專利名稱：開關(guān)穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在例如攜帶設(shè)備等中使用的開關(guān)穩(wěn)壓器(switchingregulator)，更具體地說，涉及開關(guān)穩(wěn)壓器的省電力化。
背景技術(shù)：
近年，在環(huán)境對(duì)策上要求節(jié)能，在例如攜帶電話或數(shù)字式照相機(jī)等使用電池的設(shè)備中，從延長(zhǎng)電池壽命角度出發(fā)，也要求減少設(shè)備內(nèi)所消耗的電力。結(jié)果，作為電源電路，高效且能實(shí)現(xiàn)小型化的使用電感器的非絕緣型的降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器(以下簡(jiǎn)記為“開關(guān)穩(wěn)壓器”)得到了廣泛應(yīng)用。開關(guān)穩(wěn)壓器在定額負(fù)載下效率高，可是，開關(guān)穩(wěn)壓器本身的消耗電流比較多，當(dāng)設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)或睡眠模式(sleep mode)等低消耗電力狀態(tài)即輕負(fù)載動(dòng)作場(chǎng)合，效率明顯低下。
因此，以往，為了在輕負(fù)載動(dòng)作時(shí)提高效率，采取降低開關(guān)頻率，或斷續(xù)地實(shí)行開關(guān)，或停止開關(guān)穩(wěn)壓器動(dòng)作，切換成以低消耗電流動(dòng)作的串聯(lián)穩(wěn)壓器。
降低開關(guān)頻率場(chǎng)合，存在限度，不能降低到20kHz以下的音頻。斷續(xù)地實(shí)行開關(guān)場(chǎng)合，輸出電壓發(fā)生脈動(dòng)，需要采取脈動(dòng)對(duì)策。切換成串聯(lián)穩(wěn)壓器場(chǎng)合，串聯(lián)穩(wěn)壓器的電壓控制晶體管會(huì)引起電力損失，雖然在輕負(fù)載動(dòng)作時(shí)負(fù)載電流非常小場(chǎng)合有效果，但若負(fù)載電流增加，效果就差。且由于增加串聯(lián)穩(wěn)壓器，電路規(guī)模變大。
此外，作為輕負(fù)載動(dòng)作時(shí)提高效率的方法，在例如特開2000-217344號(hào)公報(bào)(以下簡(jiǎn)記為“專利文獻(xiàn)1”)中，公開了以下方法在輕負(fù)載動(dòng)作時(shí)，采用開關(guān)時(shí)間短的晶體管，用于減少開關(guān)元件從接通到斷開，或從斷開到接通的過渡期所消耗的電力，圖6表示該場(chǎng)合的電路。
圖6的開關(guān)電源電路101由開關(guān)部102，輸出部103及控制部104構(gòu)成。開關(guān)部102形成以下結(jié)構(gòu)由NPN型晶體管構(gòu)成的通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a和由NPN型晶體管構(gòu)成的輕負(fù)載用開關(guān)元件102b并聯(lián)連接在輸入輸出之間即集電極-發(fā)射極之間。
通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a能流過與通常動(dòng)作時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，輕負(fù)載用開關(guān)元件102b不能流過上述與通常動(dòng)作時(shí)對(duì)應(yīng)的大電流，但具有比通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a開關(guān)時(shí)間短的特性。當(dāng)開關(guān)電源電路101通常動(dòng)作時(shí)，驅(qū)動(dòng)通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a，當(dāng)輕負(fù)載動(dòng)作時(shí)，驅(qū)動(dòng)輕負(fù)載用開關(guān)元件102b，通過開關(guān)動(dòng)作分別將從直流電源105輸入到集電極的直流電壓變換成脈沖信號(hào)輸出。
輸出部103使得從開關(guān)部102輸出的脈沖信號(hào)平滑化，穩(wěn)定化，將該穩(wěn)定化的直流電壓供給負(fù)載106，其由二極管103a，線圈103b及平滑電容103c構(gòu)成。在二極管103a，陰極與開關(guān)部102的輸出端B連接，陽極接地。線圈103b位于開關(guān)部102的輸出線上，連接在二極管103a的陰極與負(fù)載電流檢測(cè)電路104f的輸入端C之間。平滑電容103c的一電極與負(fù)載電流檢測(cè)電路104f的輸出端D連接，另一電極接地。
控制部104使得從輸出部103輸出的直流電壓反饋，控制開關(guān)部102的開關(guān)動(dòng)作的工作狀態(tài)，使得上述直流電壓穩(wěn)定化，同時(shí)，判斷重負(fù)載還是輕負(fù)載，進(jìn)行開關(guān)部102的通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a或輕負(fù)載用開關(guān)元件102b的切換。控制部104由差動(dòng)放大器104a，基準(zhǔn)電壓源104b，脈沖寬度調(diào)制(pulse width modulation，以下簡(jiǎn)記為“PWM”)比較器104c，振蕩器104d，切換電路104e及負(fù)載電流檢測(cè)電路104f構(gòu)成。
在差動(dòng)放大器104a，非反相輸入端與輸出部103的輸出線連接，反相輸入端與基準(zhǔn)電壓源104b的正極連接。基準(zhǔn)電壓源104b產(chǎn)生直流電壓，其連接在差動(dòng)放大器104a的反相輸入端與接地之間。在PWM比較器104c，非反相輸入端與差動(dòng)放大器104a的輸出端連接，反相輸入端與振蕩器104d的輸出端連接。振蕩器104d產(chǎn)生所設(shè)定頻率的三角形波。
切換電路104e的輸入端與PWM比較器104c的輸出端連接，二系統(tǒng)的輸出端中一方與通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a的基極連接，另一方與輕負(fù)載用開關(guān)元件102b的基極連接。負(fù)載電流檢測(cè)電路104f連接在輸出部103內(nèi)的線圈103b和平滑電容103c之間，輸出端輸出負(fù)載電流的檢測(cè)結(jié)果，該輸出端與切換電路104e的另一輸入端A連接。
