专利名称：开关调节器的控制电路、方法以及电源装置、电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及开关调节器，特别涉及其低耗电化。
背景技术：
在近年的便携式电话、PDA ( Personal Digital Assistance:个人数字助 理)等信息终端中，使用有需要比电池的输出电压高或者低的电压的器件。 这样，在需要比电池电压高或者低的电压的情况下，利用开关调节器对电 池电压进行升压或者降压，生成要提供给各器件的合适的电压。
作为控制开关调节器的开关元件的接通和断开的控制电路控制开关 元件的方法，广泛使用对开关调节器的输出电压与作为目标值的基准电压 进行比较，改变驱动信号的脉冲宽度使得该误差电压最小的脉冲宽度调制 方式。基于脉冲宽度调制方式，通过改变开关元件接通的接通时间的时间 比率、即占空比，能够相应于电池电压地改变升压率，使输出电压保持为 恒定。
在这样的开关调节器中，负载电流减少后的轻负载状态下的变换效率 的改善成为一个大课题。专利文献l中公开了通过在轻负载状态下使开关 晶体管的开关动作停止，来降低消耗功率(消耗电流)的技术。
专利文献1:特开2000 _ 50626号公报
发明内容
〔发明所要解决的课题〕
本发明是鉴于这样的情况而设计的，其目的之一在于提供一种进一步 改善了轻负载时的效率的开关调节器。
〔用于解决课题的手段〕
根据本发明的一个方案，提供一种具有开关晶体管的开关调节器的控 制电路。该控制电路包括脉冲调制器，生成脉冲信号并调节其占空比， 使得开关调节器的输出电压与预定的基准电压相一致；最小脉冲信号生成电路，生成与脉沖信号同步、且具有预定的最小占空比的最小脉沖信号；
修正脉冲信号生成电路，接收脉冲信号和最小脉冲信号，通过在脉沖信号 的占空比变得小于最小占空比时，将脉冲信号的逻辑电平固定为开关晶体
管截止的电平，来生成修正脉冲信号；驱动电路，基于从修正脉冲信号生 成电路输出的修正脉冲信号，驱动开关晶体管；停止信号生成电路，生成
平的停止信号。控制电路在停止信号为第l预定电平时，至少使被用于脉 沖调制的振荡器停止。
根据该方案，当成为轻负载状态，脉沖信号的占空比变得小于最小占 空比时，开关动作被停止，转为间歇模式。此时，通过在停止开关晶体管 的开关动作的期间，除开关晶体管外还使振荡器停止，能够谋求进一步的 低耗电化，能够提高效率。
一个方案的控制电路可以还包括解除信号生成电路，输出以基于输出 电压所决定的上述脉沖信号的占空比超过上述最小占空比为触发变成第2 预定电平的解除信号。停止信号生成电路以解除信号变为第2预定电平为 触发，使停止信号转变为与第1预定电平互补的电平。
由于停止开关晶体管的开关动作后输出电压緩緩下降，所以脉沖信号 的占空比变大，在某时刻将超过最小占空比。通过以此为触发，能够再次 开始开关动作。
另外，在将脉冲信号的占空比与最小占空比进行比较时，由于脉沖调 制器的振荡器停止，所以现实中不生成脉冲信号。因此，这里的占空比的 比较，只要取得原来所应生成的脉冲信号的占空比，间接地进行即可。
控制电路可以在停止信号为与第l预定电平互补的电平时，使解除信 号生成电路停止。
在使开关晶体管进行开关动作期间，不必生成解除信号。因此，通过 停止解除信号生成电路，能够进一步减少消耗功率。
脉冲调制器可以包括误差放大器，对与输出电压相应的电压和预定 的基准电压的误差进行放大；振荡器，生成预定频率的三角波状或锯齿波 状的周期电压；调制比较器，将从误差放大器输出的误差电压与来自振荡 器的周期电压进行比较，生成脉冲信号。最小脉冲信号生成电路可以包括 最小比较器，将来自振荡器的周期电压与预定的最小电压进行比较。解除信号生成电路可以包括解除比较器，将误差电压与预定的最小电压进行比较。
