Dc/dc转换器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及DC/DC转换器。
【背景技术】
[0002]作为生成比输入电压低的稳定的电压的方法，广泛使用了非绝缘型的降压斩波电路。但是，由于在如待机时等那样成为轻载的情况下也继续进行开关动作，因此越是轻载电源转换效率越低下。
[0003]为了解决该问题，提出了图11所示的DC/DC转换器(专利文献I)。通过将误差放大信号COMP与规定的阈值Vsk进行比较而检测轻载，该误差放大信号COMP是对反馈电压FB与基准电压VMf进行比较而生成的，该反馈电压FB是通过电阻Rfbi和电阻Rfb2对输出电压Vout进行分割而得到的。当成为轻载时，由于反馈电压FB上升，因此从误差放大器14输出的误差放大信号COMP下降。因此，当误差放大信号COMP下降到小于阈值Vsk_Lo时，轻载检测比较器23输出轻载信号SKIP并判断为轻载状态。此时，阈值Vsk_Lo被切换为比Vsk_Lo 高的 Vsk_Hi。
[0004]在稳定负载时，通过振荡器I的输出来对PWM锁存器2进行置位，通过高端驱动器4来使高端M0SFET8导通。通过PWM比较器17比较高端电流检测信号Vtaip与误差放大信号COMP,当高端电流检测信号VtHp超过误差放大信号COMP时，复位触发器2，使高端M0SFET8截止，其中，该高端电流检测信号Vtaip与流过高端M0SFET8的电流Idh呈正比。另外，低端M0SFET21在高端M0SFET8截止时导通，在高端M0SFET8导通或者过零检测电路22检测到过零时截止。过零检测电路22对电感器9的再生期间结束的情况进行检测。
[0005]当判断为是轻载时，轻载检测比较器23成为高(high)而输出轻载信号SKIP，因此逆变器18的输出成为低(low)，振荡器2的信号不被传递到高端M0SFET8。当输出电压Vout下降而误差放大信号COMP超过阈值Vsk_Hi时，轻载检测比较器23的输出成为低电平，不输出轻载信号，因此振荡器2的信号传递到高端驱动器4，高端M0SFET8导通。此时，阈值Vsk_Hi被切换到比Vsk_Hi小的Vsk_Lo。另外，低端M0SFET21在高端M0SFET8截止时导通，在高端M0SFET8导通或者过零检测电路22检测到过零时截止。通过反复进行上述过程，在轻载时反复进行间歇动作。如上所述，当检测到轻载时，通过振荡器2的输出是不能导通高端M0SFET8的，因此导通截止的频度下降，能够减少高端M0SFET8和低端M0SFET21的栅极驱动电流而改善效率。
[0006]作为在轻载时减少开关次数的提案，在专利文献2中提出了如下内容:在降压型斩波器中，在轻载时，使第2阈值向高电位侧偏移规定的电压幅度，其中，该降压型斩波器是如下地动作的:通过磁滞比较器对输出电压进行检测，在所检测的电压为第I阈值时，使开关元件截止，在所检测的电压为比第I阈值小的第2阈值时，使开关元件导通。
[0007]专利文献1:美国专利5481178号公报
[0008]专利文献2:日本特开2007-020352号公报
[0009]但是，在专利文献I中，作为第I问题，由于在PWM比较器17中存在传输延迟，因此即使电流检测信号Vtaip达到误差放大信号COMP，也不能快速地将复位信号RESET输出到PWM锁存器2而使高端M0SFET8截止。因此，误差放大信号COMP被预先控制为比目标电平低的电压。由于该传输延迟为恒定的，因此如图13a所示，在Vout比较大的条件(Vin与Vout之间的电压差小)下，高端M0SFET8的导通期间(对应于图13a的输出了电流检测信号Vtrip的期间)相对于传输延迟AT充分长，因此不会特别成为问题。
[0010]但是，在Vout的设定比较小的条件(Vin与Vout之间的电压差大)下，高端M0SFET8的导通期间(对应于图13b的输出了电流检测信号Vtaip的期间)变短，不能忽略传输延迟的影响，误差放大信号COMP被控制为比目标电平小很多的电压。轻载检测比较器23对该误差放大信号COMP与轻载检测第I阈值Vsk_Lo进行比较而进行轻载检测，因此，存在如下问题:越是在Vout小的条件下，轻载判定的电流电平(轻载检测阈值)变得越大，在本来想要进行稳定振荡动作的重载区域中也进行间歇振荡动作。
