DC-DC转换器制造技术

技术编号:6411947 阅读:262 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供DC-DC转换器。作为课题,无需增大软启动电路中使用的电容值,即可延长软启动时间。作为解决手段,通过逐渐升高线圈电流的限制电平或基准电压,来增长软启动时间。通过改变输入到切换电路的时钟(CLOCK)信号的频率,来调节软启动时间。不用为了延长软启动时间而增大电容值,所以,能够在不增大芯片尺寸的情况下延长软启动时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及产生恒定电压的DC-DC转换器,特别涉及具有软启动功能的 DC-DC转换器电路。
技术介绍
作为现有的具有软启动功能的DC-DC转换器,公知有图6所示的结构。在图6 中,作为一例,举出了降压型DC-DC转换器。基准电压电路103与偏置电路134和晶体管132的漏极连接。晶体管132的栅 极与偏置电路131和电容133之间的连接点相连,源极与偏置电路135和作为节点Vref_ ss的误差放大器101的同相输入端子连接。误差放大器101的反相输入端子与FB端子 120连接,输出端子与PWM比较器102的同相输入端子连接。PWM比较器102的反相 输入端子与三角波产生电路104连接,输出端子与缓冲器107的输入端子连接。缓冲器 107的输出端子与EXT端子121连接。外置NchFET 114的栅极与EXT端子121连接, 漏极与线圈112和二极管的阳极连接,源极与地连接。在线圈的相反侧,并联连接有电 源端子110和电容111。二极管的阴极与电容115和输出端子122连接。输出端子122 与电阻117和电容116并联连接。电阻118与电阻117连接,该连接点与FB端子120连 接。当向电源端子110与地123之间供给电源电压时,从偏置电路131流出电流,在 电容133中蓄积电荷,晶体管132的栅极电压逐渐上升。这样,晶体管132逐渐导通, 节点Vref_SS逐渐上升到基准电压。误差放大器的同相端子逐渐上升,所以,输出也逐渐 上升。因此,关于PWM比较器102的输出,通过对逐渐上升的误差放大器101的输出 与三角波产生电路104的输出进行比较,由此,输出从窄的占空比(duty)的脉冲逐渐变 宽的占空比的脉冲。该脉冲经由缓冲器107输入到外置NchFET 114的栅极,控制输出 电压逐渐上升。通过控制输出电压逐渐上升,能够防止产生过冲(overshoot)和突入电流 (例如参照专利文献1)。专利文献1日本特开2005-51956号公报为了抑制流过FET晶体管的突入电流,软启动电路要求几毫秒(ms)的软启动时 间。在现有的电路中,由于要使节点Vref_SS逐渐上升,所以,需要几毫秒来使该节点上 升。因此,例如在软启动电路的输出在几毫秒后才上升到Vref电压(例如0.6V)这样的 条件下,当设恒流电路131的电流为20nA时,需要IOOpF左右的电容。进而,为了延长软启动时间,需要增大电容值,但是,从芯片尺寸增大的方面 看,这是难以实现的。另一方面,如果减小恒定电流值,则能够在相同的电容值下延长 软启动时间,但是,在将恒定电流值设为大致IOnA以下的微小电流时,高温时的漏电流 等将达到不能忽视的程度,将成为引起软启动电路工作不良的因素。因此,对于不改变 电容值而是通过减小恒定电流值、从而不改变芯片尺寸来延长软启动时间的方案而言, 其是存在极限的,在实用方面,认为恒定电流为20nA左右、电容值为IOOpF左右是妥当的。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而完成的,其目的在于,提供一种无需增大DC-DC 转换器的软启动电路中使用的电容值即可延长软启动时间的软启动电路。为了解决上述课题,本专利技术的具有软启动电路的DC-DC转换器采用了以下结 构。DC-DC转换器具有软启动电路、PWM比较器电路、基准电压电路、误差放大 器、三角波产生电路和缓冲器,其特征在于,在所述软启动电路中,恒流电路与第一切 换电路连接,所述第一切换电路的输出与第一电容和第二切换电路连接,所述第二切换 电路的输出与第二电容连接,所述第一切换电路输入第一时钟(CLOCK)信号,所述第二 切换电路输入第二时钟信号。