开关调整器以及开关调整器的输出电压切换方法技术

本发明专利技术涉及能改变携带电话等使用的输出电压的开关调整器以及开关调整器的输出电压切换方法。当从实行ＰＦＭ控制的轻负载驱动模式移到实行ＰＷＭ控制的通常驱动模式场合，控制电路１０在实行ＰＦＭ控制状态下，使得输出电压从所设定电压Ｖｏ１上升到所设定电压Ｖｏ２，经过对于输出电压从Ｖｏ１上升到Ｖｏ２所需要的充分时间Ｔ１后，从ＰＦＭ控制切换为ＰＷＭ控制。能提供当从轻负载驱动模式移到通常驱动模式时，即使提高输出电压也不会发生突峰的开关调整器以及开关调整器的输出电压切换方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能改变携带电话等使用的输出电压的开关调整器(switching regulator)，更详细地说，涉及，当提高输出电压时减少输出电压产生的突峰量。
技术介绍
近年，在环境对策上要求节能。在携带电话或数字式照相机等使用电池的设备中，从延长电池寿命角度考虑，也增加了减少设备内消耗电力的重要性。因此，广泛使用高效、能小型化的、使用电感线圈的非绝缘型的降压型开关调整器(以下简记为“开关调整器”)作为电源电路。但是，开关调整器虽然在定额负载下具有高效率，但是由于开关调整器本身的消耗电流比较大，当设备处于待机状态或睡眠模式等轻负载驱动模式场合，效率明显低下。于是，为了在轻负载驱动模式时提高效率，提出了以下方法在轻负载驱动模式中，从脉冲宽度调制(pulse width modulation，以下简记为“PWM”)控制切换为脉冲频率调制(pulse frequency modulation，以下简记为“PFM”)控制，降低开关频率，减少在开关调整器所消耗的电力，例如，可以参照特开2002-300774号公报(以下简记为“专利文献1”)。图4是表示这种开关调整器一例的电路图。在图4中，开关调整器100设有PWM控制电路101，PFM控制电路102，受PWM控制电路101驱动的开关元件103，受PFM控制电路102驱动的开关元件104。在图4中，标号BAT表示电源，La表示电感线圈，Da表示二极管，Ca表示电容器，LO表示负载电阻，Ra，Rb表示输出电压检测用电阻，107表示参考电压发生器，106表示误差放大电路，105表示振荡电路。通常动作时，PFM控制电路102停止动作，PWM控制电路101动作，控制导通或断开开关元件103，当轻负载驱动模式时，PWM控制电路101停止动作，PFM控制电路102动作，控制导通或断开开关元件104。PWM控制时使用的开关元件103，流过电流大，因此，元件尺寸大，以便使得导通电阻小，由于元件尺寸大，栅电容变大。供给负载的电流(以下简记为“负载电流”)大场合的开关调整器效率损失中，由于开关元件的导通电阻所引起的损失占大半，负载电流小场合，由于开关元件的栅电容充放电所引起的损失占大半。因此，PFM控制时使用的开关元件104，使得元件尺寸小，导通电阻大，但栅电容变小，提高开关调整器效率。但是，使得开关调整器的输出电压可变更，根据电压设定信号将输出电压从低电压变更为高电压场合，如图5所示，存在输出电压发生突峰电压问题。当变更输出电压同时，将开关元件从导通电阻大变更为小的场合，该突峰电压变得更大。所谓负载电流小的轻负载驱动模式，大多是指使用开关调整器100作为动作用电源的CPU等负载电路停止动作状态，例如所谓睡眠模式或待机状态。在这种轻负载驱动模式中，负载电路的动作电压大多比通常驱动模式的动作电压小，一般，降低开关调整器的输出电压，使得负载电流更小。但是，从这种轻负载驱动模式移到通常驱动模式场合，将开关调整器的控制模式从PFM控制切换成PWM控制同时，将输出电压从低电压变更为高电压，如上所述，输出电压发生大的突峰，CPU或其它电路恐怕会发生不良状态。
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，提供当从轻负载驱动模式移到通常驱动模式时，即使提高输出电压也不会发生突峰的。为了实现上述目的，本专利技术提出以下方案(1)一种开关调整器，将输入到输入端的输入电压变换成所设定的定压，从输出端向负载输出，其特征在于该开关调整器包括第一开关元件，根据输入到控制极的控制信号进行开关，实行上述输入电压的输出控制；第二开关元件，与上述第一开关元件相比，导通电阻大，控制极的电容小，根据输入到控制极的控制信号进行开关，实行上述输入电压的输出控制；控制切换电路部，根据动作模式，对上述第一开关元件及第二开关元件，分别实行PWM控制，或者仅仅对第二开关元件实行PFM控制；将实行上述PFM控制，且从上述输出端的输出电压成为所设定的第一电压Vo1称为第一动作模式，将实行上述PWM控制，且从上述输出端的输出电压成为比第一电压Vo1大的第二电压Vo2称为第二动作模式，当从上述第一动作模式移到第二动作模式时，上述控制切换电路部实行上述PFM控制，且使得从上述输出端的输出电压从第一电压Vo1上升到第二电压Vo2，该输出电压开始上升后经过所设定时间T1后，从上述PFM控制切换为PWM控制。