控制装置、dc-dc变换器、开关电源设备以及信息处理设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本文中所讨论的实施例涉及控制装置、DC-DC(直流-直流）变换器、开关电源设 备以及信息处理设备。
【背景技术】
[0002] 在已知的开关电源设备（诸如在日本公开专利公报2008-113542中所提出的已知 的开关电源设备）中，例如输出电压的目标值被固定为预定电压范围内的特定值，并且通 常被固定为该电压范围内的中心值。
【发明内容】
[0003] 因此，实施例的一个方面的目的在于提供控制装置、DC-DC变换器、开关电源设备 以及信息处理设备，其能够提高变换器电路的效率。
[0004] 根据实施例的一个方面，一种控制装置包括：发生器，其生成用于驱动开关装置的 驱动信号，以使得通过驱动所述开关装置而对输入功率执行降压变换的变换器电路的输出 电压与目标值匹配；以及修改器，其修改所述目标值，以使得随着所述变换器电路的输出电 流变低，所述输出电压变得接近所述输出电压的上限值。
[0005] 根据实施例的另一方面，一种DC-DC变换器包括：变换器电路，其包括开关装置和 电感器，其中，输入功率被输入至所述开关装置，并且，通过驱动所述开关装置，电流流过所 述电感器；发生器，其生成用于驱动所述开关装置的驱动信号，以使得通过驱动所述开关装 置来对所述输入功率执行降压变换的所述变换器电路的输出电压与目标值匹配；以及修改 器，其修改所述目标值，以使得随着所述变换器电路的输出电流变低，所述输出电压变得接 近所述输出电压的上限值。
[0006] 根据实施例的又一方面，一种开关电源设备包括：AC-DC(交流-直流）变换器，所 述AC-DC变换器用于对AC功率进行变换并且输出DC功率；变换器电路，所述变换器电路包 括开关装置和电感器，从所述AC-DC变换器输出的所述DC功率被输入至所述开关装置，并 且通过对所述开关装置进行驱动，电流流过所述电感器；发生器，所述发生器用于生成对所 述开关装置进行驱动的驱动信号，以使得所述变换器电路的输出电压与目标值匹配，所述 变换器电路通过对所述开关装置进行驱动来对所述DC功率执行降压变换；以及修改器，所 述修改器用于修改所述目标值，以使得随着所述变换器电路的输出电流变低，所述输出电 压变得接近所述输出电压的上限值。
[0007] 根据实施例的再一方面，一种信息处理设备包括：以上所描述的控制装置；以及 被供应所述输出电压的负载。
[0008] 将借助于在根据实施例的各个方面中特别指出的要素和组合来实现和获得本发 明的目的和优点。
[0009] 要理解的是，前述的总体描述以及以下的详细描述均为示例性和说明性的，而非 对要求保护的本发明进行限制。
【附图说明】
[0010] 图1是示出信息处理设备的示例的结构图；
[0011] 图2是示出DC-DC变换器的示例的结构图；
[0012] 图3是示出负载电流值与输出电压目标值之间的关系的示例的图；
[0013] 图4是示出在负载电流突然改变时的输出电压的行为的示例的图；
[0014] 图5是示出设置输出电压目标值的方法的示例的流程图；
[0015] 图6是用于说明设置输出电压目标值的方法的示例的流程图；
[0016] 图7是用于说明为负载电流的每个区间分配输出电压目标值的方法的示例的图；
[0017] 图8是示出负载电流与输出电压目标值之间的关系的示例的图；
[0018] 图9是用于说明为负载电流的每个区间分配输出电压目标值的方法的示例的图；
[0019] 图10是示出设置输出电压目标值的方法的示例的流程图；
[0020] 图11是示出串联连接的两个DC-DC变换器的示例的结构图；以及
[0021] 图12是示出串联连接的两个DC-DC变换器的示例的结构图。
【具体实施方式】
[0022] 随着变换器电路的输出电压的设置变高，通过驱动开关装置来对输入功率进行变 换的降压变换器电路的效率提高。这是因为，对于相同的输出功率，随着输出电压变高，输 出电流变低，并且能够减少开关装置等处的损耗。
