开关稳压器制造技术

本发明专利技术涉及一种开关稳压器，在比例电压生成电路（１１）中生成与连接同步整流用晶体管（Ｓ２）和电感器（Ｌ１）的连接部（Ｌｘ）的电压（ＶＬｘ）成比例的比例电压（Ｖｓ１），比较器（１３）对该比例电压（ｖｓ１）和所定的第２基准电压（Ｖｒｅｆ２）进行电压比较，当比例电压（ｖｓ１）成为第２基准电压（ｖｒｅｆ２）以上、检测出发生逆电流的征兆或发生逆电流时输出高电平信号（Ｖｄｅｔ），随之，控制电路（６）与输入的ＰＷＭ脉冲信号（Ｓｐｗｍ）无关地使同步整流用晶体管（Ｓ２）截止成为断开状态。采用本发明专利技术，可缩短逆电流检测电路的延迟时间，可大幅度减小消耗电流，可改善效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将已稳定化的电压供给电子设备的开关稳压器(switching regulator)，尤其涉及在轻负载时可实现高效率化的同步整流型开关稳压器， 以及开关稳压器的逆电流检测及控制方法。
技术介绍
图13是表示以往技术的同步整流型开关稳压器的电路例。 图13的开关稳压器100是降压型的同步整流型开关稳压器，在轻负载时， 电流从输出端0UT通过同步整流用晶体管S102向接地电压GND逆电流。为防止 这种逆电流所产生的效率下降，在图13的开关稳压器100中，用比较器107 对开关晶体管S101与同步整流用晶体管S102之间的连接部Lx的电压VLx上升 到接地电压GND以上的时间进行检测，使同步整流用晶体管S102断开来防止 逆电流的发生。但是，在图13的开关稳压器100中，从逆电流发生后至使同步整流用晶 体管S102断开前，由于在比较器107中发生延迟时间，因此逆电流从输出端 OUT通过电感器L101流动，效率下降。为此，将开关晶体管S101和同步整流用晶体管S102之间的连接部Lx的电 压VLx与仅低于接地电压GND—定电压的电压进行比较，在发生逆电流前，检 测电路输出检测信号，使同步整流用晶体管S102断开，可防止发生逆电流(例 如参照专利文献l)。专利文献l:日本特开2006 — 333689号公报然而，通过将连接部Lx的电压VLx与仅低于接地电压GND—定电压的电压 进行比较来检测逆电流，连接部Lx的电压VLx相对于时间的变化的倾斜(倾斜 度)非常小。因此，存在以下问题至为使比较器107的输出信号反向(反转) 所需的电压差发生，需花费时间，因此，为对微小的输入电压的电压差进行检测并使输出信号反向，比较器107需较大的消耗电流，因此使轻负载时的 效率下降。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述问题而作的，本专利技术的目的在于提供一种同步整 流型开关稳压器，可縮短逆电流检测电路的延迟时间，并可大幅度减小消耗 电流，改善效率。为了实现上述目的，本专利技术提出以下技术方案(1) 一种开关稳压器，将输入到输入端的输入电压变换为所定的恒定电 压，输出到与输出端连接的负载，其特征在于所述开关稳压器设有第1开关元件，根据所输入的控制信号进行开关； 电感器，通过该第l开关元件的开关，由所述输入电压进行充电； 同步整流用的第2开关元件，根据所输入的控制信号进行开关，进行该电 感器放电；控制电路部，为使从所述输出端输出的输出电压成为上述所定的恒定电 压，对所述第l开关元件进行开关控制，同时，对所述第2开关元件使其进行 与所述第l开关元件相反的开关动作；以及逆电流检测电路部，检测从所述输出端向所述第2开关元件的方向流动 的逆电流的发生；所述逆电流检测电路部生成与连接所述第2开关元件和所述电感器的连 接部的电压成比例的比例电压，从该比例电压检测从所述输出端向第2开关 元件的方向流动的逆电流发生，当所述逆电流检测电路部检测出所述逆电流 发生时，所述控制电路部强制截止所述第2开关元件，使其处于断开状态。(2) 在上述(l)所述的开关稳压器中，其特征在于 所述逆电流检测电路部使得连接所述第2开关元件和所述电感器的连接部的电压为k倍，生成所述比例电压，该k为lkl〉1。(3) 在上述(1)或(2)所述的开关稳压器中，其特征在于所述逆电流检测电路部比较所述比例电压和所定的第l基准电压，检测所述逆电流的发生。(4) 在上述(1)或(2)所述的开关稳压器中，其特征在于 所述逆电流检测电路部将所定电压与连接所述第2开关元件和所述电感器的连接部的电压相加，生成第l基准电压，比较所述比例电压和该第l基准 电压，检测所述逆电流的发生。(5) 在上述(1)或(2)所述的开关稳压器中，其特征在于 所述逆电流检测电路部生成第l基准电压，其相对时间具有所定的倾斜，该倾斜与所述比例电压的倾斜符号相反，比较所述比例电压和该第l基准电 压，检测所述逆电流的发生。