开关调节器的控制电路及利用该控制电路的开关调节器、电子设备制造技术

技术编号:7531295 阅读:160 留言:0更新日期:2012-07-12 19:17
本发明专利技术是关于开关调节器的控制电路及利用该控制电路的开关调节器、电子设备,将改善滞后控制的开关调节器的电源电压调整率。对比较器(22)的第一极性的输入端子输入通过第一电阻(R1)、第二电阻(R2)分压的输出电压(VOUT′)。驱动器(20)根据比较器(22)的输出脉冲(S1),控制开关晶体管(M1)及同步整流用晶体管(M2)。反馈电路(24)根据输出脉冲(S1),将以输入电压(VIN)与接地电压(VGND)的两个电压位准进行开关的开关信号(S2)输出至比较器(22)的反转输入端子。误差放大器(30)将经分压的输出电压(VOUT′)与规定的第一基准电压(VREF1)的误差放大而生成第二基准电压(VREF2),并向比较器(22)的第二极性的输入端子输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种开关调节器。
技术介绍
近年来,在手机、PDA (Personal Digital Assistants,个人数字助理)等电子设备中,搭载了需要比电池电压高或低的电源电压的装置。为了对这种装置供给恰当的电源电压,利用了升压、降压、或升降压型的开关调节器(DC/DC转换器)。作为开关调节器的开关元件的控制方式,代替脉宽调制方式或脉冲频率调制方式,开始使用滞后控制。图1是表示滞后控制方式的降压型开关调节器的构成的电路图。开关调节器1004包含开关晶体管Ml、M2 (也将M2称为同步整流用晶体管)、电感Li、输出电容Cl及控制电路1100。电阻Rl、R2将输出电压Vqut分压。经分压的输出电压Vqu/被输入至滞后比较器 22的反转输入端子(-)。滞后比较器22将反转输入端子的电压Vfb与非反转输入端子的基准电压Vkef进行比较,生成表示比较结果的脉冲信号Si。驱动器20根据脉冲信号Si,将开关晶体管Ml与同步整流用晶体管M2互补地进行开关。开关晶体管Ml与同步整流用晶体管M2的连接点的开关电压Vu经由包含反馈电阻Rfb及反馈电容Cfb的反馈电路M,而向滞后比较器22的反转输入端子反馈。也就是,供给至滞后比较器22的反转输入端子的反馈电压Vfb成为在将输出电压Vott分压而成的直流成分Vot/上重叠了开关电压Vui的电压。
技术实现思路
图2(a) (c)是表示图1的开关调节器1004的动作的波形图。图2 (a)表示输入电压Vin为通常的电平的时候,图2(b)表示输入电压Vin低于通常电平的减电压状态,图 2(c)表示输入电压Vin高于通常电平的过电压状态。在开关晶体管Ml与同步整流用晶体管M2的连接点产生的开关电压Vui在输入电压Vin与接地电压(OV)之间浮动。也就是,开关电压Vu的振幅根据输入电压Vin而改变。 因此,重叠了开关电压Vu的反馈电压Vfb的变动振幅根据输入电压Vin而改变。结果,根据输入电压Vin的电平,反馈电压Vfb与基准电压Vkef的位置关系发生变化,由于该变化,输出电压Vot的电平偏移。也就是,滞后控制的开光调节器的电源电压调整率差。本专利技术是鉴于所述课题而完成的,其某一型态的例示性的目的之一在于改善滞后控制的开关调节器的电源电压调整率。本专利技术的某一型态的控制电路涉及一种控制接收输入电压并生成输出电压的开关调节器的开关晶体管的控制电路。控制电路包含第一、第二电阻,其将开关调节器的输出电压分压;比较器,其第一极性的输入端子被输入通过第一、第二电阻分压的输出电压; 驱动器,其根据比较器的输出脉冲,控制开关晶体管;反馈电路,其根据输出脉冲,将以输入电压与固定电压的两个电压位准进行开关的开关信号重叠于比较器的第一极性的输入端子;及误差放大器,其将通过第一、第二电阻分压的输出电压与规定的第一基准电压的误差放大而生成第二基准电压,并向比较器的第二极性的输入端子输出。根据该型态,除以往的滞后控制的反馈回路以外,通过设置以使开关调节器的输出电压与对应于第一基准电压的电平一致的方式控制向比较器输入的第二基准电压的第二反馈回路,可抑制由输入电压的变动引起的输出电压的变动。而且,通过设置第二反馈回路,也可以改善由负载的变动引起的输出电压的变动。