下面說明這樣構(gòu)成的開關(guān)電源電路101的動(dòng)作。在連接通常動(dòng)作時(shí)的負(fù)載106的狀態(tài)下，從直流電源105向開關(guān)部102施加直流電壓，以所設(shè)定的周期向通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a供給基極電流，通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a實(shí)行開關(guān)動(dòng)作，向輸出部103輸出脈沖信號(hào)。這時(shí)，沒有向輕負(fù)載用開關(guān)元件102b供給基極電流，輕負(fù)載用開關(guān)元件102b保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。
通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a處于接通狀態(tài)期間，從開關(guān)元件102a輸出電壓，由上述輸出電壓所形成的電流將能量蓄積在輸出部103的線圈103b，通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a成為斷開狀態(tài)時(shí)，所蓄積的能量通過二極管103a釋放，通過脈沖一周期，將通過平滑電容器103c平滑化而得到的直流電壓供給負(fù)載106。
從輸出部103輸出直流電壓，輸入控制部104的差動(dòng)放大器104a，差動(dòng)放大器104a放大該直流電壓與來自基準(zhǔn)電壓源104b的電壓之差，輸出到PWM比較器104c。從振蕩器104b發(fā)出所設(shè)定的振蕩頻率的三角形波，輸入上述PWM比較器104c，PWM比較器104c使得來自差動(dòng)放大器104a的信號(hào)與上述三角形波同步，生成與上述電壓差相對(duì)應(yīng)的占空因數(shù)的脈沖，輸出到切換電路104e。從負(fù)載電流檢測(cè)電路104f向切換電路104e輸入表示負(fù)載電流為通常動(dòng)作時(shí)即重負(fù)載時(shí)的信號(hào)，切換電路104e從二系統(tǒng)的輸出線選擇與通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a連接的輸出線，從PWM比較器104c輸出脈沖信號(hào)，以該脈沖信號(hào)的占空因數(shù)，向通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a供給基極電流。
這樣，通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a實(shí)行開關(guān)動(dòng)作，當(dāng)從輸出部103輸出的直流電壓比所設(shè)定值高時(shí)，使得占空因數(shù)減少，當(dāng)從輸出部103輸出的直流電壓比所設(shè)定值低時(shí)，使得占空因數(shù)增加，上述直流電壓能穩(wěn)定在所設(shè)定值。
另一方面，若負(fù)載106成為待機(jī)狀態(tài)等移到輕負(fù)載動(dòng)作，負(fù)載電流減少，負(fù)載電流檢測(cè)電路104f輸出表示負(fù)載電流為輕負(fù)載動(dòng)作狀態(tài)的信號(hào)。于是，切換電路104e從二系統(tǒng)的輸出線之中選擇與輕負(fù)載用開關(guān)元件102b連接的輸出線，從PWM比較器104c輸出脈沖信號(hào)，以該脈沖信號(hào)的占空因數(shù)，向輕負(fù)載用開關(guān)元件102b供給基極電流。
輕負(fù)載用開關(guān)元件102b以比通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a短的開關(guān)時(shí)間實(shí)行開關(guān)動(dòng)作，即使象以往那樣，不降低開關(guān)頻率，也能比通常動(dòng)作時(shí)減少輕負(fù)載動(dòng)作時(shí)的開關(guān)損失。開關(guān)電源電路101回復(fù)到通常動(dòng)作場(chǎng)合，再次驅(qū)動(dòng)通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a。
這樣，輕負(fù)載動(dòng)作時(shí)，使用開關(guān)時(shí)間短的元件，能減少開關(guān)過渡期間的損失。在上述專利文獻(xiàn)1中，還公開了使用MOSFET(metal oxidesemiconductor field dffect transistor)作為通常動(dòng)作用開關(guān)元件102a和輕負(fù)載用開關(guān)元件102b的例子。
這樣，通過在輕負(fù)載動(dòng)作時(shí)使用開關(guān)時(shí)間短的開關(guān)元件，能減少開關(guān)損失。但是，開關(guān)元件所消耗的電力是流過開關(guān)元件的電流與施加在開關(guān)元件上的電壓的乘積，輕負(fù)載動(dòng)作時(shí)，尤其待機(jī)狀態(tài)時(shí)，流過開關(guān)元件的電流大約從數(shù)μA-數(shù)百μA，非常小，通過縮短開關(guān)時(shí)間能節(jié)約的能量也非常小，節(jié)省電力效果小。輕負(fù)載動(dòng)作時(shí)，占電力消耗比例大的是以下動(dòng)作時(shí)所消耗的電力寄生在開關(guān)元件的控制電極和輸入輸出端之間(在MOS晶體管中，柵極-源極以及柵極-漏極之間)的電容以驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行充放電時(shí)所消耗的電力。
該電力與流過開關(guān)元件的電流無關(guān)，為定值。為了減少上述因寄生電容的充放電而引起的損失，減少驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件的次數(shù)很有效。為此，以往，降低開關(guān)頻率，或斷續(xù)進(jìn)行開關(guān)，但是，如上所述，降低開關(guān)頻率場(chǎng)合，存在限度，不能降低到20kHz以下的音頻；斷續(xù)地實(shí)行開關(guān)場(chǎng)合，輸出電壓發(fā)生脈動(dòng)，不能期待明顯效果。
