DC－DC转换器制造技术

一种在宽的电源电压范围动作的DC－DC转换器。DC－DC转换器（30）具备高侧电路（31）；生成第一内部基准电压的第一稳压器LDO1；生成第二内部基准电压的第二稳压器LDO2；和信号处理部（51），利用第二内部基准电压对高侧电路进行控制，以使从输出电容器和电感器的连接节点输出的输出电压与规定的基准电压的差分电压变小；第一稳压器以及第二稳压器分别具有：差动电路，生成与规定的基准电压和与从该稳压器输出的内部基准电压相关的控制电压之间的电压差对应的比较信号；第一晶体管，基于比较信号生成内部基准电压；和电压变动抑制电路，根据该稳压器的输出电压的电压变动对控制电压进行控制，以使比较信号的信号振幅变小。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种在宽的电源电压范围动作的DC－DC转换器。DC－DC转换器（30）具备高侧电路（31）；生成第一内部基准电压的第一稳压器LDO1；生成第二内部基准电压的第二稳压器LDO2；和信号处理部（51），利用第二内部基准电压对高侧电路进行控制，以使从输出电容器和电感器的连接节点输出的输出电压与规定的基准电压的差分电压变小；第一稳压器以及第二稳压器分别具有：差动电路，生成与规定的基准电压和与从该稳压器输出的内部基准电压相关的控制电压之间的电压差对应的比较信号；第一晶体管，基于比较信号生成内部基准电压；和电压变动抑制电路，根据该稳压器的输出电压的电压变动对控制电压进行控制，以使比较信号的信号振幅变小。【专利说明】 DC - DC转换器本申请以日本专利申请2012 — 177977号(申请日:2012年8月10日)为基础申请而主张优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。
本实施方式涉及DC - DC转换器。
技术介绍
一般，由于DC - DC转换器的内部基准电压产生电路所生成的内部基准电压与电源电压的电位差不是特别大，所以大多采用电路构成简易、噪声也少的串联稳压器(seriesregulator)来构成。由于DC— DC转换器的输出电路进行开关动作，所以每当进行开关控制时，内部基准电压产生电路的输出线中流过的电流都急剧变化。为了能够应对这样的电流的急剧变化，可考虑使内部基准电压产生电路的输出电路方式为源极跟随器或者发射极跟随器。在源极跟随器或者发射极跟随器中，由于存在源极(发射极)一栅极间电压Vgs或者Vbe的电压降，所以内部基准电压产生电路的动作电压范围相应地变窄。为了确保宽的动作电压范围，有效的方法是采用对内部基准电压产生电路的输出线附加了大的电容的低压降稳压器(LDO:Low Drop Out Regulator)。对于附加大的电容而言，是因为以往的LDO频率响应特性迟钝。LDO是在输入输出电压的电位差为0.1V程度的情况下也能动作的串联稳压器。
技术实现思路
本实施方式提供一种能够在宽的电源电压范围动作的DC - DC转换器。为了解决上述课题，在本专利技术的一个方式中，所涉及的DC - DC转换器具备:高侧电路，利用第一电源电压以及第一内部基准电压，向与输出电容器连接的电感器流动第一方向的电流；第一稳压器，利用上述第一电源电压以及第二电源电压生成上述第一内部基准电压；第二稳压器，利用上述第一电源电压以及上述第二电源电压生成第二内部基准电压；以及信号处理部，利用上述第二内部基准电压对上述高侧电路进行控制，以使从上述输出电容器和上述电感器的连接节点输出的输出电压与规定的基准电压的差分电压变小；上述第一稳压器以及上述第二稳压器分别具有:差动电路，生成与规定的基准电压和与从该稳压器输出的内部基准电压相关的控制电压之间的电压差对应的比较信号；第一晶体管，基于上述比较信号来生成上述内部基准电压；和电压变动抑制电路，根据该稳压器的输出电压的电压变动对上述控制电压进行控制，以使上述比较信号的信号振幅变小。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的一个实施方式涉及的DC - DC转换器30的电路图。图2是仅在高侧进行反馈控制的一个变形例涉及的DC - DC转换器30的电路图。图3是表不第一 LDO稳压器LDOl的第一例的内部构成的电路图。图4是表示将图3的差动电路2、第一电流反射镜电路3、相位补偿电路4、输出晶体管5、电压分压电路6的内部构成具体化的一个例子的电路图。图5是表不第二 LDO稳压器LD02的第一例的内部构成的电路图。图6是表示将图3的差动电路2、第一电流反射镜电路3、相位补偿电路4、输出晶体管5、电压分压电路6的内部构成具体化的一个例子的电路图。