D1以及第2二极管D2分别流入到第1输出电容器Co1、第2输出电容器Co2,进行升压动作。

【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装置。
技术介绍
对于近年来的携带电话、PDA(Personal Digital Assistance个人数字助理)等的小型信息终端,存在例如,在液晶的背光灯(back light)中使用的LED(Light Emitting Diode发光二极管)等需要比电池的输出电压高的电压的设备。例如,在这些小型信息终端中,多使用Li离子电池,其输出电压通常为3.5V程度,在满充电状态下也是4.2V程度,但是LED作为其驱动电压需要比电池电压高的电压。这样,在需要比电池电压高的电压的情况下,使用开关稳压器等的升压电路对电池电压进行升压,得到用于驱动LED等的负载电路所必须的电压。在专利文献1中记载了用于以低成本、省空间来提供可生成多个输出电压的开关电源装置的技术。在该技术中,将用于输出多个直流电压的开关稳压器通过以多个输出电压共有电感器及主开关来实现部件数量的减少。专利文献1特开2003-289666号公报根据上述文献中记载的技术,可用简单的电路结构来得到多个升压的直流电压,但是在对耗电量即电源装置的效率上有改善的余地。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的情况而完成的,与上述文献中记载的技术相同地,其目的在于提供一种同时输出多个输出电压的升压电路,尤其是提供一种减少耗电量的开关电源装置及其控制电路。本专利技术的一个实施方式是开关电源控制电路。该开关电源控制电路是对输入电压进行升压后输出多个输出电压的开关电源控制电路,具有输入端子,输入电压通过外置电感器而被施加;第1输出端子,是输出被升压的第1输出电压的端子,该端子和接地电位端子之间连接外置的第1输出电容器;第2输出端子,是输出被升压的第2输出电压的端子,该端子和接地电位端子之间连接外置的第2输出电容器;第1开关,被设置在输入端子和接地电位端子之间;第2开关,被设置在输入端子和第1输出端子之间;第3、第4开关,被串联设置在输入端子和第2输出端子之间;控制部分,控制第1到第4开关的导通/截止。该开关电源控制电路与外置的电感器以及第1、第2输出电容器一起构成输出两个电压的升压型的直流/直流转换器,从第1、第2输出端子分别输出第1、第2输出电压。根据这种方式,通过在从第1输出端子输出比第2输出端子更高的电压时,将截止第3开关来防止电流通过第2二极管而流入到第2输出电容器中,所以可以使开关电源装置稳定地工作。控制部分在正常工作时,可以交替地重复第1期间和第2期间;在轻负载时,可以交替地重复第3期间和第4期间,在所述第1期间,依次导通所述第1开关和所述第2开关;在所述第2期间,依次导通所述第1开关和所述第3开关,并且在所述第3开关的导通期间导通所述第4开关;在所述第3期间,导通所述第1开关;在所述第4期间,依次导通所述第1开关和所述第3开关。在以MOS(Metal Oxide Semiconductor)晶体管构成开关的情况下,为了使栅极电压变化,就需要用于对栅极电容进行充放电的电流。而且,在以双极晶体管构成的情况下,就需要流过基极电流。另外,在轻负载时,根据停止第2、第4开关的导通/截止,通过第1、第2二极管对第1、第2输出电容器提供电流,不需要用于对第2、第4开关导通/截止的电流,所以可以降低开关电源控制电路的耗电量。第1开关可以是N型MOS晶体管,第2、第3、第4开关可以是P型MOS晶体管。在第1开关到第4开关的各自的栅极端子中被输入从控制部分输出的开关信号,同时将第1开关的背栅端子连接到接地电位端子,将第2、第3开关的背栅端子连接到第1输出端子,将第4开关的背栅端子连接到第2输出端子。通过将构成第1开关到第4开关的MOS晶体管的背栅这么连接,可以使电路稳定地工作。而且,在开关电源装置的启动时等开始升压动作之前,第1输出端子中表现出在输入电压下降了第1二极管的正向电压的电压。其中,通过构成第3开关的MOS晶体管的背栅连接到第1输出端子,从而在启动开关电源装置时也可以使第3开关稳定。上述开关电源控制电路也可以一体集成在一个半导体衬底上。