另外，最近，隨著LSI的微細(xì)化以及大規(guī)模化，待機(jī)時(shí)負(fù)載電流達(dá)到數(shù)百μA比較多，因此，追加串聯(lián)穩(wěn)壓器方式難以指望提高效率，且存在電路規(guī)模大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決上述先有技術(shù)所存在的問題而提出來的，本發(fā)明的目的在于，提供開關(guān)穩(wěn)壓器，其能夠使得因開關(guān)元件的控制電極和輸入輸出端之間產(chǎn)生的寄生電容的充放電而引起的損失非常小。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出以下方案(1)一種開關(guān)穩(wěn)壓器，將輸入的直流電壓變換成所設(shè)定的電壓，供給負(fù)載，其特征在于上述開關(guān)穩(wěn)壓器包括第一開關(guān)元件，根據(jù)輸入到控制電極的控制信號(hào)開關(guān)，進(jìn)行上述輸入電壓的輸出控制；第二開關(guān)元件，與上述第一開關(guān)元件相比，分別寄生在控制電極和輸入電極之間以及控制電極和輸出電極之間的各寄生容量小，且接通時(shí)在輸入電極和輸出電極之間的阻抗大，該第二開關(guān)元件根據(jù)輸入到控制電極的控制信號(hào)開關(guān)，實(shí)行上述輸入電壓的輸出控制；控制電路部，實(shí)行上述第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件的開關(guān)控制；負(fù)載消耗的電流比通常動(dòng)作模式時(shí)小的輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，上述控制電路部使得上述第一開關(guān)元件斷開，僅僅使得第二開關(guān)元件開關(guān)，向上述負(fù)載供給所設(shè)定的電壓。
(2)在上述(1)的開關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于，通常動(dòng)作模式時(shí)，上述控制電路部使得上述第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件一起開關(guān)。
(3)在上述(1)或(2)的開關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于上述開關(guān)穩(wěn)壓器包括同步整流用開關(guān)元件，在輸入電極和輸出電極之間設(shè)有寄生二極管，該同步整流用開關(guān)元件與上述第一開關(guān)元件串列連接；上述控制電路部對(duì)該同步整流用開關(guān)元件，在上述通常動(dòng)作模式時(shí)，使得其實(shí)行與第一開關(guān)元件相反的開關(guān)動(dòng)作，在上述輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，分別使得第一開關(guān)元件及同步整流用開關(guān)元件斷開，同步整流用開關(guān)元件的寄生二極管構(gòu)成飛輪二極管。
(4)在上述(3)的開關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于上述控制電路部設(shè)有PWM控制電路部，分別對(duì)上述第一開關(guān)元件及同步整流用開關(guān)元件進(jìn)行PWM控制；PFM控制電路部，對(duì)上述第二開關(guān)元件進(jìn)行PFM控制；切換電路部，對(duì)上述PWM控制電路部及PFM控制電路部輸出的各控制信號(hào)，進(jìn)行向上述第二開關(guān)元件的控制電極的輸出控制；輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，上述切換電路部將來自上述PFM控制電路部的控制信號(hào)向上述第二開關(guān)元件的控制電極輸出，通常動(dòng)作模式時(shí)，上述切換電路部將來自上述PWM控制電路部的控制信號(hào)向上述第二開關(guān)元件的控制電極輸出。
(5)在上述(4)的開關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于，上述PFM控制電路部在輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)動(dòng)作，在通常動(dòng)作模式時(shí)停止動(dòng)作。
(6)在上述(3)的開關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于上述控制電路部設(shè)有PWM控制電路部，分別對(duì)上述第一開關(guān)元件及同步整流用開關(guān)元件進(jìn)行PWM控制；PFM控制電路部，對(duì)上述第二開關(guān)元件進(jìn)行PFM控制；切換電路部，進(jìn)行來自上述PWM控制電路部的控制信號(hào)向上述第二開關(guān)元件的控制電極的輸出控制；上述PFM控制電路部在輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)動(dòng)作，在通常動(dòng)作模式時(shí)停止動(dòng)作，上述切換電路部?jī)H僅在通常動(dòng)作模式時(shí)，控制使得來自上述PWM控制電路部的控制信號(hào)向上述第二開關(guān)元件的控制電極輸出。
(7)在上述(4)-(6)中任一個(gè)的開關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于，上述PWM控制電路部在通常動(dòng)作模式時(shí)動(dòng)作，在輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)停止動(dòng)作。
(8)在上述(4)-(7)中任一個(gè)的開關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于設(shè)有振蕩電路部，生成所設(shè)定頻率的脈沖信號(hào)輸出；上述PFM控制電路部，由PWM控制時(shí)從上述振蕩電路部輸出的脈沖信號(hào)的脈沖列，根據(jù)向負(fù)載輸出的輸出電壓，生成所設(shè)定的脈沖，向上述第二開關(guān)元件的控制電極輸出。
(9)在上述(1)-(8)中任一個(gè)的開關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于
設(shè)有過流保護(hù)電路部，監(jiān)視從上述第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件供給的電流，若該電流超過所設(shè)定值，對(duì)上述控制電路部，使得第一開關(guān)元件斷開；上述過流保護(hù)電路部在輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)停止動(dòng)作。
(10)在上述(1)-(8)中任一個(gè)的開關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于，上述第一開關(guān)元件，第二開關(guān)元件及控制電路部集成在一個(gè)IC中。
(11)在上述(9)的開關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于，上述第一開關(guān)元件，第二開關(guān)元件，控制電路部及過流保護(hù)電路部集成在一個(gè)IC中。
