输出电压控制装置、输出电压控制方法和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了输出电压控制装置、输出电压控制方法和电子设备。输出电压控制装置包括比较器、第一信号发生器和第二信号发生器，其中比较器在从第一周期性信号的第一定时起经过给定时间之后生成比较结果，该比较结果是通过将输出电压和基准电压之间的差与第一周期性信号相比较而获得的，第一信号发生器生成定时控制信号，该定时控制信号在从第一定时起经过给定时间之前处于第一电平并且在经过给定时间之后比较器输出比较结果的时段中从第一电平变为第二电平，第二信号发生器根据比较结果和定时控制信号生成用于控制输出电压的控制信号。

【技术实现步骤摘要】

这里所讨论的实施例涉及输出电压控制装置、输出电压控制方法和电子设备。
技术介绍
已知的输出电压控制装置的一个示例是开关调节器(switchingregulator)，该开 关调节器计算振荡器(0SC)的输出信号和P丽(脉宽调制)控制电路(或者P丽控制器) 的输出信号的逻辑与非(NAND)，以在用于驱动开关晶体管的驱动器的导通(ON)时段中强 制产生关断(OFF)时段。 然而，在这种已知的输出电压控制装置中，驱动器的导通时段例如依赖于P丽控制电路中所设的电流控制元件(例如比较器)的响应时间。因此，原则上，驱动器的导通时段不会变得短于响应时间。通常，升压(st印-up)DC-DC变换器满足n ， Fin toff T — ton ,,、 -=——=-…(l)Fout r r 其中Vin表示输入电压，Vout表示输出电压，T表示一个周期，toff表示驱动器的 关断时段，且ton表示驱动器的导通时段。 根据式(l)，当要在给定的切换频率(switching frequency)获得希望的输出电 压Vout时，减小导通时段ton是增大允许控制输出电压Vout的、输入电压Vin的范围的条 件。另外，当要在希望的输入电压范围获得希望的输出电压时，切换频率受最小导通时段的 限制。这些问题也存在于降压(st印-down)DC-DC变换器中。升压/降压DC-DC变换器还具 有以下问题输出电压在模式切换期间波动很大，因此升压/降压模式中的操作效率降低。
技术实现思路
根据实施例的一个方面，一种输出电压控制装置包括比较器、第一信号发生器和 第二信号发生器，其中比较器在从第一周期性信号的第一定时起经过给定时间之后生成比 较结果，该比较结果是通过将输出电压和基准电压之间的差与第一周期性信号相比较而获 得的，第一信号发生器生成定时控制信号，该定时控制信号在从第一定时起经过给定时间 之前处于第一电平并且在经过给定时间之后比较器输出比较结果的时段中从第一电平变 为第二电平，第二信号发生器根据比较结果和定时控制信号生成用于控制输出电压的控制 信号。 通过尤其在权利要求中指出的元件和组合将实现并获得本专利技术的目的和优点。 将会了解，前述一般描述和以下详细描述是示例性和说明性的，并不限制所要求 保护的专利技术。附图说明 图1图示出根据一实施例的包括升压DC-DC变换器的电子设备的第一示例； 图2图示出图1的升压DC-DC变换器中的信号发生器的一个示例；图3图示出图1的升压DC-DC变换器中的第一信号发生器的另一示例； 图4图示出图1的升压DC-DC变换器中的第一信号发生器的操作定时； 图5图示出图1的升压DC-DC变换器的操作定时；图6图示出根据该实施例的包括升压DC-DC变换器的电子设备的第二示例； 图7图示出图6的升压DC-DC变换器中的第一信号发生器的一个示例 图8图示出图6的升压DC-DC变换器中的第一信号发生器的另一示例 图9图示出图6的升压DC-DC变换器中的第一信号发生器的操作定时 图10图示出根据该实施例的包括降压DC-DC变换器的电子设备的第一示例； 图11图示出根据该实施例的包括降压DC-DC变换器的电子设备的第二示例； 图12图示出根据该实施例的包括升压/降压DC-DC变换器的电子设备的第一示图13图示出在图12的升压z 图14图示出在图12的升压降压DC-DC变换器的降压模式下开关的状态； '降压DC-DC变换器的升压/降压模式下开关的状的波动图15图示出在图12的升压/降压DC-DC变换器的升压模式下开关的状态； 图16图示出图12的升压/降压DC-DC变换器中的第一信号发生器的一个示例 图17图示出图12的升压/降压DC-DC变换器中的第一信号发生器的另一示例 图18图示出图12的升压/降压DC-DC变换器中的第一信号发生器的操作定时 图19图示出图12的升压/降压DC-DC变换器中的第二信号发生器的一个示例 图20图示出图12的升压/降压DC-DC变换器中的第二信号发生器的操作定时 