本发明专利技术公开的开关电源装置具有：非线性控制方式的开关电源部，其通过在反馈电压和基准电压的任一者中注入脉动成分，并根据两电压的比较结果来进行开关元件的导通/断开控制，由此从输入电压生成输出电压；和偏置调整部，其调整所述反馈电压和所述基准电压的任一者，以抵消由所述脉动成分引起的所述输出电压的DC偏置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及非线性控制方式的开关电源装置。
技术介绍
图12A 图12C都是表示采用了非线性控制方式的开关电源装置的现有例的电路框图以及动作波形图，分别在图12A中描绘了采用迟滞窗(hysteresis window)方式的开关电源装置，在图12B中描绘了采用下限检测(bottom detection)导通时间固定方式的开关电源装置，并且，在图12C中描绘了采用上限检测(upper detection)断开时间固定方式的开关电源装置。另外，在图12A 12C中分别描绘了的开关电源装置都是对输入电压IN 进行降压来生成期望的输出电压OUT的降压型DC/DC转换器。非线性控制方式的开关电源装置和线性控制方式(例如电压模式控制方式或电流模式控制方式)的开关电源装置相比，具有能以简单的电路结构获得较高的负载响应特性的优点。另一方面，非线性控制方式的开关电源装置通过利用输出脉动电压(=输出电压 OUT的脉动成分)来驱动比较器，由此进行输出晶体管的开关控制，在这种结构基础上，为了正确检测出输出脉动电压，需要振幅(波高值)大到某种程度的输出脉动电压。因此，在现有技术中，不得不使用等效串联电阻(ESR)较大的输出电容器(例如导电性高分子型)，会导致部件的选定的制约或成本上升。另外，根据现有技术，还提出了通过对输入到比较器的基准电压Vref强制地从外部注入脉动成分，从而使比较器稳定地驱动的技术(所谓脉动注入(ripple injection)技术)。若导入该脉动注入技术，则输出脉动电压的振幅即使不那么大也能进行稳定的开关控制，因此，能够使用ESR较小的层叠陶瓷电容器来作为输出电容器。另外，作为与上述关联的现有技术的一例，可以列举JP特开2010-35316号公报。但是，注入了脉动成分的基准电压Vref的DC值与使用于脉动成分的生成的开关电压Vsw(在输出晶体管的一端出现的脉冲电压)的占空相应地变动。特别是，越是增加脉动注入量(注入到基准电压Vref中的脉动成分的振幅)，注入了脉动成分的基准电压Vref 的DC值就越大地变动。因此，在现有的开关电源装置中，存在如下问题若为了实现开关动作的稳定性和抖动特性的提高而增加脉动注入量，则作为其折中，会导致输出电压精度和负载调节(load regulation)特性(输出电压OUT相对于负载的变动的稳定性)的恶化。
技术实现思路
鉴于由本申请的专利技术人发现的上述问题点，本专利技术的目的在于，提供一种开关电源装置，其能够不使输出电压精度和负载调节特性恶化地增加脉动注入量，从而实现开关动作的稳定性和抖动特性的提高。为了达成上述目的，本说明中公开的开关电源装置具有非线性控制方式的开关电源部，其通过在反馈电压和基准电压的任一者中注入脉动成分，并按照两电压的比较结果来进行开关元件的导通/断开控制，由此从输入电压生成输出电压；以及偏置调整部，其调整所述反馈电压和所述基准电压的任一者，以抵消由所述脉动成分引起的所述输出电压的DC偏置。本说明书中公开的开关电源装置，使输出电压精度和负载调节特性不恶化地增加脉动注入量，从而能够实现开关动作的稳定性和抖动特性的提高。另外，关于本专利技术的其它特征、要素、步骤、优点以及特性，通过接下来的最佳形态的详细说明和与此相关的附图，会进一步明了。附图说明图1是表示本专利技术所涉及的开关电源装置的第1实施方式的电路框图。图2是表示脉动注入部17的一个结构例的电路框图。图3是表示开关动作的一例的时序图。图4是表示基准电压REF的SW占空依赖性的波形图。图5是表示脉动注入量和抖动量的关系的示意图。图6是表示本专利技术所涉及的开关电源装置的第2实施方式的电路框图。图7是表示本专利技术所涉及的开关电源装置的第3实施方式的电路框图。图8是表示偏置调整部40的一个结构例的电路框图。