按照本發(fā)明的開關(guān)穩(wěn)壓器，輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，從第一開關(guān)元件切換為寄生電容小的第二開關(guān)元件，因此，能大幅度改善開關(guān)元件開關(guān)時(shí)發(fā)生的寄生電容的充放電所引起的損失。
按照本發(fā)明的開關(guān)穩(wěn)壓器，輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，使得第二開關(guān)元件的開關(guān)頻率減少，同時(shí)停止第一開關(guān)元件及同步整流用開關(guān)元件的開關(guān)，因此，能進(jìn)一步改善因寄生電容的充放電所引起的損失。
按照本發(fā)明的開關(guān)穩(wěn)壓器，輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)使用的第二開關(guān)元件的阻抗高，不需要過流保護(hù)電路部，輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)停止過流保護(hù)電路部的動(dòng)作，能減少供給過流保護(hù)電路部份的消耗電流。
按照本發(fā)明的開關(guān)穩(wěn)壓器，通常動(dòng)作模式時(shí)，第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件并聯(lián)連接，第一開關(guān)元件所占的芯片面積比以往技術(shù)小，能減少芯片面積。尤其，近年來，待機(jī)時(shí)的消耗電流增加，第二開關(guān)元件所占的芯片面積變大，該效果很明顯。
這樣，與以往技術(shù)相比，能使得輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)的消耗電力非常小。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的開關(guān)穩(wěn)壓器的構(gòu)成例；圖2表示圖1的PFM控制電路5的內(nèi)部構(gòu)成例；圖3是用于表示圖2各部分波形例的時(shí)間圖；圖4表示本發(fā)明第一實(shí)施例的開關(guān)穩(wěn)壓器的另一構(gòu)成例；
圖5表示圖4的PFM控制電路5的輸出電路部和開關(guān)SW1的電路例；圖6表示以往的開關(guān)穩(wěn)壓器的電路例。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明。
第一實(shí)施例圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的開關(guān)穩(wěn)壓器的構(gòu)成例，在圖1中，開關(guān)穩(wěn)壓器1包括第一開關(guān)晶體管M1，同步整流用晶體管M2，能量轉(zhuǎn)換用的電感器L及電容器C，電阻R1，R2。其中，Vdd是輸入端，第一開關(guān)晶體管M1由PMOS型晶體管構(gòu)成，用于控制輸入電壓Vdd的輸出。同步整流用晶體管M2由NMOS型晶體管構(gòu)成。Vout表示從輸出端OUT輸出的電壓，電阻R1，R2用于檢測(cè)輸出電壓，其對(duì)電壓Vout進(jìn)行分壓，生成分壓電壓Vd1輸出。
開關(guān)穩(wěn)壓器1還包括基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路2，誤差放大電路3，PWM控制電路4。上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路2生成所設(shè)定的基準(zhǔn)電壓Vref輸出；上述誤差放大電路3比較上述分壓電壓Vd1和基準(zhǔn)電壓Vref，輸出與比較結(jié)果相對(duì)應(yīng)的電壓輸出信號(hào)Err；上述PWM控制電路4根據(jù)上述誤差放大電路3的輸出信號(hào)Err，對(duì)第一開關(guān)晶體管M1及同步整流用晶體管M2進(jìn)行PWM控制，控制第一開關(guān)晶體管M1及同步整流用晶體管M2的開關(guān)。
開關(guān)穩(wěn)壓器1還包括第二開關(guān)晶體管M3，脈沖頻率調(diào)制(pulsefrequency modulation，以下簡(jiǎn)記為“PFM”)控制電路5，振蕩電路OSC。其中，Vdd是輸入端，上述第二開關(guān)晶體管M3由PMOS型晶體管構(gòu)成，用于控制輸入電壓Vdd的輸出，第二開關(guān)晶體管M3的尺寸比第一開關(guān)晶體管M1小，例如為第一開關(guān)晶體管M1的1/10～1/100。上述PFM控制電路5根據(jù)上述誤差放大電路3的輸出信號(hào)Err，對(duì)第二開關(guān)晶體管M3實(shí)行PFM控制。上述振蕩電路OSC生成所設(shè)定頻率的三角波形信號(hào)TW，分別向PWM控制電路4以及PFM控制電路5輸出。
開關(guān)穩(wěn)壓器1還包括開關(guān)SW1，根據(jù)來自外部的指示切換動(dòng)作模式的切換信號(hào)Sc，將從上述PWM控制電路4向第一開關(guān)晶體管M1的柵極輸出的信號(hào)PD或從PFM控制電路5輸出的信號(hào)Spf向第二開關(guān)晶體管M3的柵極輸出。
開關(guān)穩(wěn)壓器1還包括過流保護(hù)電路6，檢測(cè)流向電感器L的電流，檢測(cè)該電流是否超過所設(shè)定值成為過流，若檢測(cè)得知成為過流，則對(duì)PWM控制電路4，分別使得第一開關(guān)晶體管M1及同步整流用晶體管M2斷開。
第一開關(guān)晶體管M1構(gòu)成第一開關(guān)元件，同步整流用晶體管M2構(gòu)成同步整流用開關(guān)元件，第二開關(guān)晶體管M3構(gòu)成第二開關(guān)元件?；鶞?zhǔn)電壓發(fā)生電路2，誤差放大電路3，PWM控制電路4，PFM控制電路5，振蕩電路OSC，電阻R1，R2以及開關(guān)SW1構(gòu)成控制電路部。過流保護(hù)電路6構(gòu)成過流保護(hù)電路部。PWM控制電路4構(gòu)成PWM控制電路部，PFM控制電路5構(gòu)成PFM控制電路部，開關(guān)SW1構(gòu)成切換電路部，振蕩電路OSC構(gòu)成振蕩電路部。
另一方面，PWM控制電路4設(shè)有PWM電路11及驅(qū)動(dòng)電路12。上述PWM電路11由誤差放大電路3的輸出信號(hào)Err以及來自振蕩電路OSC的三角形波信號(hào)TW生成用于進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)Spw輸出，上述驅(qū)動(dòng)電路12根據(jù)來自該P(yáng)WM電路11的脈沖信號(hào)Spw，分別生成用于進(jìn)行第一開關(guān)晶體管M1的開關(guān)控制的控制信號(hào)PD以及用于進(jìn)行同步整流用晶體管M2的開關(guān)控制的控制信號(hào)ND，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