本专利技术的另一型态也涉及一种控制接收输入电压并生成输出电压的开关调节器的开关晶体管的控制电路。该控制电路包含第一、第二电阻,其将开关调节器的输出电压分压;比较器,其第一输入端子被输入通过第一、第二电阻分压的输出电压;电压源,其生成随着输入电压变高而变低的基准电压,并施加于比较器的第二输入端子;驱动器,其根据比较器的输出脉冲,控制开关晶体管;及反馈电路,其根据输出脉冲,将以输入电压与固定电压的两个电压位准进行开关的开关信号向比较器的第一输入端子反馈。根据该型态,通过根据输入电压的前馈控制,调节向比较器输入的基准电压,由此可抑制由输入电压变动引起的输出电压的变动。本专利技术的进而另一型态是一种开关调节器。该开关调节器包含所述的任一型态的控制电路。本专利技术的进而另一型态是一种电子设备。该电子设备包含所述开关调节器。另外,以上的构成要素的任意组合、或者将本专利技术的构成要素或表现在方法、装置、系统等之间相互调换的型态也作为本专利技术的型态而有效。根据本专利技术的某一型态,可改善滞后控制的开关调节器的电源电压调整率。 附图说明图1是表示滞后控制方式的降压型开关调节器的构成的电路图。图2(a) (c)是表示图1的开关调节器的动作的波形图。图3是表示包含第一实施方式的开关调节器的电子设备的构成的电路图。图4(a) (c)是表示图3的开关调节器的动作的时序图。图5是表示图3的开关调节器的变形例的电路图。图6是表示三输入比较器的构成例的电路图。图7是表示第二实施方式的开关调节器的构成的电路图。1电子设备2负载4开关调节器20驱动器22比较器24反馈电路26低通滤波器30误差放大器50电压源52基准电压源54可变电流源100控制电路Cl输出电容Ll电感Ml开关晶体管M2同步整流用Pl电源端子P2接地端子P3开关端子P4反馈端子Rl第一电阻R2第二电阻具体实施例方式以下,一边参照附图一边基于优选的实施方式说明本专利技术。对于各附图所示的同一或同等的构成要素、构件、处理,附上同一符号,并适当省略重复的说明。另外,实施方式并不限定专利技术而是例示,实施方式中记述的所有特征及其组合并不一定是专利技术的本质上的特征。本说明书中,所谓「构件A与构件B连接的状态」,除构件A与构件B物理性地直接连接的情形以外,还包括构件A与构件B经由不影响电连接状态的其他构件而间接地连接的情形。同样,所谓「构件C设置在构件A与构件B之间的状态」,除构件A与构件C、或者构件B与构件C直接连接的情形以外,还包括经由不影响电连接状态的其他构件而间接地连接的情形。(第一实施方式)图3是表示包含第一实施方式的开关调节器(电源装置)4的电子设备的构成的电路图。电子设备1是以例如手机终端、数码相机、数码摄像机、PDA (Personal Digital Assistants,个人数字助理)为首的电池驱动型的装置。电子设备1包含开关调节器4、负载2。开关调节器4是降压型开关调节器,从未图示的电池或电源适配器接收直流的输入电压Vin,生成将该输入电压Vin降压并稳定化的输出电压VOT,而供给至负载2。负载2是以DSP(Digital Signal I^rocessor,数字信号处理器)、液晶驱动器、声频电路为首的电子电路,但并无特别限定。开关调节器4包含控制电路100、电感Li、输出电容Cl。表示了开关晶体管Ml及同步整流用晶体管M2内置在控制电路100中的情形,但也可以是开关晶体管Ml及同步整流用晶体管M2设置在控制电路100的外部的离散元件。包含开关晶体管Ml、同步整流用晶体管M2、电感Li、输出电容Cl的输出电路的拓扑与一般的同步整流型开关调节器相同。控制电路100包含电源端子P1、接地端子P2、开关端子P3、反馈端子P4。对电源端子Pl输入了输入电压Vin,对接地端子P2供给接地电压VeND。开关端子P3是用以将开关晶体管Ml与同步整流用晶体管M2的连接点LX的电压Vui输出至电感Ll的端子。对反馈端子P4反馈输出电压Vott。控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:大山学
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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