直流/直流变换器和使用它的电视机制造技术

直流/直流变换器(10)包括作为开关元件的高侧晶体管(QH)、以及作为同步整流元件的低侧晶体管(QL)。高侧晶体管(QH)的第1主电极(D)连接到输入电压(VIN)，第2主电极(S)连接到外部端子(T1)。高侧晶体管(QH)并联地设置检测晶体管(QD)，将高侧晶体管(QH)导通时的导通电压作为检测电压(VQD)从检测晶体管(QD)取出。取出的检测电压(VQD)通过加法器(CB)与反馈电压(VFB1)相加，被输入到比较器(CMP1)。从比较器(CMP1)输出的单触发脉冲的导通期间，与在检测电压(VQD)和反馈电压(VFB1)相加后的大小成比例地调整。

【技术实现步骤摘要】
直流/直流变换器和使用它的电视机
本专利技术涉及直流/直流(DC/DC)变换器，特别涉及固定导通时间控制方式的直流/直流变换器。
技术介绍
直流/直流变换器大多被用于液晶TV、DVD(digitalversatiledisc；数字通用盘)播放机、蓝光光盘播放机、PDP(plasmadisplaypanel；等离子体显示板)等的电源部分。专利文献1(特开2008-29159号公报)公开了在进行固定导通时间的PFM(pulsefrequencymodulation；脉频调制)控制的直流/直流变换器中，以简易的控制电路结构，在轻负载时降低开关频率，实现消耗电流的降低，在重负载时，无论输入输出电压的变化如何都以大致一定的开关频率动作的直流/直流变换器。因此，包括进行将开关元件的导通时间固定而使截止时间可变的脉频调制控制的控制电路。而且，该控制电路是使开关元件的导通时间与输入电压或输出电压的至少一方的变化连动的控制电路。具体地说，该控制电路随着输入电压的上升而使开关元件、即对电感器供给能量的开关晶体管的导通时间减少，或随着输出电压的上升而使开关晶体管的导通时间增加。在专利文献1中，上述控制电路具有：将输出电压和目标电压之间的误差放大的误差放大器；根据从误差放大器输出的误差信号来增减频率的振荡器；以及根据从该振荡器输出的频率信号而被触发并生成规定的导通时间的单触发电路。而且，该单触发电路包括：电容器；对该电容器供给充电电流的电流供给电路；以及判定该电容器的电压是否超过了设定单元的电压判定电路。专利文献2(特开2009-148155号公报)公开了在固定导通时间控制方式的直流/直流变换器中安装的、提高输出电压精度的内部脉动(ripple)产生型的固定导通时间利用电压调整器。根据专利文献2的0003段的记载，为了改善输出电压精度而包括带有任意的等效串联电阻(ESR)的输出电容器。此外，根据0009段的记载，固定导通时间即一定导通时间控制方式的电压调整器是基于脉动模式控制的电压调整器的一个类型。此外，根据0011段的记载，可以通过降低脉动，将噪声抑制到最小，同时降低负载电压变动，但难以进行脉动模式的电压调整。此外，若抑制脉动的大小，则比较电压差变小，正确且迅速的比较非常困难。再有，作为专利文献2的同族专利，可以参照美国专利第7482791号公报和第7482793号公报。专利文献3(特开2009-148157号公报)，作为其同族专利，可以参照美国专利第7443148号公报、第7482791号以及第7482793号公报。此外，专利文献3与专利文献2相关联，公开了提高最大占空周期的一定导通时间利用电压调整器。即，公开了使用固定(一定)导通时间和最小截止时间控制环的直流/直流变换器。专利文献3中，包括接受输入电压，使用最小导通时间和可变截止时间反馈控制环，在开关输出节点上生成开关输出电压，产生在经过第1导通时间长度时或经过最大导通时间时将高侧开关切换为截止的第1信号的固定导通时间控制电路。第1导通时间长度至少具备最小导通时间的长度，在反馈电压止于基准电压以下的情况下，可以按最大导通时间延长。专利文献4(美国专利公报US7714547)公开了固定导通时间开关模式的直流/直流变换器。参照其图1，固定导通时间型的直流/直流变换器10包括控制电路12、耦合电路16、斜坡信号生成器18。控制电路12包括比较器14、单触发定时电路30、以及SR触发器32。专利文献5(特开2010-226930号公报)公开了可以实现开关频率的稳定化的直流/直流变换器。根据其0003段的记载，比较器方式的导通时间固定型的直流/直流变换器将输出电压和基准电压进行比较，通过按照该比较结果生成的信号来控制(例如导通)一定期间开关(晶体管)。因此，通过调整开关的截止期间，调整输出电压。此外，在专利文献5的0005段中，在比较器方式的直流/直流变换器中，若输入电压、输出电压或输出电流变动，则开关的开关占空比变动。由此，开关频率(开关周期)变动。这样的开关频率的变动，暗示了难以对因开关产生的噪声进行对策的意旨。因为如果频率一定，则可以根据其频率进行对策。此外，该专利文献指出，如果使多个直流/直流变换器动作，则起因于直流/直流变换器间的开关频率的差，多个开关频率相互干扰而产生电磁波噪声即EMI(electro-magneticinterference)噪声的问题。图3表示在完成本专利技术的实验中提供的固定导通时间控制方式的同步整流型降压直流/直流变换器。直流/直流变换器30的许多电路单元被内置在集成电路IC3中。集成电路IC3具有高侧(highside)晶体管QH、低侧(1owside)晶体管QL。