第一開關(guān)晶體管M1設(shè)有寄生電容(parasitic capacitance)C1，C2以及寄生二極管D1，同步整流用晶體管M2設(shè)有寄生電容C3，C4以及寄生二極管D2。同樣，第二開關(guān)晶體管M3設(shè)有寄生電容C5，C6以及寄生二極管D3，其比第一開關(guān)晶體管M1的晶體管尺寸小，因此，寄生電容C5比寄生電容C1小，寄生電容C6此寄生電容C2小。在開關(guān)穩(wěn)壓器1，除去電感器L和電容器C的各部分集成在一個(gè)IC，該IC具有Vdd，LX，ECO，F(xiàn)B及GND的各端子，Vdd端子構(gòu)成開關(guān)穩(wěn)壓器1的輸入端，GND端子接地。
直流電源20連接在Vdd端和GND端之間，從該直流電源20輸入電壓到Vdd端。開關(guān)穩(wěn)壓器1將輸入電壓Vdd變換成所設(shè)定的電壓，從輸出端OUT輸出。負(fù)載21連接在輸出端OUT和接地電壓之間。第一開關(guān)晶體管M1和第二開關(guān)晶體管M3并聯(lián)連接在Vdd端和LX端之間，同步整流用晶體管M2連接在LX端和接地電壓之間。另外，電感器L連接在LX端和輸出端OUT之間，電容器C連接在輸出端OUT和接地電壓之間。電感器L和電容器C的連接部，即輸出端OUT與FB端連接，電阻R1和R2的串聯(lián)電路連接在FB端和接地電壓之間。
電阻R1和R2的連接部與誤差放大電路3的反相輸入端連接，基準(zhǔn)電壓Vref輸入誤差放大電路3的非反相輸入端。比較器構(gòu)成PWM電路11，誤差放大電路3的輸出信號(hào)Err分別輸出到比較器的反相輸入端以及PFM控制電路5，來自振蕩電路OSC的三角形波信號(hào)TW分別輸出到比較器的非反相輸入端以及PFM控制電路5。來自PWM電路11的脈沖信號(hào)Spw輸出到驅(qū)動(dòng)電路12，從PFM控制電路5輸出的脈沖信號(hào)Spf輸出到開關(guān)SW1的PFM端。
驅(qū)動(dòng)電路12分別將用于進(jìn)行第一開關(guān)晶體管M1的開關(guān)控制的控制信號(hào)PD輸出到第一開關(guān)晶體管M1的柵極以及開關(guān)SW1的PWM端，將用于進(jìn)行同步整流用晶體管M2的開關(guān)控制的控制信號(hào)ND輸出到同步整流用晶體管M2的柵極。開關(guān)SW1的COM端與第二開關(guān)晶體管M3的柵極連接，過流保護(hù)電路6監(jiān)視流過LX端的電流，將監(jiān)視結(jié)果向驅(qū)動(dòng)電路12輸出。來自外部的切換信號(hào)Sc分別輸入PFM控制電路5，過流保護(hù)電路6，PWM電路11，驅(qū)動(dòng)電路12以及開關(guān)SW1。
在這種構(gòu)成中，切換信號(hào)Sc是進(jìn)行通常動(dòng)作模式或輕負(fù)載動(dòng)作模式的切換信號(hào)，上述輕負(fù)載動(dòng)作模式動(dòng)作時(shí)比通常動(dòng)作模式的消耗電流小。當(dāng)如圖6以往例那樣，測(cè)定負(fù)載電流，負(fù)載電流成為所設(shè)定電流以下場(chǎng)合，可以輸出切換信號(hào)Sc，以便切換成輕負(fù)載動(dòng)作模式，控制電路(沒有圖示)控制內(nèi)藏開關(guān)穩(wěn)壓器1的設(shè)備，移到待機(jī)狀態(tài)時(shí)，輸出切換信號(hào)Sc。
說明切換信號(hào)Sc選擇通常動(dòng)作模式場(chǎng)合。這種場(chǎng)合，PFM控制電路5停止動(dòng)作，斷開在PFM控制電路5消耗的電流，或使其成為最小。同時(shí)，PWM電路11，驅(qū)動(dòng)電路12及過流保護(hù)電路6分別動(dòng)作，開關(guān)穩(wěn)壓器1作為同步整流方式的開關(guān)穩(wěn)壓器動(dòng)作。開關(guān)SW1被切換，使得COM端與PWM端連接，來自驅(qū)動(dòng)電路12的控制信號(hào)PD輸入第二開關(guān)晶體管M3的柵極。
這樣，第一開關(guān)晶體管M1及第二開關(guān)晶體管M3分別實(shí)行開關(guān)動(dòng)作，第一開關(guān)晶體管M1及第二開關(guān)晶體管M3接通時(shí)，電流供給電感器L。這時(shí)，同步整流用晶體管M2斷開。若第一開關(guān)晶體管M1及第二開關(guān)晶體管M3分別斷開，則同步整流用晶體管M2接通，蓄積在電感器L的能量通過同步整流用晶體管M2釋放。這時(shí)產(chǎn)生的電流在電容器C被平滑，從輸出端OUT向負(fù)載21輸出。
從輸出端OUT輸出的輸出電壓Vout在輸出電壓檢測(cè)用電阻R1和R2被分壓，分壓電壓Vd1輸入誤差放大電路3的反相輸入端。由于基準(zhǔn)電壓Vref輸入誤差放大電路3的非反相輸入端，分壓電壓Vd1和基準(zhǔn)電壓Vref的電壓差在誤差放大電路3被放大，輸出到PWM電路11的反相輸入端。來自振蕩電路OSC的三角形波信號(hào)TW輸入PWM電路11的非反相輸入端，PWM電路11將受到PWM控制的脈沖信號(hào)Spw輸出到驅(qū)動(dòng)電路12。
若開關(guān)穩(wěn)壓器1的輸出電壓Vout變高，則誤差放大電路3的輸出信號(hào)Err的電壓低下，PWM電路11的脈沖信號(hào)Spw的占空因數(shù)變小。結(jié)果，第一開關(guān)晶體管M1及第二開關(guān)晶體管M3接通的時(shí)間變短，控制使得開關(guān)穩(wěn)壓器1的輸出電壓Vout低下。若開關(guān)穩(wěn)壓器1的輸出電壓Vout變小，則實(shí)行與上述相反的動(dòng)作，結(jié)果，控制使得開關(guān)穩(wěn)壓器1的輸出電壓Vout成為一定。
第一開關(guān)晶體管M1及第二開關(guān)晶體管M3接通期間，各開關(guān)晶體管M1及M3電壓下降，過流保護(hù)電路6將上述電壓下降與所設(shè)定電壓比較，電壓下降超過所設(shè)定電壓場(chǎng)合，輸出所設(shè)定信號(hào)，使得驅(qū)動(dòng)電路12動(dòng)作停止。若驅(qū)動(dòng)電路12停止動(dòng)作，則使得控制信號(hào)PD為高電平，同時(shí)，使得控制信號(hào)ND為低電平，分別斷開第一開關(guān)晶體管M1，第二開關(guān)晶體管M3及同步整流用晶體管M2。因此，停止從輸出端OUT供給輸出電流。