此时，通过将误差电压与最小电压相比较，能够不生成脉沖信号就很 好地检测出脉冲信号的占空比变得大于最小占空比的情况。
控制电路可以在停止信号为第l预定电平时，除振荡器外还使调制比 较器和最小比较器停止。
在停止开关动作期间，不必生成脉沖信号和最小脉冲信号，所以通过 关闭调制比较器和最小比较器，能够进一步谋求低耗电化。
修正脉冲信号生成电路可以包括第1D触发器，其输入端子被输入 脉冲信号，时钟端子被输入最小脉冲信号；逻辑门，接收第1D触发器的 输出信号和脉冲信号，进行预定的逻辑运算；并且，将与逻辑门的输出相 应的信号作为修正脉沖信号输出。
停止信号生成电路可以包括第2D触发器，其输入端子的电平被固定， 时钟端子被输入第1D触发器的输出信号，复位端子被输入与解除信号相 应的信号。停止信号生成电路可以将与第2D触发器的输出相应的信号作 为停止信号输出。
本发明的另一方案也涉及控制开关晶体管的导通和截止状态的开关 调节器的控制电路。该控制电路包括脉冲调制器，生成脉冲信号并调节 其占空比，使得开关调节器的输出电压与预定的基准电压相一致；脉沖修 正电路，在脉冲信号的占空比变得小于预定的最小占空比时，将脉沖信号 的逻辑电平固定为开关晶体管截止的电平；驱动电路，基于脉沖信号驱动 开关晶体管。控制电路以由脉冲修正电路固定了脉冲信号的电平为触发， 至少使被用于脉冲调制的振荡器停止。
管外还使振荡器停止，由此能够谋求进一步的低耗电化，能够提高效率。 控制电路可以被一体集成在一个半导体衬底上。所谓"一体集成"， 包括电路的所有结构要件都形成在半导体衬底上的情况，以及电路的主要 结构要件被一体集成的情况，也可以为调节电路常数而将一部分电阻、电 容等设置在半导体衬底的外部。通过将控制电路集成，能够减小电路面积。 本发明的另一方案是一种电源装置。该电源装置包括输出电路，包 含电感和电容；上述任一方案的控制电路，驱动与电感相连的开关晶体管。
根据该方案，由于能够降低控制电路的消耗功率，所以能够改善电源 装置整体的效率。
本发明的再一个方案是一种电子设备。该电子设备包括电池；上述 的电源装置，将电池的电压稳定后输出；由电源装置的输出电压驱动的负载。
根据该方案，在负载流过的电流下降的状态下，电源装置的消耗功率 下降，因而能够延长电池的寿命。
另外，将以上结构要件的任意组合、本发明的结构要件以及表达方式 在方法、装置、系统等之间相互转换的方案，作为本发明的实施方式也是 有效的。
〔发明效果〕
通过本发明的开关调节器的控制电路，能够改善轻负载时的效率。
图1是表示本发明实施方式的电源装置的结构的图。
图2是表示安装图1或图4的电源装置的电子设备的结构的框图。
图3是表示图1的控制电路在轻负载时的动作状态的时序图。
图4是表示变形例的电源装置的结构的一部分的电路图。
具体实施例方式
以下，基于优选的实施方式，参照
本发明。对于各附图中所 示的相同或等同的结构要件、部件、处理标注相同的标号，并适当省略重 复的说明。另外，实施方式只是例示，并非限定本发明，实施方式中所记 述的所有特征及其组合，不一定就是本发明的本质特征。
图l表示本发明实施方式的电源装置200的结构。本实施方式的电源 装置200是升压型的开关调节器，包括其控制电路IOO和开关调节器输出 电路(以下简称输出电路)IIO这两个电路块。该电源装置200具有输入 端子202、输出端子204,分别将施加到该端子或者端子所呈现的电压称 作输入电压Vin、输出电压Vout。作为输入电压Vin,被提供例如从电池 (未图示)输出的电池电压。电源装置200使输入电压Vin升压，使得输 出电压Vout接近目标值。