图7是表示第一 LDO稳压器LDOl的第二例的内部构成的电路图。图8是表示第二 LDO稳压器LD02的第二例的内部构成的电路图。图9是表不第一 LDO稳压器LDOl的第三例的内部构成的电路图。图10是表示第二 LDO稳压器LD02的第三例的内部构成的电路图。图11是表示第一 LDO稳压器LDOl的第四例的内部构成的电路图。图12是表示第二 LDO稳压器LD02的第四例的内部构成的电路图。图13是表示第一 LDO稳压器LDOl的第五例的内部构成的电路图。图14是表示图13的变形例的电路图。图15是使图13的输入电压VIN线与接地线VSS之间的各构成部件的连接关系相反的电路图。图16是使图14的输入电压VIN线与接地线VSS之间的各构成部件的连接关系相反的电路图。图17是表示第一 LDO稳压器LDOl的第六例的内部构成的电路图。图18是表示图17的变形例的电路图。图19是使图17的输入电压VIN线与接地线VSS之间的各构成部件的连接关系相反的电路图。图20是使图18的输入电压VIN线与接地线VSS之间的各构成部件的连接关系相反的电路图。图21是第一 LDO稳压器LDOl的第八例的电路图。图22是表示图21的变形例的电路图。图23是使图21的输入电压VIN线与接地线VSS之间的各构成部件的连接关系相反的电路图。图24是使图22的输入电压VIN线与接地线VSS之间的各构成部件的连接关系相反的电路图。图25是第一 LDO稳压器LDOl的第九例的电路图。图26是表示图6的变形例的电路图。图27是表不图8的变形例的电路图。图28是使图25的输入电压VIN线与接地线VSS之间的各构成部件的连接关系相反的电路图。图29是使图26的输入电压VIN线与接地线VSS之间的各构成部件的连接关系相反的电路图。图30是使图27的输入电压VIN线与接地线VSS之间的各构成部件的连接关系相反的电路图。【具体实施方式】以下，对本专利技术的一个实施方式详细进行说明。图1是本专利技术的一个实施方式涉及的DC - DC转换器30的电路图。图1的DC —DC转换器30能够作为集成电路而内置于半导体晶片，具备:高侧(high side)驱动器31、高侧开关43、低侧(low side)驱动器32、低侧开关53、作为第一稳压器(regulator)的第一低压降(第一 LD0)稳压器LD01、作为第二稳压器的第二低压降(第二 LD0)稳压器LD02、误差电压检测部33。高侧驱动器31与高侧开关43是高侧电路，低侧驱动器32与低侧开关53是低侧电路。另外，第一 LDO稳压器LDOl是高侧电路用的内部基准电压产生电路，第二LDO稳压器LD02是低侧电路用的内部基准电压产生电路。以下，对将图1的DC — DC转换器30集成到半导体晶片内的例子进行说明。高侧开关43的输出线和低侧开关53的输出线都与输出管脚LX连接。该输出管脚LX与外设的电感器LI的一端连接,该电感器LI的另一端与同样外设的输出电容器Cout的一端连接。该输出电容器Cout的另一端接地，该输出电容器Cout与负载电阻RLoad并联连接。从电感器LI的另一端与输出电容器Cout的一端的连接节点输出最终的输出电压Vout0图1的DC — DC转换器30生成将直流的输入电压Vin降压了的输出电压Vout。该输出电压从上述的电感器LI的另一端输出。第一 LDO稳压器LDOl利用输入电压Vin与接地电压Vss,生成比输入电压Vin低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DC－DC转换器，其特征在于，具备：高侧电路，利用第一电源电压以及第一内部基准电压，向与输出电容器连接的电感器流动第一方向的电流；第一稳压器，利用上述第一电源电压以及第二电源电压生成上述第一内部基准电压；第二稳压器，利用上述第一电源电压以及上述第二电源电压生成第二内部基准电压；以及信号处理部，利用上述第二内部基准电压对上述高侧电路进行控制，以使从上述输出电容器和上述电感器的连接节点输出的输出电压与规定的基准电压的差分电压变小；上述第一稳压器以及上述第二稳压器分别具有：差动电路，生成与规定的基准电压和控制电压之间的电压差对应的比较信号，所述控制电压与从该稳压器输出的内部基准电压相关；第一晶体管，基于上述比较信号来生成上述内部基准电压；和电压变动抑制电路，根据该稳压器的输出电压的电压变动对上述控制电压进行控制，以使上述比较信号的信号振幅变小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤浩，后藤祐一，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：