下面說明切換信號(hào)Sc選擇輕負(fù)載動(dòng)作模式場(chǎng)合。這種場(chǎng)合，PFM控制電路5動(dòng)作，PWM電路11，驅(qū)動(dòng)電路12及過流保護(hù)電路6分別停止動(dòng)作，同時(shí)，斷開各消耗電流，或使其成為最小。開關(guān)SW1被切換，使得COM端與PFM端連接，來自PFM控制電路5的被PFM控制的脈沖信號(hào)Spf輸入第二開關(guān)晶體管M3的柵極。第二開關(guān)晶體管M3根據(jù)來自PFM控制電路5的脈沖信號(hào)Spf，實(shí)行開關(guān)動(dòng)作。這時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)電路12停止動(dòng)作，同步整流用晶體管M2保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。因此，蓄積在電感器L的能量通過寄生在同步整流用晶體管M2的源極-漏極之間的二極管D2釋放。
圖2表示PFM控制電路5的內(nèi)部構(gòu)成例，圖3是圖2各部分波形例的時(shí)間圖。
在圖2中，PFM控制電路5由基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路31，電壓比較電路PFMCMP，OR電路32，PFM驅(qū)動(dòng)電路33構(gòu)成。上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路31生成所設(shè)定的基準(zhǔn)電壓VREFM輸出，上述電壓比較電路PFMCMP比較基準(zhǔn)電壓VREFM和三角形波信號(hào)TW。三角形波信號(hào)TW輸入電壓比較電路PFMCMP的非反相輸入端，基準(zhǔn)電壓VREFM輸入電壓比較電路PFMCMP的反相輸入端。電壓比較電路PFMCMP的輸出端與OR電路32的一輸入端連接，來自誤差放大電路3的輸出信號(hào)Err輸入OR電路32的另一輸入端。OR電路32的輸出信號(hào)輸入PFM驅(qū)動(dòng)電路33，切換信號(hào)Sc輸入PFM驅(qū)動(dòng)電路33，從PFM驅(qū)動(dòng)電路33輸出脈沖信號(hào)Spf。
如圖3所示，基準(zhǔn)電壓VREFM被設(shè)定在三角形波信號(hào)TW的三角形波脈沖的上限和下限的中間電壓，電壓比較電路PFMCMP的輸出信號(hào)So成為矩形波的脈沖列。輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，誤差放大電路3脫離PWM電路11的回路，不實(shí)行線性動(dòng)作，起著比較電路功能，如圖3所示，輸出高電平和低電平的雙值信號(hào)。通過該雙值信號(hào)控制OR電路32的門，從圖3的脈沖信號(hào)Spf可知，能可選擇地取出電壓比較電路PFMCMP的輸出脈沖。
通過OR電路32可選擇地取出的脈沖通過PFM驅(qū)動(dòng)電路33輸出，通過開關(guān)SW1輸出到第二開關(guān)晶體管M3的柵極，進(jìn)行第二開關(guān)晶體管M3的開關(guān)控制。切換信號(hào)Sc輸入PFM驅(qū)動(dòng)電路33，在通常動(dòng)作模式時(shí)，停止動(dòng)作，同時(shí)，斷開所消耗電流或使其成為最小。
接著，在圖1中，通過開關(guān)SW1實(shí)行來自PFM控制電路5的脈沖信號(hào)Spf的向第二開關(guān)晶體管M3柵極的輸出控制，但也可以使得PFM控制電路5根據(jù)切換信號(hào)Sc實(shí)行脈沖信號(hào)Spf的輸出控制，這種場(chǎng)合，圖1成為圖4所示狀態(tài)。將這種狀態(tài)作為第二實(shí)施例，在圖4中，與圖1相同者使用相同符號(hào)，說明省略，僅說明與圖1不同點(diǎn)。
第二實(shí)施例在圖4的開關(guān)穩(wěn)壓器10中，從PFM控制電路5輸出的脈沖信號(hào)Spf輸入第二開關(guān)晶體管M3的柵極，從驅(qū)動(dòng)電路12輸出的控制信號(hào)PD通過開關(guān)SW10輸入第二開關(guān)晶體管M3的柵極。
在這種構(gòu)成中，切換信號(hào)Sc選擇通常動(dòng)作模式場(chǎng)合，PFM控制電路5使得輸出脈沖信號(hào)Spf的輸出端為高阻抗?fàn)顟B(tài)，同時(shí)，開關(guān)SW10接通，使得來自驅(qū)動(dòng)電路12的控制信號(hào)PD輸入第二開關(guān)晶體管M3的柵極。這樣，第二開關(guān)晶體管M3由來自驅(qū)動(dòng)電路12的控制信號(hào)PD進(jìn)行開關(guān)。與此相反，切換信號(hào)Sc選擇輕負(fù)載動(dòng)作模式場(chǎng)合，PFM控制電路5使得輸出脈沖信號(hào)Spf輸出到第二開關(guān)晶體管M3的柵極，同時(shí)，開關(guān)SW10斷開，截止來自驅(qū)動(dòng)電路12的控制信號(hào)PD向第二開關(guān)晶體管M3柵極的輸入。這樣，第二開關(guān)晶體管M3由來自PFM控制電路5的脈沖信號(hào)Spf進(jìn)行開關(guān)。
圖5表示圖4的PFM控制電路5的輸出電路部以及開關(guān)SW10的電路例。
在圖5中，在PFM控制電路5的輸出電路部中，PMOS晶體管M4，M5，以及NMOS晶體管M6，M7串列連接在輸入電壓Vdd和接地電壓之間。切換信號(hào)Sc在反相器INV1信號(hào)電平被反相，輸入到PMOS晶體管M4的柵極，切換信號(hào)Sc輸入到NMOS晶體管M7的柵極。通過PMOS晶體管M5及NMOS晶體管M6輸出脈沖信號(hào)Spf，省略了與PMOS晶體管M5及NMOS晶體管M6的各柵極連接的電路。驅(qū)動(dòng)電路12的輸出電路部由PMOS晶體管M8及NMOS晶體管M9構(gòu)成，上述晶體管M8，M9串列連接在輸入電壓Vdd和接地電壓之間。
開關(guān)SW10由PMOS晶體管M10，NMOS晶體管M11及反相器INV2構(gòu)成，形成輸送門，上述晶體管M10，M11并列連接在第二開關(guān)晶體管M3的柵極和驅(qū)動(dòng)電路12的輸出端之間。切換信號(hào)Sc輸入PMOS晶體管M10的柵極，使得切換信號(hào)Sc的信號(hào)電平反相的信號(hào)輸入NMOS晶體管M11的柵極。
在這種構(gòu)成中，若切換信號(hào)Sc成為高電平，成為輕負(fù)載動(dòng)作模式，則在PFM控制電路5中，PMOS晶體管M5以及NMOS晶體管M7分別斷開，脈沖信號(hào)Spf輸出到第二開關(guān)晶體管M3的柵極，同時(shí)，PWM電路11停止動(dòng)作，脈沖信號(hào)Spw的輸出停止，驅(qū)動(dòng)電路12停止動(dòng)作，控制信號(hào)PD及ND的輸出分別停止。與此同時(shí)，PMOS晶體管M10及NMOS晶體管M11分別斷開，成為截止?fàn)顟B(tài)。因此，第一開關(guān)穩(wěn)壓器M1斷開，僅僅第二開關(guān)晶體管M3因來自PFM控制電路5的脈沖信號(hào)Spf，實(shí)行開關(guān)動(dòng)作。這時(shí)，同步整流用晶體管M2斷開，成為截止?fàn)顟B(tài)。