图2是表示安装图l或图4的电源装置的电子设备300的结构的框图。 电子设备300例如是便携式电话终端、数字照相机、便携式游戏机等电池 驱动型的小型信息终端。电子设备300包括电源装置200、负载电路210、 电池220。电池220是锂离子电池等，输出3V 4V左右的电池电压Vbat， 输出到电源装置200的输入端子202。
负载电路210是总体控制电子设备300整体的CPU等LSI、或者LED (Light Emitting Diode:发光二极管)等，接受预定的电源电压进行动作。 负载电路210的电源端子作为负载与电源装置200的输出端子204相连， 被提供电源装置200的输出电压Vout作为电源电压。下面详细说明电源 装置200的结构。
回到图1。输出电3各110包括第1端子111、第2端子112、以及整流 二极管D1、输出电感L1、输出电容C1。输出电感Ll的一端连接于输入 端子202,另一端连接于第1端子111。整流二极管Dl的阳极连接于第1 端子111，阴极连接于第2端子112。输出电容C1设置在第2端子112与 接地端子之间。第1端子111与控制电路100的开关端子102相连接，第 2端子112与输出端子204相连接。
另外，输出电路110的拓朴结构(topology)不限于图l所示的结构， 可以根据降压型的开关调节器、利用变压器的绝缘型开关电源、DC/AC转 换器、电容充电电路等电源装置的方式而适当改变。
控制电路IOO具有开关端子102、反馈端子104。反馈端子104被输 入由第1反馈电阻R10和第2反馈电阻Rll对输出端子204的输出电压 Vout分压后的反馈电压Vfb。
控制电路100包括脉沖宽度调制器(PWM) 10、修正脉沖信号生成 电路(脉冲修正电路)20、驱动电路(DRV)30、最小脉冲信号生成电路 (MIN) 40、解除信号生成电路(RELEASE) 50、停止信号生成电路60、 开关晶体管M1。控制电路100优选集成为一个半导体芯片。此时，开关 晶体管Ml也可以设置在控制电路100的外部。
开关晶体管Ml是N沟道MOSFET,作为由施加在栅极上的、被脉冲 宽度调制了的驱动信号Sd切换其导通和截止的开关元件来发挥作用。开 关晶体管M1的源极接地，漏极经由开关端子102与输出电路110的第1 端子111相连接。
在输出电路110中，开关晶体管M1导通时，从输入端子202经由输 出电感Ll和开关晶体管Ml流过电流，在输出电感Ll中积蓄能量。开关 晶体管Ml截止后，由于输出电感Ll想要使在开关晶体管Ml导通期间 所流过的电流继续流，所以会经由整流二极管Dl流过电流。此时，由经 由整流二极管Dl流过的电流对输出电容C1充电。
通过这样反复使开关晶体管Ml导通和截止，在输出电感Ll和输出 电容CI之间进行能量的转换，输入电压Vin被升压，从输出端子204输 出由输出电容CI平滑化了的输出电压Vout。
控制电路100向开关晶体管Ml的作为控制端子的栅极提供驱动信号 Sd,控制其开关动作。在本实施方式中，开关晶体管Ml是内置于控制电 路100中的，但也可以是外置的方式。
驱动信号Sd是高电平和低电平交替反复的脉冲宽度调制信号，根据 低电平期间和高电平期间来控制开关晶体管Ml的导通和截止的时间，来 调节输出电压Vout。脉沖宽度调制器IO被输入反馈电压Vfb。脉沖宽度 调制器10生成脉冲宽度调制信号(以下称PWM信号Spwm)，并调节其 占空比，使得反馈电压Vfb与预定的基准电压Vref相一致。
