本发明专利技术公开了用于控制电源的控制电路、电子设备以及方法。该控制电路布置在包括第一开关及第二开关的电源中，以控制所述电源的输出电压。该控制电路包括第一控制电路，其依据第一参考电压和与电源的输出电压对应的反馈电压的比较结果以互补的方式切换所述第一和第二开关。第一比较电路将所述输出电压或反馈电压与第二参考值比较。第二比较电路将流过第一和第二开关之间的连接点的连接点电流与第三参考值比较。第二控制电路依据来自第一比较电路的输出信号失能所述第一和第二开关的互补性切换，并依据所述第二比较电路的输出信号来使能所述互补性切换。本发明专利技术以更大程度改变线圈电流，过冲的输出电压迅速降低，缩短了输出电压处于过冲的时段。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及一种用于对电源进行控制的控制电路、电子设备以及方法。
技术介绍
降压型开关直流-直流变换器(DC-DC converter)用于向各种电子设备提供电源电压。这种直流-直流变换器通常包括通过进行同步整流来降低整流损耗的整流器。可以将开关元件、例如金属氧化物半导体(MOS)晶体管用作所述整流器。图22示出进行同步整流的传统降压型直流-直流变换器4。该降压型直流-直流变换器4包括主晶体管TH、同步晶体管T12、线圈LI I、平滑电容器Cll以及控制电路5，该控制电路5用于按大体上互补的方式控制晶体管Tll和T12的激活和失活(inactivation)。所述降压型直流-直流变换器4交替地激活和失活所述主晶体管Tll和同步晶体管T12，以将输出电压Voa保持在目标电压处。例如，主晶体管Tll响应于高⑶电平的控制信号DHa而将能量从输入端子供应至输出端子。进一步，主晶体管Tll被失活以释放线圈Lll中积聚的能量。同步晶体管T12响应于H电平的控制信号DLa而被激活，该信号DLa是与线圈Lll中所积聚的能量被释放至负载的时刻同步生成的。用于驱动主晶体管Tll的脉冲信号的占空比是由输入电压Vi与输出电压Voa之比确定的。然而，直流-直流变换器4依据输出电压Voa来执行反馈控制，或者在电流控制模式中依据输出电压Voa和输出电流Io来执行反馈控制。这将输出电压Voa保持在目标电压处。这种反馈控制的示例包括脉冲宽度调制(PWM)控制以及脉冲频率调制(PFM)控制。当该同步整流降压型直流-直流变换器4的负载状态突然由重负载改变为轻负载或无负载时，该降压型直流-直流变换器4会向负载提供超过需求量的电力。在这种情况下，输出电压Voa升高并过冲(overshoot)于目标电压。日本特许专利公开第2008-125226号描述了一种用于在输出电压Voa升高至特定电压时失活主晶体管Tll并激活同步晶体管T12的技术。这降低了流经输出端子Po的电流量并防止输出电压Voa升高。利用该公开文本中描述的技术，同步晶体管T12在过冲的输出电压Voa降低至目标电压时被失活。利用上述公开文本中描述的技术，负载状态突然改变时产生的输出电压Voa的过冲量AVoa可以用以下等式表达，其中Voa为输出电压Voa的电压值，AI0为输出电流I0的改变量，Lll为抗流线圈(choke coil)Lll的电感值，以及Cll为电容器Cll的电容值。 AIoxtAVoa =- 2xCll…(I)Γ 工 LWxMo而， =。;——Voa利用上述公开文本中描述的技术，同步晶体管Τ12在所述过冲发生后被激活。因而，流经输出端子Po的电流量逐渐降低。这降低了输出电压Voa的过冲量AVoa。然而，线圈电流IL变化所沿的斜率是由晶体管T12激活时段期间的VO/L确定。因而，过冲量AVoa被降低了相对小的程度。
技术实现思路
本专利技术实施例的第一方面是一种控制电路，其布置在包括第一开关及第二开关的电源中。该控制电路控制所述电源的输出电压。所述控制电路包括第一控制电路，其连接至所述电源的第一开关和第二开关。所述第一控制电路依据第一参考电压和与所述电源的输出电压相对应的反馈电压的电压值的比较结果以互补的方式切换所述第一开关和所述第二开关。第一比较电路将所述输出电压的电压值和所述反馈电压的电压值的其中之一与第二参考值相比较。第二比较电路将流过所述第一开关和所述第二开关之间的连接点的连接点电流的电流值与第三参考值相比较。第二控制电路依据来自所述第一比较电路的输出信号失能所述第一开关和第二开关的互补性切换并失活所述第二开关。所述第二控制电路依据所述第二比较电路的输出信号来使能所被失能的互补性切换。所述第一方面使输出电压的过冲量降低。 本专利技术实施例的第二方面是一种电子设备，包括电源，其包括第一开关、第二开关以及控制电路；以及内部电路，其被供应有所述电源的输出电压。其中，所述控制电路包括第一控制电路，其依据第一参考值和与所述电源的输出电压相对应的反馈电压的电压值的比较结果以互补的方式切换所述电源的第一开关和第二开关；第一比较电路，其将所述输出电压的电压值和所述反馈电压的电压值的其中之一与第二参考值相比较；第二比较电路，其将流过所述第一开关和所述第二开关之间的连接点的连接点电流的电流值与第三参考值相比较；以及第二控制电路，其依据来自所述第一比较电路的输出信号失能所述第一开关和第二开关的互补性切换并失活所述第二开关，其中所述第二控制电路依据来自所述第二比较电路的输出信号来使能所被失能的互补性切换。