本专利技术的具有软启动电路的DC-DC转换器在软启动电路中使用开关电容电路 来逐渐升高电压,所以,无需像以往那样增大软启动电路的电容值,即可延长软启动时 间。而且,能够实现不增大芯片尺寸、消除输出电压的过冲、防止突入电流等的特性的 进一步的提高。附图说明图1是第1实施方式的具有软启动电路的DC-DC转换器的电路图。图2是第1实施方式的软启动电路的详细电路图。图3是说明第1实施方式的软启动电路的动作的图。图4是第2实施方式的具有软启动电路的DC-DC转换器的电路图。图5是第2实施方式的软启动电路的详细电路图。图6是现有的具有软启动电路的DC-DC转换器的电路图。标号说明101 误差放大器;102: PWM比较器电路;103、423 基准电压电路; 104 三角波产生电路;105: NOR电路;106、402 软启动电路;107:缓冲器; 119、401 DC-DC 转换器控制电路;131、134、135、205 偏置电路;201、202 切 换电路;206、407 比较器。具体实施方式下面,参照附图来详细说明用于实施本专利技术的方式。实施例图1是第1实施方式的DC-DC转换器的电路图。本实施方式的DC-DC转换器控制电路119具有PWM比较器电路102、基准 电压电路103、误差放大器101、三角波产生电路104、NOR电路105、软启动电路106、 缓冲器107、FB端子120、以及EXT端子121。并且,如图2所示,软启动电路106 具有恒流电路205、切换电路201、202、电容203、204、比较器206、CLOCK端子 207、CLOCKB端子208、检测电压端子209和SS输出端子212。接着,对DC-DC转换器控制电路119的要素电路的连接和外置电路进行说明。基准电压电路103与误差放大器101的同相输入端子连接。误差放大器101的 反相输入端子与FB端子120连接,输出端子与PWM比较器102的同相输入端子连接。 PWM比较器102的反相输入端子与三角波产生电路104连接,输出端子与NOR电路105 的一个输入端子连接。NOR电路105的另一个输入端子与软启动电路106相连而进行输 入,输出端子与缓冲器107的输入端子连接。缓冲器107的输出端子与EXT端子121连 接。Nch(N沟道)晶体管114的栅极与EXT端子121连接,漏极与线圈112和二极管 113的阳极连接,源极接地。在线圈的相反侧并联连接有输入电压端子110和输入电容 111。二极管113的阴极与Cout 115和输出端子122连接。在输出端子122处,并联连 接有电阻117和电容116。电阻118与电阻117连接,其连接点与FB端子120连接。对软启动电路106的连接进行说明。切换电路201的输入端子与偏置电路205 连接,输出端子与电容203和切换电路202的输入端子连接。切换电路202的输出端子 与电容204和比较器206的反相输入端子连接。在比较器206的同相输入端子上连接有 将线圈电流转换为电压(未图示)的检测电压,比较器206的输出端子与NOR电路105 的输入端子连接。接着,说明软启动电路106的动作。图3示出了软启动电路的时序图。如该图 所示,在电源接通后,在CLOCK端子207上输入矩形波信号。未作图示,该矩形波信号 是通过对三角波产生电路104产生的矩形波信号进行分频而生成的。并且,在CLOCKB 端子208上输入使CLOCK端子207的信号反转后的信号。当对CLOCK端子207输入 了 Hi(高)信号时,切换电路201接通。然后,本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种DC-DC转换器,该DC-DC转换器具有软启动电路、PWM比较器电路、基准电压电路、误差放大器、三角波产生电路、缓冲器和NOR电路,其特征在于,在所述软启动电路中,偏置电路与第一切换电路连接,所述第一切换电路的输出与第一电容和第二切换电路连接,所述第二切换电路的输出与第二电容连接,所述第一切换电路输入第一时钟信号,所述第二切换电路输入第二时钟信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:上原治
申请(专利权)人:精工电子有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1