脉冲宽度调制器10包括误差放大器12、 PWM比较器14、振荡器 (OSC) 16。误差放大器12的反相输入端子,皮输入与输出电压Vout成比 例的反馈电压Vfb，其非反相输入端子被输入预定的基准电压Vref。误差 放大器12放大反馈电压Vfb与基准电压Vref的误差。由误差放大器12 施加反馈并生成误差电压Verr,使得反馈电压Vfb与基准电压Vref的误差 成为0V。在误差放大器12的输出端子和反相输入端子之间，串联地设置 反馈电阻Rfb和反馈电容Cfb。反馈电阻Rfb和反馈电容Cfb也可以外装 于控制电路100的外部。
振荡器16生成具有恒定频率的三角波或锯齿波状的周期电压Vosc。 PWM比较器14的反相输入端子被输入从误差放大器12输出的误差电压 Verr，非反相输入端子被输入从振荡器16输出的周期电压Vosc。 PWM比 较器14生成在Verr>Vosc时成为高电平、在Verr<Vosc时成为低电平的 PWM信号Spwm。 PWM信号Spwm的占空比基于误差电压Verr来决定。 PWM信号Spwm是规定开关晶体管Ml的导通时间的脉冲信号，其占空 比被调节，使得电源装置200的输出电压Vout与预定的基准电压相 一致。
在本实施方式中，PWM信号Spwm的高电平对应于开关晶体管Ml的导通状态，其低电平对应于截止状态。
最小脉冲信号生成电路40生成最小脉冲信号Smin。最小脉冲信号 Smin与PWM信号Spwm同步，且具有预定的最小占空比Dmin。例如最 小占空比Dmin被设定为30%左右。本实施方式中最小脉冲信号生成电路 40包括最小比较器COMPl ，该最小比较器COMPl的反相输入端子被输 入从振荡器16输出的周期电压Vosc,非反相输入端子被输入预定的最小 电压Vmin。最小比较器COMPl将周期电压Vosc与最小电压Vmin进行 比较，输出在Vmin>Vosc时成为高电平、在Vmin<Vosc时成为低电平的 最小脉沖信号Smin。
修正脉沖信号生成电^各20接收PWM信号Spwm和最小脉冲信号 Smin。修正脉冲信号生成电路20在PWM信号Spwm的占空比Dpwm变 得小于最小占空比Dmin时，使PWM信号Spwm的逻辑电平固定为开关 晶体管Ml截止的电平、即低电平。以下，将修正脉冲信号生成电路20 的输出信号记作修正PWM信号Spwm，。
修正脉沖信号生成电路20包括第1D触发器22、第1 "与"门24。 第1D触发器22的输入端子被输入PWM信号Spwm,时钟端子被输入最 小脉沖信号Smin。第1 "与"门24接收第ID触发器22的输出信号Sql 和PWM信号Spwm，作为预定的逻辑运算，执行逻辑和("与，，)运算， 输出修正PWM信号Spwm，。
第1D触发器22保持被输入到时钟端子的最小脉冲信号Smin的正沿 (positive edge )时刻的PWM信号Spwm的逻辑电平并输出。当 Dpwm〉Dmin时，在最小脉冲信号Smin的正沿时刻，PWM信号Spwm是 高电平，所以第ID触发器22的输出信号Sql成为高电平。因此，在 Dpwm〉Dmin时，第1 "与，，门24原样输出PWM信号Spwm。
另 一 方面，当Dpwm〈Dmin时，在最小脉冲信号Smin的正沿时刻， PWM信号Spwm是低电平，所以第1D触发器22的输出信号Sql成为低 电平。因此，在Dpwm〈Dmin时，第1 "与，，门24将PWM信号Spwm固 定在低电平，使得开关晶体管M1截止。
解除信号生成电路50检测基于输出电压Vout而决定的PWM信号 Spwm的占空比Dpwm超过最小占空比Dmin的情况。解除信号生成电路50输出以Dpwm超过Dmin为触发变成第2预定电平(以下々i定为高电平) 的解除信号Srel。