本专利技术实施例的第三方面是一种用于控制电源的方法，所述电源包括第一开关和第二开关，该方法包括以下步骤依据第一参考值和与所述电源的输出电压相对应的反馈电压的电压值的比较结果以互补的方式切换所述电源的第一开关和第二开关；在所述输出电压的电压值和所述反馈电压的电压值的其中之一达到第二参考值时失能所述第一开关和第二开关的互补性切换并失活所述第二开关，所述第二参考值大于所述输出电压的目标值；以及在流过所述第一开关和所述第二开关之间的连接点的连接点电流的电流值达到第三参考值时使能所被失能的互补性切换。利用本专利技术，能够以更大的程度改变线圈电流，使过冲的输出电压迅速降低，从而缩短输出电压处于过冲的时间段。本专利技术的其他目的和优点，部分将在以下说明中阐述，并且部分可从说明书中显而易见或者可从本专利技术的实践中得知。本专利技术的目的和优点将利用所附权利要求中具体指出的元件及其组合得以实现和获得。应当理解，前文的概述以及下文的详述均为示例性和解释性的，而并非对所要求保护的本专利技术的限制。附图说明图I为根据第一实施例的直流-直流变换器的电路框图；图2为示出第一实施例中直流-直流变换器的操作的时序图；图3A和图3B为描绘第一实施例中直流-直流变换器的操作的图示；图4为示出第一实施例中直流-直流变换器的操作的时序图；图5为示出第一实施例中直流-直流变换器的操作的时序图；图6为根据第二实施例的直流-直流变换器的电路框图；图7为示出计时器电路的内部构造的电路图；图8为示出计时器电路的操作的时序图；图9为PFM模式下的直流-直流变换器的电路框图；图10为直流-直流变换器的电路框图，该直流-直流变换器中晶体管的切换被失倉泛;图11为PWM模式下的直流-直流变换器的电路框图；图12为示出第二实施例中直流-直流变换器的操作的时序图；图13为示出变型计时器电路的电路图；图14为示出所述变型计时器电路的操作的时序图；图15为根据另一变型的另一变型计时器电路的电路图；图16为示出所述计时器电路的操作的时序图；图17为示出又一变型计时器电路的电路图；图18为示出所述变型计时器电路的操作的时序图；图19为示出再一变型计时器电路的电路图；图20为示出所述变型计时器电路的操作的时序图；图21为示出电子设备的结构的示意图；以及图22为传统直流-直流变换器的电路框图。具体实施例方式第一实施例第一实施例将参照图I至图5加以描述。如图I所示，降压型直流-直流变换器I包括变换单元2和控制电路3。变换单元2接收输入电压Vi并生成低于输入电压Vi的输出电压Vo。控制电路3控制该变换单元2。现在将描述变换单元2的内部构造。主晶体管Tl和同步晶体管T2串联本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.02.23 JP 2011-0376781.ー种控制电路，其布置在包括第一开关及第ニ开关的电源中并控制该电源的输出电压，该控制电路包括 第一控制电路，连接至所述电源的第一开关和第二开关，其中所述第一控制电路依据第一參考电压和与所述电源的输出电压相对应的反馈电压的电压值的比较结果以互补的方式切换所述第一开关和所述第二开关； 第一比较电路，将所述输出电压的电压值和所述反馈电压的电压值的其中之一与第二參考值相比较；和 第二比较电路，将流过所述第一开关和所述第二开关之间的连接点的连接点电流的电流值与第三參考值相比较；以及 第二控制电路，依据来自所述第一比较电路的输出信号失能所述第一开关和第二开关的互补性切换并失活所述第二开关，其中所述第二控制电路依据所述第二比较电路的输出信号来使能所失能的互补性切換。2.根据权利要求I所述的控制电路，其中所述第二比较电路将所述连接点处的电压值与第四參考值相比较，并确定所述连接点电流是否达到所述第三參考值。3.根据权利要求I或2所述的控制电路，还包括 反向电流检测电路，其在检测到所述连接点电流朝输入侧的反向流动时失活所述第二开关；以及 第三控制电路，其使所述反向电流检测电路的输出从所述失能的互补性切換被使能起失效至少一特定时段。4.根据权利要求3所述的控制电路，其中所述特定时段是从所述失能的互补性切換被使能起到所述连接点电流的反向电流被检测到之间的时段。5.根据权利要求3所述的控制电路，其中所述第三控制电路包括生成信号的信号生成电路，该信号用于从所述互补性切換被失能、到所述失能的互补性切換被使能后所述连接点电流的反向流动被检测到之间使所述反向电流检测电路的输出失效。6.根据权利要求4所述的控制电路，其中所述第三控制电路包括生成信号的信号生成电路，该信号用于从所述互补性切換被失能、到所述失能的互补性切換被使能后所述连接点电流的反向流动被检测到之间使所述反向电流检测电路的输出失效。7.根据权利要求3所述的控制电路，其中所述第三控制电路包括生成信号的信号生成电路，该信号用于使所述反向电流检测电路的输出失效，直到从所述互补性切換被失能后所述失能的互补性切換被使能起经过ー特定时...
【专利技术属性】
技术研发人员：栉田幸一郎，二村一好，熊谷正雄，
申请(专利权)人：富士通半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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