[0023] 然而，在所提出的上述开关电源设备中，输出电压的目标值被固定为预定电压范 围内的特定值并且通常被固定为该电压范围内的中心值，输出电压不能被控制为高于该特 定值的值。出于该原因，存在用于提高变换器电路的效率的裕度。
[0024] 将参照附图来描述本发明的优选实施例。
[0025] 现在将对根据本发明的每个实施例中的控制装置、DC-DC变换器、开关电源设备以 及信息处理设备给出描述。
[0026] 图1是示出信息处理设备的示例的结构图。更具体地，图1示出了作为用于对信 息进行处理的信息处理设备的示例的服务器2。服务器2提供信息处理，以便根据来自客户 端的请求来提供服务。从外部电源1将例如具有AC100V至AC240V的预定AC电压的AC 功率供应至服务器2。服务器2包括负载7和开关电源设备3。
[0027] 负载7是被供应例如从开关电源设备3的DC-DC变换器6输出的、DC12V的DC 输出电压的负载的示例。负载7是例如用于由服务器2执行的信息处理的电子装置。负载 7可以为一个或更多个负载。在图1中所示的示例中，负载7包括设置有CPU(中央处理单 元）和存储器的主板8、HDD(硬盘驱动器）9、⑶-ROM(光盘只读存储器）驱动器10、LSI(大 规模集成电路）11等。
[0028] 开关电源设备3是生成要提供至负载7的DC输出电压的开关电源设备的示例。例 如，开关电源设备3通过对从外部电源1供应的AC功率执行功率变换来生成DC输出电压。 开关电源设备3包括AC-DC变换器12和DC-DC变换器6。
[0029] AC-DC变换器12是通过对AC功率进行变换来输出DC功率的AC-DC变换器的示 例。例如，AC-DC变换器12对从外部电源1输入的AC功率执行功率变换，并且关于DC-DC 变换器6输出DC功率。AC-DC变换器12包括例如整流器4和功率因数改进电路5。
[0030] 整流器4是对从外部电源1输入的AC功率进行整流的整流器电路的示例。功率 因数改进电路5是改进功率因数或减少谐波的电路的示例。整流器4的输出被输入至功率 因数改进电路5,并且功率因数改进电路5将DC功率供应至DC-DC变换器6。
[0031] DC-DC变换器6是在对DC功率进行降压之后输出DC功率的DC-DC变换器的示例。 例如，DC-DC变换器6对从AC-DC变换器12输入的DC功率执行降压变换，并且关于负载7 输出降压变换之后的DC功率。从DC-DC变换器6输出的降压变换之后的输出电压（下文 中也称为"DC-DC变换器6的输出电压"）被施加至负载7。从DC-DC变换器6输出的降压 变换之后的输出电流（下文中也称为"DC-DC变换器6的输出电流"）流过负载7。流过负 载7的电流在下文中也称为"负载电流I"。
[0032] 图2是示出DC-DC变换器6的示例的结构图。图2中所示的DC-DC变换器6包括 变换器电路30和控制单元20。
[0033] 变换器电路30是下述变换器电路的示例：该变换器电路对从AC-DC变换器12输 入的DC输入功率执行降压变换，并且关于负载7输出降压变换之后的DC功率。例如，变换 器电路30是降压变换器，其包括晶体管33、栅极驱动器34、扼流圈36、二极管35、输出电容 器37、电压检测器31、负载电流检测器（下文中简称为"电流检测器"）32。
[0034] 晶体管33是下述开关装置的示例：来自AC-DC变换器12的输入功率被输入至该 开关装置。例如，晶体管33是半导体开关，例如M0SFET(金属氧化物半导体场效应晶体管）、 双极型晶体管等。图2示出了晶体管33为N沟道M0SFET的示例。
[0035] 栅极驱动器34是下述电路的示例：该电路根据从控制单元20供应的驱动信号 (下文中也称为"驱动信号Sg"）来驱动晶体管33,即接通或关断晶体管33。例如，驱动信 号SgS具有变化的占空比的PWM(脉冲宽度调制）信号。
[0036] 扼流圈36是下述电感器的示例：电流根据被驱动并且被接通或关断的晶体管33 而流过该电感器。扼流圈36包括输入端和输出端，该输入端经由节点39连接至晶体管33 的输出电极（图2中所示的示例中的源极电极），该输出端经由节点40连接至输出电容器 37的一端。
[0037] 二极管35是