在本实施方式中，解除信号生成电路50包括解除比较器C0MP2，该 解除比较器COMP2将误差电压Verr与预定的最小电压Vmin进行比较。 从解除比较器COMP2输出的解除信号Srel在Dpwm>Dmin时成为高电平， 在Dpwm〈Dmin时成为低电平。解除信号Srel由第l反相器52反转后， 输入到停止信号生成电路60。
驱动电路(DRV) 30基于从修正脉冲信号生成电路20输出的修正 PWM信号Spwm，，生成应提供给开关晶体管Ml的作为控制端子的栅极 的驱动信号Sd。驱动电路30包括具有足够驱动开关晶体管Ml的栅极电 容的大小的反相器。
停止信号生成电^各60生成从修正脉冲信号生成电路20使修正PWM 信号Spwm，固定为低电平起、至解除信号Srd转变为第2预定电平(高电 平)为止的期间内成为第1预定电平(高电平)的停止信号Sstop。
在本实施方式中，停止信号生成电路60包括第2D触发器62、第2 反相器64、第2 "与，，门66。
第2D触发器62的输入端子被固定为高电平VH。第2D触发器62的 时钟端子被输入在修正脉冲信号生成电路20中所生成的第1D触发器22 的输出信号Sql，其反相复位端子被输入使解除信号Srel反转后的信号 *Srel。 表示逻辑反转。
第2反相器64将第1D触发器22的输出信号Sql反转。第2 "与" 门66将反转后的输出信号Sql与第2D触发器62的输出信号Sq2的逻辑 和作为停止信号Sstop输出。
停止信号Sstop^C用于控制电路100内部的电i 各块的停止。在本实施 方式中，停止信号Sstop为第l预定电平(高电平)时，脉沖宽度调制器 10和最小脉冲信号生成电路40的动作停止。
动作的停止是以减少电路的消耗功率为目的而进行的，通过隔断对电 路内的元件的电流或电压的供给来执行。作为减少消耗电流(消耗功率) 的效果较大的电路块，可以举出振荡器16。另外，对于PWM比较器14 和最小脉沖信号生成电路40,也能通过在不需要生成PWM信号Spwm和 最小脉冲信号Smin的期间使之停止，来减少消耗电流。
但是，从脉冲宽度调制器10的误差放大器12输出的误差电压Verr 被用于解除信号生成电路50所进行的解除信号Srel的生成，所以优选使 误差放大器12持续工作。
另外，在本实施方式中，停止信号Sstop为与第l预定电平(高电平) 互补的电平(低电平)时，停止解除信号生成电路50。具体来说，只要停 止对解除比较器COMP2的电流供给即可。
下面说明如上那样构成的控制电路100的动作。
在连接于输出端子204的负载(未图示)所流过的电流(以下称负载 电流)较大时，PWM信号Spwm的占空比Dpwm被稳定为
Dpwm = Vin/Vout。
此时的占空比Dpwm比最小占空比Dmin大，所以修正PWM信号 Spwm，变得等于PWM信号Spwm，通过普通的脉沖宽度调制进行升压动 作。
接下来考察负载电流下降后的轻负载状态。图3是表示图l的控制电 路IOO在轻负载时的动作状态的时序图。图3的纵轴和横轴为便于理解而 适当放大、缩小了，其所示的波形也为理解方便而筒化了。
负载电流下降后，从输出电容C1流向负载(未图示)的电流减少。 此时，开关晶体管Ml仅导通较短时间，输出电容Cl就被充分充电，输 出电压Vout上升。
假定在时刻t0停止信号Sstop是低电平。此时脉沖宽度调制器10成 为有效状态，生成在Verr>Vosc时成为高电平的PWM信号Spwm。另外， 最小脉冲信号生成电路40也是有效状态，生成在Vmin>Vosc时成为高电 平的最小脉沖信号Smin。
由于从时刻t0起不久Dpwm〉Dmin ，所以在最小脉冲信号Smin的正 沿时刻，PWM信号Spwm成为高电平。因此，修正脉沖信号生成电路20 的第lD触发器22的输出信号Sql被保持为高电平。在此期间，从修正脉 冲信号生成电路20输出的修正PWM信号Spwm，取与PWM信号Spwm 相同的逻辑值。