接著，若切換信號(hào)Sc成為低電平，成為通常動(dòng)作模式，則在PFM控制電路5中，PMOS晶體管M4以及NMOS晶體管M7分別斷開，脈沖信號(hào)Spf輸出停止，同時(shí)，從驅(qū)動(dòng)電路12向第一開關(guān)晶體管M1的柵極輸出控制信號(hào)PD。與此同時(shí)，PMOS晶體管M10及NMOS晶體管M11分別接通，從驅(qū)動(dòng)電路12發(fā)出的控制信號(hào)PD輸入第一開關(guān)晶體管M1及第二開關(guān)晶體管M3的各柵極。因此，通過來自驅(qū)動(dòng)電路12的控制信號(hào)PD使得第一開關(guān)晶體管M1和第二開關(guān)晶體管M3同時(shí)開關(guān)。
在開關(guān)穩(wěn)壓器內(nèi)，消耗電力的主要原因除了流過第一開關(guān)晶體管M1的電流所引起損失外，還由于以來自驅(qū)動(dòng)電路12的控制信號(hào)PD對(duì)寄生在第一開關(guān)晶體管M1的柵極-源極以及柵極-漏極之間的電容進(jìn)行充放電時(shí)所消耗的電力。流過負(fù)載21的電流大時(shí)，流過第一開關(guān)晶體管M1的電流所引起的損失是開關(guān)穩(wěn)壓器內(nèi)的電力消耗的主要原因，這時(shí)的損失與該電流的平方成正此，因此，如果流過負(fù)載21的電流變小，損失也變小，隨著流過負(fù)載21的電流變小，損失也急劇減少，如待機(jī)時(shí)那樣，流過負(fù)載21的電流很小狀態(tài)下，幾乎可以忽視該損失。
但是，寄生在第一開關(guān)晶體管M1的電容所引起的損失由該寄生電容及向寄生電容進(jìn)行充電的電壓決定，不依存于流過負(fù)載21的電流。相反，如果流過負(fù)載21的電流減少，輸入電壓Vdd上升，向各寄生電容的充電電壓變高，寄生在第一開關(guān)晶體管M1的電容所引起的損失增加。
為了減少這種損失，以往，降低開關(guān)晶體管的開關(guān)頻率，或斷續(xù)進(jìn)行開關(guān)，減少向寄生電容的充放電次數(shù)。但是，降低開關(guān)頻率場(chǎng)合，存在限度，若將開關(guān)晶體管的開關(guān)頻率降低到20kHz以下，則進(jìn)入音頻帶，成為刺耳音，因此不能降低到20kHz以下。另外，若斷續(xù)地實(shí)行開關(guān)場(chǎng)合，輸出電壓發(fā)生大波動(dòng)，成為不良狀態(tài)。因此，以往沒有有效的對(duì)策。
如上所述，在上述本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)穩(wěn)壓器中，當(dāng)處于如待機(jī)時(shí)那樣，流過負(fù)載21的電流非常小的輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，通過切換到寄生在柵極-源極以及柵極-漏極之間的電容非常小的第二開關(guān)晶體管M3，減少向寄生電容進(jìn)行充放電所引起的損失。
寄生電容與開關(guān)晶體管尺寸成正比，為了減小開關(guān)晶體管的寄生電容，可以縮小開關(guān)晶體管的尺寸。流過負(fù)載21的待機(jī)時(shí)的電流通常從數(shù)μA到數(shù)百μA，與通常動(dòng)作模式相比，小2位到5位。開關(guān)晶體管的尺寸也能以與負(fù)載電流相同的比率縮小，寄生電容也能縮小2位至5位。
若減小開關(guān)晶體管尺寸，則該開關(guān)晶體管接通時(shí)的阻抗變大，與此相應(yīng)的流過第二開關(guān)晶體管M3的電流所引起的損失增加，但是，由于流過負(fù)載21的電流小，上述所增加的損失部分是很少的，對(duì)寄生電容的充放電所引起的損失的改善大大超過上述損失，整體看來，能大大改善上述損失。
再有，當(dāng)輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，減少第二開關(guān)晶體管M3的開關(guān)次數(shù)，同時(shí)，同步整流用晶體管M2的開關(guān)也停止，因此，能得到進(jìn)一步改善。
再有，當(dāng)輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，第二開關(guān)晶體管M3的阻抗大，即使發(fā)生負(fù)載21短路等故障，由于大電流不會(huì)流過負(fù)載21，能使得通常動(dòng)作模式時(shí)使用的過流保護(hù)電路6的動(dòng)作停止，能節(jié)約過流保護(hù)電路6消耗的電流。
再有，關(guān)于半導(dǎo)體元件的芯片尺寸，在通常動(dòng)作模式時(shí)，使得芯片內(nèi)占很大面積的第一開關(guān)晶體管M1和第二開關(guān)晶體管M3同時(shí)開關(guān)，能使得第一開關(guān)晶體管M1的面積比現(xiàn)有技術(shù)小，即使追加第二開關(guān)晶體管M3，也能使得芯片面積保持原來不變。尤其，近年來具有增加待機(jī)時(shí)的消耗電流，第二開關(guān)晶體管M3的面積變大的傾向，因此，在這方面效果大。
上面參照

了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。在本發(fā)明技術(shù)思想范圍內(nèi)可以作種種變更，它們都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)穩(wěn)壓器，將輸入的直流電壓變換成所設(shè)定的電壓，供給負(fù)載，其特征在于上述開關(guān)穩(wěn)壓器包括第一開關(guān)元件，根據(jù)輸入到控制電極的控制信號(hào)開關(guān)，進(jìn)行上述輸入電壓的輸出控制；第二開關(guān)元件，與上述第一開關(guān)元件相比，分別寄生在控制電極和輸入電極之間以及控制電極和輸出電極之間的各寄生電容小，且接通時(shí)在輸入電極和輸出電極之間的阻抗大，該第二開關(guān)元件根據(jù)輸入到控制電極的控制信號(hào)開關(guān)，實(shí)行上述輸入電壓的輸出控制；控制電路部，實(shí)行上述第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件的開關(guān)控制；負(fù)載消耗的電流比通常動(dòng)作模式時(shí)小的輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，上述控制電路部使得上述第一開關(guān)元件斷開，僅僅使得第二開關(guān)元件開關(guān)，向上述負(fù)載供給所設(shè)定的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，通常動(dòng)作模式時(shí)，上述控制電路部使得上述第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件一起開