(2)在上述(1)的开关调整器中，其特征在于设有伪负载，作为流过所设定电流的模拟负载；上述控制切换电路部经过所设定时间T1后，在所设定时间T2期间，使得该伪负载与上述输出端连接。(3)在上述(1)的开关调整器中，其特征在于上述控制切换电路部包括PWM控制电路部，对第一开关元件实行PWM控制；PFM控制电路部，对第二开关元件实行PFM控制；切换电路部，对来自上述PWM控制电路部及PFM控制电路部的各控制信号，实行向上述第二开关元件的控制极的输出控制；控制电路部，分别实行上述PWM控制电路部，PFM控制电路部及切换电路部的动作控制；第一动作模式时，控制电路部停止PWM控制电路部动作，同时，对切换电路部，使得来自PFM控制电路部的控制信号排他地输出到第二开关元件，第二动作模式时，控制电路部使得PWM控制电路部动作，同时，对切换电路部，使得来自PWM控制电路部的控制信号排他地输出到第二开关元件，从第一动作模式移到第二动作模式时，停止PWM控制电路部动作，同时，对切换电路部，在使得来自PFM控制电路部的控制信号排他地输出到第二开关元件状态下，使得输出电压从第一电压Vo1上升到第二电压Vo2，该输出电压开始上升后，经过所设定时间T1后，使得PWM控制电路部动作，同时，对切换电路部，使得来自PWM控制电路部的控制信号排他地输出到第二开关元件。(4)在上述(3)的开关调整器中，其特征在于设有伪负载，作为流过所设定电流的模拟负载；上述控制电路部经过所设定时间T1后，在所设定时间T2期间，使得该伪负载与上述输出端连接。(5)在上述(1)-(4)中任一个的开关调整器中，其特征在于，上述第一动作模式与第二动作模式相比，流过上述负载的电流小。(6)在上述(1)-(5)中任一个的开关调整器中，其特征在于，上述第一电压Vo1和第二电压Vo2的电压差越大，上述控制切换电路部使得上述所设定时间T1越长。(7)在上述(4)的开关调整器中，其特征在于，上述第一开关元件，第二开关元件，PWM控制电路部，PFM控制电路部，切换电路部，以及伪负载集成在一个IC中。(8)一种开关调整器的输出电压切换方法，开关调整器将输入到输入端的输入电压变换成所设定的定压，从输出端向负载输出，其特征在于该开关调整器包括第一开关元件，根据输入到控制极的控制信号进行开关，实行输入电压的输出控制； 第二开关元件，与上述第一开关元件相比，导通电阻大，控制极的电容小，根据输入到控制极的控制信号进行开关，实行输入电压的输出控制；根据动作模式，对上述第一开关元件及第二开关元件，分别实行PWM控制，或者仅仅对第二开关元件实行PFM控制；将实行上述PFM控制，且从上述输出端的输出电压成为所设定的第一电压Vo1称为第一动作模式，将实行上述PWM控制，且从上述输出端的输出电压成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关调整器，将输入到输入端的输入电压变换成所设定的定压，从输出端向负载输出，其特征在于：　　　　该开关调整器包括：　　　　第一开关元件，根据输入到控制极的控制信号进行开关，实行上述输入电压的输出控制；　　　　第二开关元件，与上述第一开关元件相比，导通电阻大，控制极的电容小，根据输入到控制极的控制信号进行开关，实行上述输入电压的输出控制；　　　　控制切换电路部，根据动作模式，对上述第一开关元件及第二开关元件，分别实行ＰＷＭ控制，或者仅仅对第二开关元件实行ＰＦＭ控制；　　　　将实行上述ＰＦＭ控制，且从上述输出端的输出电压成为所设定的第一电压Ｖｏ１称为第一动作模式，将实行上述ＰＷＭ控制，且从上述输出端的输出电压成为比第一电压Ｖｏ１大的第二电压Ｖｏ２称为第二动作模式，当从上述第一动作模式移到第二动作模式时，上述控制切换电路部实行上述ＰＦＭ控制，且使得从上述输出端的输出电压从第一电压Ｖｏ１上升到第二电压Ｖｏ２，该输出电压开始上升后经过所设定时间Ｔ１后，从上述ＰＦＭ控制切换为ＰＷＭ控制。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾正浩，加藤智成，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]