“一体集成”是,包括电路的全部结构元件都形成在半导体衬底上的情况或电路的主要构成元件被一体集成的情况,用于调节电路常数的一部分电阻或电容器等可以设置在半导体衬底的外部。通过将开关电源控制电路作为一个LSI而集成,可以减少电路面积。本专利技术的其他实施方式是开关电源装置。该开关电源装置是对输入电压进行升压后输出多个输出电压的开关电源装置,具有输入端子,被施加输入电压;第1输出端子,输出对输入电压进行升压而得到的第1输出电压;第2输出端子,输出对输入电压进行升压而得到的第2输出电压;第1输出电容器,被设置在第1输出端子和接地电位端子之间;第2输出电容器,被设置在第2输出端子和接地电位端子之间;电感器,连接到输入端子;第1开关,被设置在电感器和接地电位端子之间;第2开关,被设置在电感器和第1开关的连接点、与第1输出端子之间;第3、第4开关,串联设置在电感器和第1开关的连接点、与第2输出端子之间;控制部分,控制第1到第4开关的导通/截止;第1二极管,与第2开关并联地设置为阴极端子成为第1输出端子侧;第2二极管,与第4开关并联地设置为阴极端子成为第2输出端子侧。根据该方式,通过将与第2、第4开关并联地设置第1、第2二极管,即使在轻负载时停止第2、第4开关的开关动作的情况下,也可以得到升压的输出电压。尤其,在从第1输出端子输出比第2输出端子更高的电压时,通过截止第3开关来防止电流通过第2二极管流入到第2输出电容器,所以可以使开关电源装置稳定地工作。控制部分在正常工作时,交替地重复第1期间和第2期间;在轻负载时交替地重复第3期间和第4期间,在所述第1期间,依次导通第1开关和第2开关;在所述第2期间,依次导通第1开关和第3开关,并且在第3开关的导通期间导通第4开关;在所述第3期间,导通第1开关;在第4期间,依次导通第1开关和第3开关。控制部分具有控制端子,根据输入到控制端子的控制信号的指示,可以切换正常工作时和轻负载时。第1开关是N型MOS晶体管,第2、第3、第4开关是P型MOS晶体管;对第1开关到第4开关各自的栅极端子输入从控制部分输出的开关信号;第1开关的背栅端子连接到接地电位端子,第2、第3开关的背栅端子连接到第1输出端子,第4开关的背栅端子连接到第2输出端子。第1、第2晶体管的至少一个可以由分别为第2、第4开关的MOS晶体管的寄生二极管形成。在MOS晶体管的寄生二极管大的情况下,可将该寄生二极管作为第1或第2二极管来使用。本专利技术的其他的实施方式也是开关电源装置。该装置是对输入电压进行升压后输出多个输出电压的开关电源装置,具有输入端子,被施加输入电压;多个输出端子,输出对输入电压进行升压而得到的多个输出电压;电感器和主开关,串联连接在输入端子和接地电位端子之间;多个同步整流开关,分别设置在电感器和主开关的连接点、与多个输出端子之间;多个二极管,与多个同步整流开关并联地设置;多个输出电容器,设置在多个输出端子和接地电位端子之间;控制部分,控制主开关和多个同步整流开关的导通/截止。控制部分在正常工作时,交替地将主开关和多个开关导通/截止,而在轻负载时,仅将主开关导通/截止。根据这种方式,在轻负载时,通过仅将主开关导通/截止,停止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源控制电路,对输入电压进行升压后输出多个输出电压,其特征在于,具有:输入端子,所述输入电压通过外置电感器而被施加;第1输出端子,是输出被升压的第1输出电压的端子,该端子和接地电位端子之间连接外置的第1输出电容器;   第2输出端子,是输出被升压的第2输出电压的端子,该端子和接地电位端子之间连接外置的第2输出电容器;第1开关,被设置在所述输入端子和接地电位端子之间;第2开关,被设置在所述输入端子和所述第1输出端子之间;第3、第 4开关,被串联设置在所述输入端子和所述第2输出端子之间;以及控制部分,控制所述第1到第4开关的导通/截止。

【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:内本大介安藤弘明大山学
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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