[0011]另外，作为第2问题，当在间歇振荡期间高端M0SFET8导通时，由于Vout上升，反馈电压FB与电压VRef之间的电压差增加，因此误差放大信号COMP下降，轻载检测信号SKIP再次从低切换为高，使高端M0SFET8和低端M0SFET21的动作停止。但是，实际上，在误差放大信号COMP中存在响应延迟，误差放大信号COMP不能快速地小于阈值Vsk_Lo，因此如图12所示，有时在一个间歇振荡周期中进行多次开关动作。此时，重叠在Vout上的波纹电压变大，伴随于此，间歇振荡的截止期间进一步变长。因此，间歇振荡频率比人类的可听域(20kHz以下)低，在作为输出电容器10使用了陶瓷电容器的情况下，存在因其压电效果而产生声音的问题。
[0012]另外，作为第3问题，存在如下问题:由于在进入到间歇振荡动作的负载电流与从间歇振荡动作脱离的负载电流之间没有电流差，因此在阈值附近的负载区域，动作变得不稳定。
[0013]对于专利文献2而言，虽然能够减少上述第2问题，但是不能解决第I问题和第3问题。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于，提供如下的DC/DC转换器:即使在输出电压小的条件下，也能够不增大轻载检测阈值而在重载区域禁止进行间歇振荡动作。
[0015]为了解决上述问题，本发明的DC/DC转换器，其根据控制电路生成的驱动信号使开关元件导通断开，从而将第I直流电压转换为第2直流电压，该DC/DC转换器的特征在于，控制电路具有:振荡器，其输出规定的频率的脉冲；误差放大器，其对第2直流电压与第I基准电压之间的误差进行放大而输出第I误差放大信号；低通滤波器电路，其具有用于调整时间常数的调整元件，输入第I误差放大信号而生成第2误差放大信号；电流检测电路，其对流过开关元件的电流进行检测而输出电流信号；电流比较器，其对第2误差放大信号与电流信号进行比较，根据比较输出而输出用于使开关元件截止的复位信号；过零检测电路，在与开关元件和第2直流电压的输出端子连接的电感器的再生期间结束时，该过零检测电路输出过零信号；轻载检测电路，其对第2误差放大信号与阈值进行比较而输出轻载信号；计时器电路，在输出了轻载信号和过零信号时，在经过第I规定的时间之后，该计时器电路输出间歇动作许可信号，在不输出过零信号的期间持续了第2规定的期间的情况下，该计时器电路输出间歇动作禁止信号；导通截止控制部，在计时器电路输出了间歇动作许可信号的期间内，在第2误差放大信号小于阈值时，该导通截止控制部使开关元件截止，在计时器电路输出了间歇动作许可信号的期间内，在第2误差放大信号为阈值以上时，该导通截止控制部使开关元件导通；以及电压重叠电路，其与误差放大器的输入端子连接，在计时器电路输出了间歇动作许可信号的期间内，在从电流比较器输出了复位信号时，该电压重叠电路在规定的时间内在误差放大器的输入端子上重叠电压信号，在输出了轻载信号时，低通滤波器电路的调整元件以时间常数变大的方式进行调整，并且通过误差放大器将与第2直流电压进行比较的第I基准电压切换为比第I基准电压大的第2基准电压。
[0016]而且，在所述第2直流电压比所述规定的电压低下时，电压重叠电路接收来自所述电压检测电路的信号，禁止向所述误差放大器的输入端子重叠电压信号。
[0017]根据本发明，在轻载时，能够进行限制了开关元件的导通截止动作的间歇动作，而且，能够抑制轻载时的第2直流电压的下降。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的实施例1的DC/DC转换器的电路结构图。
[0019]图2是本发明的实施例1的DC/DC转换器的过零检测电路的详细的电路结构图。
[0020]图3是发明的实施例1的DC/DC转换器的计时器电路的详细的电路结构图。
[0021]图4是用于说明本发明的实施例1的DC/DC转换器的各部分的动作的时序图。
[0022]图5是在现有的DC/DC转换器中对于输出电压示出仅通过误差放大信号检测来确定的轻载检测阈值的图。
[0023]图6是在本发明的实施例1的DC/DC转换器中对于输出电压示出通过误差放大信号检测来确定的阈值与通过过零检测来确定的阈值之间的逻辑与的轻载检测阈值的图。
[0024]图7是用于说明本发明的实施例1的DC/DC转换器的各部分的动作的时序图。
[0025]图8是用于说明本发明的实施例1的DC/DC转换器的各部分的动作的时序图。
[0026]图9是本发明的实施例2的DC/DC转换器的电路结构图。
[0027]图10是用于说明本发明的实施例2的DC/DC转换器的各部分的动作的时序图。
[0028]图11是现有的DC/DC转换器的电路结构图。
[0029]图12是用于说明现有的DC/DC转换器的各部分的动作的时序图。
[0030]图13a和13b是说明在现有的DC/DC转换器中输入电压与输出电压之间的电压差大时轻载检测阈值急上升的问题的图。
[0031 ]图14是实施例3的DC/DC转换器的电路结构图。
[0032]标号说