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于上述開關(guān)穩(wěn)壓器包括同步整流用開關(guān)元件，在輸入電極和輸出電極之間設(shè)有寄生二極管，該同步整流用開關(guān)元件與上述第一開關(guān)元件串列連接；上述控制電路部對(duì)該同步整流用開關(guān)元件，在上述通常動(dòng)作模式時(shí)，使得其實(shí)行與第一開關(guān)元件相反的開關(guān)動(dòng)作，在上述輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，分別使得第一開關(guān)元件及同步整流用開關(guān)元件斷開，同步整流用開關(guān)元件的寄生二極管構(gòu)成飛輪二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于上述控制電路部設(shè)有PWM控制電路部，分別對(duì)上述第一開關(guān)元件及同步整流用開關(guān)元件進(jìn)行PWM控制；PFM控制電路部，對(duì)上述第二開關(guān)元件進(jìn)行PFM控制；切換電路部，對(duì)上述PWM控制電路部及PFM控制電路部輸出的各控制信號(hào)，進(jìn)行向上述第二開關(guān)元件的控制電極的輸出控制；輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，上述切換電路部將來自上述PFM控制電路部的控制信號(hào)向上述第二開關(guān)元件的控制電極輸出，通常動(dòng)作模式時(shí)，上述切換電路部將來自上述PWM控制電路部的控制信號(hào)向上述第二開關(guān)元件的控制電極輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，上述PFM控制電路部在輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)動(dòng)作，在通常動(dòng)作模式時(shí)停止動(dòng)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于上述控制電路部設(shè)有PWM控制電路部，分別對(duì)上述第一開關(guān)元件及同步整流用開關(guān)元件進(jìn)行PWM控制；PFM控制電路部，對(duì)上述第二開關(guān)元件進(jìn)行PFM控制；切換電路部，進(jìn)行來自上述PWM控制電路部的控制信號(hào)向上述第二開關(guān)元件的控制電極的輸出控制；上述PFM控制電路部在輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)動(dòng)作，在通常動(dòng)作模式時(shí)停止動(dòng)作，上述切換電路部?jī)H僅在通常動(dòng)作模式時(shí)，控制使得來自上述PWM控制電路部的控制信號(hào)向上述第二開關(guān)元件的控制電極輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一個(gè)所述的開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，上述PWM控制電路部在通常動(dòng)作模式時(shí)動(dòng)作，在輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)停止動(dòng)作。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7中任一個(gè)所述的開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于設(shè)有振蕩電路部，生成所設(shè)定頻率的脈沖信號(hào)輸出；上述PFM控制電路部，由PWM控制時(shí)從上述振蕩電路部輸出的脈沖信號(hào)的脈沖列，根據(jù)向負(fù)載輸出的輸出電壓，生成所設(shè)定的脈沖，向上述第二開關(guān)元件的控制電極輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一個(gè)所述的開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于設(shè)有過流保護(hù)電路部，監(jiān)視從上述第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件供給的電流，若該電流超過所設(shè)定值，對(duì)上述控制電路部，使得第一開關(guān)元件斷開；上述過流保護(hù)電路部在輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)停止動(dòng)作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一個(gè)所述的開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，上述第一開關(guān)元件，第二開關(guān)元件及控制電路部集成在一個(gè)IC中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，上述第一開關(guān)元件，第二開關(guān)元件，控制電路部及過流保護(hù)電路部集成在一個(gè)IC中。
全文摘要
本發(fā)明涉及在例如攜帶設(shè)備等中使用的開關(guān)穩(wěn)壓器，涉及開關(guān)穩(wěn)壓器的省電力化。開關(guān)穩(wěn)壓器將輸入的直流電壓變換成所設(shè)定的電壓，供給負(fù)載，其包括第一開關(guān)晶體管M1，用于開關(guān)輸入電壓Vdd；第二開關(guān)晶體管M3，與第一開關(guān)晶體管M1相比，分別寄生在控制電極和輸入電極之間以及控制電極和輸出電極之間的各寄生電容小，且接通時(shí)在輸入電極和輸出電極之間的阻抗大。根據(jù)來自外部的切換信號(hào)Sc，切換通常動(dòng)作模式或輕負(fù)載動(dòng)作模式，通常動(dòng)作模式時(shí)，第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件一起開關(guān)，輕負(fù)載動(dòng)作模式時(shí)，僅僅使得第二開關(guān)元件開關(guān)。能使得因在開關(guān)元件的控制電極和輸入輸出端之間的寄生電容的充放電所引起的損失非常小。
文檔編號(hào)H02M3/158GK1622437SQ20041009741
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月27日
發(fā)明者松尾正浩, 加藤智成 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光