(6) 在上述(3)或(4)所述的开关稳压器中，其特征在于所述逆电流检测电路部设有比例电压生成电路，生成与连接所述第2开关元件和所述电感器的连接 部的电压成比例的比例电压输出；第l基准电压发生电路，生成所述第l基准电压输出；以及逆电流检测电路，比较所述比例电压和该第l基准电压，检测所述逆电流 的发生，将表示该检测结果的信号输出到所述控制电路部；所述比例电压生成电路生成与连接部的电压和所定的第2基准电压之间的电压差成比例的上述比例电压输出，所述连接部系连接所述第2开关元件和所述电感器的连接部。(7) 在上述(6)所述的开关稳压器中，其特征在于所述比例电压生成电路设有第1电阻， 一端与连接所述第2开关元件和所述电感器的连接部相连接；第l晶体管，将与输入控制电极的信号对应的电流输出到该第l电阻的另—端5运算放大电路， 一输入端与所述第l电阻的另一端连接，所述第2基准电 压输入另一输入端,输出端与所述第l晶体管的控制电极连接；电流反射镜电路，输入流向所述第1晶体管的电流,输出与该输入电流成比例的电流；以及电流一电压变换电路，将该电流反射镜电路的输出电流变换为电压，生成所述比例电压输出。(8) 在上述(6)所述的开关稳压器中，其特征在于所述比例电压生成电路设有第1电阻， 一端与连接所述第2开关元件和所述电感器的连接部相连接； 第l晶体管，使得与输入控制电极的信号对应的电流输出到该第l电阻的 另一端；运算放大电路， 一输入端与所述第1电阻的另一端连接，所述第2基准电 压输入另一输入端，输出端与所述第l晶体管的控制电极连接；第2晶体管，该运算放大电路的输出信号输入控制电极，使得与流向所述 第l晶体管的电流成比例的电流输出；以及电流一 电压变换电路，将该第2晶体管的输出电流变换为电压，生成所述比例电压输出。(9) 在上述(6)所述的开关稳压器中，其特征在于 所述比例电压生成电路设有第1及第2电阻的串联电路， 一端与连接所述第2开关元件和所述电感器 的连接部相连接；第1晶体管，将与输入控制电极的信号对应的电流输出到该串联电路的 另一端；以及运算放大电路， 一输入端与所述第1电阻和第2电阻的连接部连接，所述 第2基准电压输入另一输入端，输出端与所述第l晶体管的控制电极连接； 从所述第l晶体管和所述串联电路之间的连接部输出所述比例电压。(10) 在上述(5)所述的开关稳压器中，其特征在于 所述逆电流检测电路部设有比例电压生成电路，生成与连接所述第2开关元件和所述电感器的连接 部的电压成比例的比例电压输出；第l基准电压发生电路，生成所述第l基准电压输出；以及逆电流检测电路，比较所述比例电压和该第l基准电压，检测所述逆电流 的发生，将表示该检测结果的信号输出到所述控制电路部；所述比例电压生成电路生成与连接部的电压和所定的第2基准电压之间的电压差成比例的上述比例电压输出，所述连接部系连接所述第2开关元件 和所述电感器的连接部。(11) 在上述(6)-(IO)任一项所述的开关稳压器中，其特征在于:所述第 2基准电压是接地电压。(12) 在上述(7)或(8)所述的开关稳压器中，其特征在于 所述电流一电压变换电路由所述第l电阻和在同一制造工序中形成的第2电阻构成。(13) 在上述(8)所述的开关稳压器中，其特征在于 所述第1及第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关稳压器，将输入到输入端的输入电压变换为所定的恒定电压，输出到与输出端连接的负载，其特征在于：　所述开关稳压器设有：　第１开关元件，根据所输入的控制信号进行开关；　电感器，通过该第１开关元件的开关，由所述输入电压进行充电；　同步整流用的第２开关元件，根据所输入的控制信号进行开关，进行该电感器放电；　控制电路部，为使从所述输出端输出的输出电压成为上述所定的恒定电压，对所述第１开关元件进行开关控制，同时，对所述第２开关元件使其进行与所述第１开关元件相反的开关动作；以及　逆电流检测电路部，检测从所述输出端向所述第２开关元件的方向流动的逆电流的发生；　所述逆电流检测电路部生成与连接所述第２开关元件和所述电感器的连接部的电压成比例的比例电压，从该比例电压检测从所述输出端向第２开关元件的方向流动的逆电流发生，当所述逆电流检测电路部检测出所述逆电流发生时，所述控制电路部强制截止所述第２开关元件，使其处于断开状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野田一平，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]