在轻负载状态下，若基于PWM信号Spwm控制开关晶体管Ml的导 通、截止，则输出电压Vout超过目标值地上升。其结果，从误差放大器 12输出的误差电压Verr开始下降。
随着误差电压Verr的下降，PWM信号Spwm的占空比(图3的 Dpwml )变得小于最小占空比Dmin。结果，在最小脉冲信号Smin出现正 沿的时刻tl, PWM信号Spwm成为低电平。此时，由第1D触发器22检 测到Dpwm<Dmin,输出信号Sql转变为低电平。输出信号Sql变为低电 平后，通过第1 "与"门24使修正PWM信号Spwm，固定在低电平。在本 实施方式的控制电路100中，若修正PWM信号Spwm，被固定为低电平， 则开关晶体管Ml的开关动作停止，所以不需要开关晶体管Ml的栅极电 容的充放电电流，能够减少消耗电流。
停止信号生成电路60以第1D触发器22的输出信号Sql变为低电平 为触发，使停止信号Sstop成为高电平。停止信号Sstop成为高电平后， 振荡器16被停止。如果振荡器16是通过反复对未图示的电容进行充放电 来生成周期电压Vosc的，则停止充放电的开关。在本实施方式中，在对 电容充电的状态下停止。若使电容维持充电状态，则周期电压Vosc上升 至电源电压Vdd并被维持。通过停止电容的充放电，能够减少振荡器16 的消耗电流，进而能够更加降低轻负载状态下控制电路100的消耗电流。
在停止信号Sstop成为高电平后，PWM比较器14被停止。进而最小 比较器C0MP1也被停止。因此，实际上时刻tl之后的虚线所示的PWM 信号Spwm不被生成。另外，最小脉沖信号Smin在停止信号Sstop变为 高电平后立刻转变到低电平。通过停止PWM比较器14、最小比较器 C0MP1,能够进一步减少消耗电流。
在开关晶体管Ml的开关动作停止后，对输出电容Cl的充电停止， 所以通过对负载的放电，输出电压Vout緩緩下降。输出电压Vout下降后， 误差电压Verr上升。
在时刻t2变成Verr〉Vmin后，通过解除信号生成电^各50的解除比较 器C0MP2，解除信号Srel变成高电平。解除信号生成电路50通过检测出 Verr〉Vmin,来间接地检测到Dpwm〉Dmin这一'清况。解除信号Srel成为 高电平后，停止信号生成电路60的第2D触发器62被复位，停止信号Sstop 成为低电平。停止信号Sstop成为低电平后，PWM比较器14、振荡器16、 最小脉冲信号生成电路40被切换成动作状态。振荡器16恢复后，被固定 为电源电压Vdd的电压通过放电而开始下降，之后，三角波状的周期电压 Vosc被生成，再次开始PWM信号Spwm、最小脉沖信号Smin的生成。
在时刻t2停止信号Sstop成为低电平后，解除信号生成电路50的解 除比较器COMP2成为停止状态。由此能够进一步降低消耗电流。另外， 在时刻t2解除比较器COMP2成为停止状态时，其后解除信号Srel立刻变 成低电平。
在时刻t2以后，若轻负载状态持续，则回到时刻tO的状态，反复上 述动作。结果，开关晶体管Ml被开关的状态和开关晶体管被停止的状态 间歇地反复，消耗电流被降低。通过控制电路100，能够使停止信号Sstop 的信号电平与开关状态和开关停止状态建立对应关系。进而，通过利用停 止信号Sstop停止不需要的电路的动作，能够进一步减少消耗电流。
实施方式是个例示，可以对各结构要件和各处理过程的组合进行各种 变形，本领域技术人员能够理解这些变形例也包含在本发明的范围内。