图21图示出图12的升压/降压DC-DC变换器的降压模式下的操作定时； 图22图示出图12的升压/降压DC-DC变换器的升压/降压模式下的操作定时 图23图示出图12的升压/降压DC-DC变换器的升压/降压模式下的操作定时 图24图示出图12的升压/降压DC-DC变换器的升压/降压模式下的操作定时 图25图示出图12的升压/降压DC-DC变换器的升压模式下的操作定时； 图26图示出图12的升压/降压DC-DC变换器的降压模式下的典型操作定时； 图27图示出图12的升压/降压DC-DC变换器的升压/降压模式下的典型操作定图28图示出图12的升压/降压DC-DC变换器的升压模式下的典型操作定时； 图29图示出升压/降压模式下的理想操作区域； 图30图示出td的范围与Vout/Vin的关系；图31图示出在由图12的升压/降压DC-DC变换器所执行的模式切换期间输出电 I ;图32图示出在不使用定时控制信号的模式切换期间输出电压的波动；图33图示出根据该实施例的包括升压/降压DC-DC变换器的电子设备的第二示图34图示出图33的升压 图35图示出图33的升压 图36图示出图33的升压降压DC-DC变换器中的第一信号发生器的一个示例 降压DC-DC变换器中的第一信号发生器的另一示例 降压DC-DC变换器中的第一信号发生器的操作定时 时； 时；例；例； 图37图示出图33的升压图38图示出图33的升压图39图示出图33的升压图40图示出图33的升压图41图示出图33的升压降压DC-DC变换器中的第二信号发生器的一个示例； 降压DC-DC变换器中的第二信号发生器的操作定时； 降压DC-DC变换器的降压模式下的操作定时； 降压DC-DC变换器的升压/降压模式下的操作定时； '降压DC-DC变换器中的升压/降压模式下的操作定图42图示出图33的升压/降压DC-DC变换器中的升压/降压模式下的操作定图43图示出图33的升压/降压DC-DC变换器中的升压模式下的操作定时；图44图示出根据该实施例的包括升压/降压DC-DC变换器的电子设备的第三示图45图示出图44的升压/降压DC-DC变换器的降压模式下的操作定时；图46图示出图44的升压/降压DC-DC变换器的升压/降压模式下的操作定时；图47图示出图44的升压/降压DC-DC变换器的升压模式下的操作定时；图48图示出根据该实施例的包括降压DC-DC变换器的电子设备的第三示例；图49图示出图48的降压DC-DC变换器的操作定时；图50图示出图48的降压DC-DC变换器的操作定时；图51图示出当负载突然改变时的特性；图52图示出根据该实施例的包括升压DC-DC变换器的电子设备的第三示例； 图53图示出根据该实施例的包括升压/降压DC-DC变换器的电子设备的第四示图54图示出图53的升压 图55图示出图53的升压 图56图示出图53的升压降压DC-DC变换器中的第一信号发生器的-降压DC-DC变换器的操作定时；以及 降压DC-DC变换器的操作定时。示例；具体实施例方式以下将参考附图来详细描述根据本专利技术一实施例的输出电压控制装置、输出电压 控制方法和电子设备。现在，将给出对一示例的描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输出电压控制装置，包括：比较器，该比较器在从第一周期性信号的第一定时起经过给定时间之后生成比较结果，该比较结果是通过将输出电压和基准电压之间的差与所述第一周期性信号相比较而获得的；第一信号发生器，该第一信号发生器生成定时控制信号，该定时控制信号在从所述第一定时起经过所述给定时间之前处于第一电平，并且在经过所述给定时间之后所述比较器输出所述比较结果的时段中从所述第一电平变为第二电平；以及第二信号发生器，该第二信号发生器根据所述比较结果和所述定时控制信号生成用于控制所述输出电压的控制信号。

【技术特征摘要】
JP 2008-9-30 2008-253179;JP 2009-2-18 2009-035443一种输出电压控制装置，包括比较器，该比较器在从第一周期性信号的第一定时起经过给定时间之后生成比较结果，该比较结果是通过将输出电压和基准电压之间的差与所述第一周期性信号相比较而获得的；第一信号发生器，该第一信号发生器生成定时控制信号，该定时控制信号在从所述第一定时起经过所述给定时间之前处于第一电平，并且在经过所述给定时间之后所述比较器输出所述比较结果的时段中从所述第一电平变为第二电平；以及第二信号发生器，该第二信号发生器根据所述比较结果和所述定时控制信号生成用于控制所述输出电压的控制信号。2. 根据权利要求1所述的输出电压控制装置，其中，所述第一信号发生器通过根据输 入电压和所述输出电压调整所述定时控制信号在所述第一电平和所述第二电平之间改变 的定时来生成第一比较信号。