图9是表示放大器AMPl的一个结构例的电路图。图10是表示放大器AMP2的一个结构例的电路图。图11是表示本专利技术所涉及的开关电源装置的第4实施方式的电路框图。图12A是表示采用了非线性控制方式的开关电源装置的第1现有例(迟滞窗方式)的电路框图以及动作波形图。图12B是表示采用了非线性控制方式的开关电源装置的第2现有例(下限检测导通时间固定方式)的电路框图以及动作波形图。图12C是表示采用了非线性控制方式的开关电源装置的第3现有例(上限检测断开时间固定方式)的电路框图以及动作波形图。符号说明1半导体装置(开关电源IC)11 N沟道型MOS场效应晶体管(输出晶体管)12 N沟道型MOS场效应晶体管(同步整流晶体管)13 驱动器14 SR 触发器15导通时间设定部16 比较器17脉动注入部18带隙电源部20偏置调整部21错误放大器22直流电压源30偏置调整部40偏置调整部50偏置调整部Ll电感器RUR2、R11 R13、R21、R22、R31 R39 电阻Cl、C11、C21 C23 电容器AMPU AMP2 放大器Pll、P21、P313 P37 P沟道型MOS场效应晶体Nll、N21 N24 N沟道型MOS场效应晶体管ORl或运算器NORl或非运算器INVl逆变器Qll、Q12 npn型双极晶体管Q13 Q15 pnp型双极晶体管Il ‘-13恒流源具体实施例方式(第1实施方式)图1是表示本专利技术所涉及的开关电源装置的第1实施方式的电路框图。本实施方式的开关电源装置是通过非线性控制方式(在此为下限检测导通时间固定方式)来从输入电压IN生成输出电压OUT的降压型DC/DC变换器，具有半导体装置1、和外置于该半导体装置1的电感器Li、电容器Cl、以及电阻Rl和R2。在半导体装置1的外部，电感器Ll的第1端和半导体装置1的外部端子Tl (开关端子)连接。电感器Ll的第2端、电容器Cl的第1端、以及电阻Rl的第1端都和输出电压OUT的输出端连接。电容器Cl的第2端和接地端连接。电阻Rl的第2端以及电阻R2 的第1端都和半导体装置1的外部端子T2 (反馈端子)连接。电阻R2的第2端和接地端连接。半导体装置1是集成了如下部件的所谓开关电源IC :N沟道型MOS场效应晶体管 11和12、驱动器13、SR触发器14、导通时间设定部15、比较器16、脉动注入部17、带隙电源部18、和偏置调整部20。晶体管11连接于输入电压IN的输入端和外部端子Tl之间，是按照从驱动器13 输入的栅极信号Gl来控制导通/断开的输出晶体管。若对连接关系进行具体说明，则晶体管11的漏极和输入电压IN的输入端连接。晶体管11的源极和外部端子Tl连接。晶体管 11的栅极和栅极信号Gl的输入端连接。晶体管12连接于外部端子Tl和接地端之间，是按照从驱动器13输入的栅极信号 G2来控制导通/断开的同步整流晶体管。若对连接关系进行具体说明，则晶体管12的漏极和外部端子Tl连接。晶体管12的源极和接地端连接。晶体管12的栅极和数据信号G2的输入端连接。另外，也可以使用二极管来代替晶体管12作为整流元件。驱动器13按照SR触发器14的输出信号GO生成栅极信号Gl、G2，互补地(排他地)对晶体管11和12进行开关控制。另外，本说明书中所使用的“互补地(排他地)”这一用语，除了晶体管11、12的导通/断开完全相反的情况之外，从防止直通电流(through curren本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种开关电源装置，具有：非线性控制方式的开关电源部，其通过在反馈电压和基准电压的任一者中注入脉动成分，并按照两电压的比较结果来进行开关元件的导通／断开控制，由此从输入电压生成输出电压；以及偏置调整部，其调整所述反馈电压和所述基准电压的任一者，以抵消由所述脉动成分引起的所述输出电压的ＤＣ偏置。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：村上和宏，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP
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。