本实施方式中的各信号的高电平、低电平的逻辑值的设定仅是一例， 可以通过用反相器等适当反转而自由变更。例如，在修正脉冲信号生成电 路20和停止信号生成电路60中，例示了使用D触发器的电路，但本领域 技术人员能够理解利用其他锁存电路或触发器电路等也能构成具有同等 功能的电路，这些也包含在本发明的技术范围内。
在实施方式中，说明了电源装置200是升压型开关调节器的情况，但 本发明不限于此，也可以适用于降压型的开关调节器、或者使用变压器来 取代电感的开关电源。另外，也不限于二极管整流方式，可以适用于同步 整流方式的电源装置200。
图4是表示变形例的电源装置200a的结构的一部分的电路图。在该 变形例中，图4的电源装置200a是降压型的开关调节器。在图4中，与 图1等同的结构要件被简化或省略。在降压型的开关调节器中，输出电路 110a的拓朴结构与图l不同。输出电路110a包括整流二极管D2、输出电 感L2、输出电容C2。整流二极管D2的阳极接地，阴极与开关端子102 相连接。输出电感L2的一端与开关端子102相连接，另一端与输出端子 204相连接。另外，输出电容C2的一端与输出端子204相连接，另一端 接地。
开关晶体管Mla为P沟道MOSFET (或者PNP型的双极型晶体管)。 在修正脉沖信号生成电路20a中，图1的第1 "与"门24被置换成"与非" 门24a,其他结构是相同的。在图4的电源装置200a中，也是在成为轻负 载状态后开始间歇动作，停止不需要的电路块，所以能够减少消耗电流。
权利要求
1.一种具有开关晶体管的开关调节器的控制电路，其特征在于，包括脉冲调制器，生成脉冲信号并调节其占空比，使得上述开关调节器的输出电压与预定的基准电压相一致；最小脉冲信号生成电路，生成与上述脉冲信号同步、且具有预定的最小占空比的最小脉冲信号；修正脉冲信号生成电路，接收上述脉冲信号和上述最小脉冲信号，在上述脉冲信号的占空比变得小于上述最小占空比时，将上述脉冲信号的逻辑电平固定为上述开关晶体管截止的电平，由此生成修正脉冲信号；驱动电路，基于从上述修正脉冲信号生成电路输出的上述修正脉冲信号，驱动上述开关晶体管；以及停止信号生成电路，生成以由上述修正脉冲信号生成电路固定了上述脉冲信号的电平为触发变成第1预定电平的停止信号；其中，在上述停止信号为上述第1预定电平时，至少使被用于脉冲调制的振荡器停止。
2. 根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于 还包括解除信号生成电路，输出以基于上述输出电压而决定的上述脉冲信号的占空比超过上述最小占空比为触发变成第2预定电平的解除信号,上述停止信号生成电路以上述解除信号变为上述第2预定电平为触 发，使上述停止信号转变为与上述第l预定电平互补的电平。
3. 根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于 在上述停止信号为与上述第l预定电平互补的电平时，使上述解除信号生成电路停止。
4. 根据权利要求2或3所述的控制电路，其特征在于 上述脉沖调制器包括误差放大器，对与上述输出电压相应的电压和预定的基准电压的误差 进4亍it大，振荡器，生成预定频率的三角波状或锯齿波状的周期电压，以及 调制比较器，将从上述误差放大器输出的误差电压与来自上述振荡器的上述周期电压进行比较，生成上述脉沖信号；上述最小脉沖信号生成电路包括最小比较器，将来自上述振荡器的上述周期电压与预定的最小电压进行比较；上述解除信号生成电路包括解除比较器，将上述误差电压与上述预定 的最小电压进行比较。
5. 根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于在上述停止信号为上述第l预定电平时，除上述振荡器外还使上述调 制比较器和上述最小比较器停止。