低侧晶体管QL具有作为同步整流晶体管的功能。高侧晶体管QH的第1主电极D连接到输入电压VIN，其第2主电极S连接到低侧晶体管QL的第1主电极D。高侧晶体管QH和低侧晶体管QL例如由n沟道型MOS晶体管构成，但不限于此。例如，也可以将n沟道和p沟道的MOS晶体管组合。此外，也可以不是由MOS晶体管而由双极晶体管构成。低侧晶体管QL的第2主电极S连接到接地电位GND。高侧晶体管QH、低侧晶体管QL的各控制电极G上被分别输入驱动信号SDH、SDL。驱动信号SDH、SDL相互同步，它们的信号的极性被设定，以使高侧晶体管QH和低侧晶体管QL的导通和截止状态相互地反转。在本说明书中作为指示晶体管的各电极的语句，使用第1主电极、第2主电极、以及控制电极的术语。MOS晶体管的情况下，第1主电极是漏极，或是源极。此外，同样地，由于第2主电极是源极或是漏极而不能将电极确定为一个。但是，对于控制电极，可以限定为栅极。在双极晶体管的情况下也是同样。在称为第1主电极的情况下，不能确定该电极是集电极或是发射极，在称为第2主电极的情况下，不能确定该电极是发射极或是集电极。但是，对于控制电极，可以限定为基极。高侧晶体管QH的第2主电极S和低侧晶体管QL的第1主电极D被共用连接，该共用连接点连接到外部端子T1。外部端子T1是集成电路IC3中所配置的外部端子中的一个，尤其外部端子T1相当于直流/直流变换器30的输出端子。在图3所示的集成电路IC3中除了外部端子T1以外还配置了许多端子，但为了便于说明而未图示。在外部端子(输出端子)T1和接地电位GND之间电感器L1和输出电容器C1被串联地连接。输出电压VOUT从电感器L1和输出电容器C1之间的共用连接点输出。对高侧晶体管QH的第1主电极D供给的输入电压VIN被降压到比其低的电压，输出电压VOUT从高侧晶体管QH的第2主电极S输出。输入电压VIN、输出电压VOUT的大小例如分别是12V、5V的直流电压。图3表示同步整流型降压直流/直流变换器，但同时表示构成固定导通时间控制方式的直流/直流变换器。固定导通时间控制方式的直流/直流变换器30包括单触发电路30A。单触发电路30A对比较器CMP1的输出端输出单触发脉冲PS1。单触发脉冲PS1例如被输入到未图示的SR触发器。单触发电路30A具有电流镜电路CM1。电流镜电路CM1具有由MOS或双极晶体管构成的至少一对的晶体管。从电流镜电路CM1的一端输出恒定电流I1，恒定电流I1从晶体管Q1的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.07 JP 2011-048503;2012.02.03 JP 2012-021851.一种直流/直流变换器，包括：输入电压；输出端子，将所述输入电压进行变换并取出输出电压；电感器，连接到所述输出端子；开关元件，为了对所述电感器供给能量而将第1主电极连接到所述输入电压，将第2主电极连接到所述输出端子；输出电容器，将所述电感器中存储的能量进行平滑，同时输出所述输出电压；反馈电压生成电路，将所述输出电容器中生成的所述输出电压反馈到所述开关元件侧；以及加法器，将所述开关元件导通时的导通电压和由所述反馈电压生成电路生成的反馈电压相加，所述开关元件导通时的导通电压从与所述开关元件并联连接的导通电压检测晶体管取出。2.如权利要求1的直流/直流变换器，所述直流/直流变换器还包括具有第1主电极、第2主电极、以及控制电极的同步整流晶体管，所述同步整流晶体管的第1主电极连接到所述输出端子，第2主电极连接到接地电位，所述同步整流晶体管的所述控制电极上被输入在所述开关元件导通时截止、在所述开关元件截止时导通的驱动信号。3.如权利要求1所述的直流/直流变换器，所述直流/直流变换器具有阴极连接到所述输出端子、阳极连接到接地电位的二极管。4.如权利要求1的直流/直流变换器，所述导通电压检测晶体管的导电型与所述开关元件相同，所述导通电压检测晶体管具有第1主电极、第2主电极、以及控制电极，所述开关元件和所述导通电压检测晶体管的控制电极之间被共用连接，所述第1主电极之间通过比所述导通电压检测晶体管导通时的导通电阻大得多的电阻而被共用连接，所述开关元件和所述导通电压检测晶体管的所述第2主电极之间被共用连接。5.如权利要求1的直流/直流变换器，所述导通电压检测晶体管的导电型与所述开关元件相同，所述导通电压检测晶体管具有第1主电极、第2主电极、以及控制电极，所述开关元件和所述导通电压检测晶体管的控制电极之间被共用连接，所述第2主电极之间通过比所述导通电压检测晶体管导通时的导通电阻大得多的电阻而被共用连接，所述开关元件和所述导通电压检测晶体管的所述第1主电极之间被共用连接。6.如权利要求1的直流/直流变换器，从所述导通电压检测晶体管取出的所述导通电压通过电平移动器输入到加法电路单元，在所述加法电路单元中与由所述反馈电路生成的反馈电压相加。7.一种直流/直流变换器，包括：输入电压；输出端子，将所述输入电压进行变换并取出输出电压；电感器，连接到所述输出端子；开关元件，为了对所述电感器供给能量而将第1主电极连接到所述输入电压，将第2主电极连接到所述输出端子；输出电容器，将所述电感器中存储的能量进行平滑，同时输出所述输出电压；反馈电压生成电路，将所述输出电容器中生...

【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：