3. 根据权利要求2所述的输出电压控制装置，其中，所述第一信号发生器将所述输入 电压和所述输出电压之间的差与和所述第一周期性信号具有基本类似周期的第二周期性 信号相比较，并且根据所述第一周期性信号与所述第二周期性信号之间的大/小关系被反 转的定时，所述第一信号发生器调整所述定时控制信号在所述第一电平和所述第二电平之 间改变的定时。4. 根据权利要求1所述的输出电压控制装置，其中，所述第一信号发生器将输入电压 和所述基准电压之间的差与和所述第一周期性信号具有基本类似周期的第二周期性信号 相比较，并且根据所述第一周期性信号与所述第二周期性信号之间的大/小关系被反转的 定时，所述第一信号发生器调整所述定时控制信号在所述第一电平和所述第二电平之间改 变的定时。5. —种输出电压控制装置，包括比较器，该比较器生成通过将输出电压和基准电压之间的差与第一周期性信号相比较 而获得的比较结果；第一信号发生器，该第一信号发生器生成定时控制信号，其中在输入电压高于所述输出电压的模式下，所述定时控制信号在所述比较结果处于第三 电平的时段中从第一电平变为第二电平，然后变为所述第一电平，在所述输入电压基本等于所述输出电压的模式下，所述定时控制信号在所述比较结果 处于第四电平时从所述第一 电平变为所述第二电平，并且在所述比较结果从所述第四电平 变为所述第三电平之后处于所述第三电平的时段中从所述第二电平变为所述第一电平，并 且在所述输入电压低于所述输出电压的模式下，所述定时控制信号从所述第一电平变为 所述第二电平，然后在所述比较结果处于所述第四电平的时段中变为所述第一电平；以及第二信号发生器，该第二信号发生器根据所述比较结果和所述定时控制信号生成用于 控制所述输出电压的控制信号。6. 根据权利要求5所述的输出电压控制装置，其中，所述第一信号发生器用于 通过根据所述输入电压和所述输出电压调整所述定时控制信号在所述第一电平和所述第二电平之间改变的定时而生成第一比较信号；生成相对于所述第一比较信号具有时间差的第二比较信号；并且 根据所述第一 比较信号和所述第二比较信号生成所述定时控制信号。7. 根据权利要求5所述的输出电压控制装置，其中，所述第一信号发生器用于 通过根据所述输入电压和所述基准电压调整所述定时控制信号在所述第一电平和所述第二电平之间改变的定时而生成第一比较信号；生成相对于所述第一比较信号具有时间差的第二比较信号；并且 根据所述第一比较信号和所述第二比较信号生成所述定时控制信号。8. 根据权利要求5所述的输出电压控制装置，其中，所述第二信号发生器输出第一状 态信号、第二状态信号和第三状态信号作为所述控制信号，用于以第一状态、第三状态和第 二状态的顺序来优先且排他性地切换所述第一状态、第三状态和第二状态，其中所述第一 状态在从所述定时控制信号从所述第一电平变为所述第二电平的第一定时到所述比较结 果从所述第四电平变为所述第三电平的第四定时之间的时段中，所述第二状态在从所述第 四定时到所述定时控制信号从所述第二电平变为所述第一电平的第二定时的时段中，并且 所述第三状态在从所述比较结果从所述第三电平变为所述第四电平的第三定时到所述第 一定时的时段和从所述第二定时到所述第三定时的时段中。9. 根据权利要求5所述的输出电压控制装置，其中，所述第一周期性信号包括电流检 测信号，该电流检测信号是通过检测流经电耦合到所述输出电压控制装置的线圈的电流而 获得的。10. —种输出电压控制方法，包括通过将输出电压和基准电压之间的差与第一周期性信号相比较而生成比较结果，该比 较结果是在从所述第一周期性信号的第一定时起经过给定时间之后生成的；生成定时控制信号，该定时控制信号在从所述第一定时起经过所述给定时间之前处于 第一电平，并且在经过所述给定时间之后输出所述比较结果的时段中从所述第一电平变为 第二电平；以及根据所述比较结果和所述定时控制信号生成用于控制所述输出电压的控制信号。11. 一种输出电压控制方法，包括通过将输出电压和基准电压之间的差与第一周期性信号相比较而生成比较结果； 生成定时控制信号，其中在输入电压高于所述输出电压的模式下，所述定时控制信号在所述比较结果处于第三 电平的时段中从第一电平变为第二电平，然后变为所述第一电平，在所述输入电压基本等于所述输出电压的模式下，所述定时控制信号在所述比较结果 处于第四电平时...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫前亨，
申请(专利权)人：富士通微电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]