6. 根据权利要求2或3所述的控制电路，其特征在于 上述〗务正脉沖信号生成电^^,包括第1D触发器，其输入端子被输入上述脉冲信号，时钟端子被输入上 述最小脉冲信号，和逻辑门，接收上述第1D触发器的输出信号和上述脉冲信号，进行预 定的逻辑运算，并且，将与上述逻辑门的输出相应的信号作为上述修正脉沖信号输出。
7. 根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于 上述停止信号生成电路包括第2D触发器，其输入端子的电平被固定，时钟端子被输入上述 第1D触发器的输出信号，复位端子被输入与上述解除信号相应的信号， 将与上述第2D触发器的输出相应的信号作为上述停止信号输出。
8. —种具有开关晶体管的开关调节器的控制电路，其特征在于，包括 脉冲调制器，生成脉冲信号并调节其占空比，使得上述开关调节器的输出电压与预定的基准电压相一致；脉沖修正电路，在上述脉冲信号的占空比变得小于预定的最小占空比时，将上述脉冲信号的逻辑电平固定为上述开关晶体管截止的电平；以及 驱动电路，基于上述脉冲信号驱动上述开关晶体管； 其中，以由上述脉冲修正电路固定了上述脉沖信号的电平为触发，至少使被用于脉冲调制的振荡器停止。
9. 根据权利要求1至3、 8的任一项所述的控制电路，其特征在于 被一体集成在一个半导体衬底上。
10. —种电源装置，其特征在于，包括输出电路，包含电感和电容；和权利要求1至3、 8的任一项所述的控制电路，驱动与上述电感相连 的开关晶体管。
11. 一种电子设备，其特征在于，包括 电池；权利要求10所述的电源装置，将上述电池的电压稳定后输出；以及 由上述电源装置的输出电压驱动的负载。
12. —种控制开关晶体管的导通、截止状态的开关调节器的控制方法， 其特征在于，包括生成脉沖信号并调节其占空比，使得上述开关调节器的输出电压与预 定的基准电压相 一致的步骤；生成与上述脉冲信号同步、且具有预定的最小占空比的最小脉冲信号 的步骤；参照上述脉沖信号和上述最小脉冲信号，在上述脉冲信号的占空比变 得小于上述最小占空比时，将上述脉沖信号的逻辑电平固定为上述开关晶 体管截止的电平，由此生成修正脉冲信号的步骤；基于上述修正脉冲信号驱动上述开关晶体管的步骤； 生成以上述脉冲信号的电平被固定为触发变成第l预定电平的停止信 号的步骤；以及在上述停止信号为上述第l预定电平时，至少使被用于脉冲调制的振 荡器停止的步骤。
13. 根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于 还包括输出以基于上述输出电压而决定的上述脉沖信号的占空比超过上述 最小占空比为触发变成第2预定电平的解除信号的步骤，和以上述解除信号变为上述第2预定电平为触发，使上述停止信号转变 为与上述第1预定电平互补的电平的步骤。
全文摘要
本发明提供一种降低消耗电流的开关调节器的控制电路、方法以及电源装置、电子设备。最小脉冲信号生成电路生成与PWM信号同步、且具有预定的最小占空比的最小脉冲信号。修正脉冲信号生成电路在PWM信号的占空比变得小于最小占空比时，将PWM信号的逻辑电平固定为开关晶体管截止的电平。驱动电路基于从修正脉冲信号生成电路输出的修正PWM信号，驱动开关晶体管。停止信号生成电路生成以由修正脉冲信号生成电路固定了PWM信号的电平为触发变成第1预定电平的停止信号。在停止信号为第1预定电平时，至少使被用于脉冲调制的振荡器停止。
文档编号H02M3/156GK101202505SQ20071019974
公开日2008年6月18日 申请日期2007年12月12日 优先权日2006年12月12日
发明者内本大介, 大山学 申请人:罗姆股份有限公司