專利名稱：比較器方式直流對(duì)直流變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及比較器方式直流對(duì)直流變換器。
背景技術(shù)：
從輸入電壓生成穩(wěn)定的輸出電壓的直流對(duì)直流變換器是大家所熟知 的。在直流對(duì)直流變換器中，作為使輸出電壓穩(wěn)定的手法，可以考慮各
種方式。例如，在專利文獻(xiàn)l中，記載著利用PWM (脈沖寬度調(diào)制)方 式的開(kāi)關(guān)直流對(duì)直流變換器。在PWM方式中，使開(kāi)關(guān)頻率恒定，通過(guò) 調(diào)整導(dǎo)通脈沖寬度，可穩(wěn)定輸出電壓。此外，有利用比較器方式的開(kāi)關(guān) 直流對(duì)直流變換器。在比較器方式中，利用比較器使導(dǎo)通脈沖寬度恒定， 通過(guò)調(diào)整截止脈沖寬度(即，開(kāi)關(guān)頻率)，可穩(wěn)定輸出電壓。
這些直流對(duì)直流變換器有時(shí)被當(dāng)作PU (processor Unit:處理器單元) 等電壓源使用。在PU中，從待機(jī)狀態(tài)進(jìn)入處理狀態(tài)時(shí)，消耗電流急速增 加。當(dāng)因負(fù)荷電流急速增加而使輸出電壓急速降低時(shí)，由于在比較器方 式直流對(duì)直流變換器中會(huì)立即輸出導(dǎo)通脈沖，所以與在規(guī)定的截止脈沖 期間不會(huì)輸出脈沖的PWM方式相比，可很快地穩(wěn)定輸出電壓。這樣， 與PWM方式相比，比較器方式具有對(duì)負(fù)荷電流急速增加的響應(yīng)特性較 好的特征。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2000-287439號(hào)公報(bào)
然而，在比較器方式直流對(duì)直流變換器中，假設(shè)導(dǎo)通脈沖寬度為Pon、 截止脈沖寬度為Poff、輸入電壓為Vin、輸出電壓為Vom，則開(kāi)關(guān)的周期 Tf為T(mén)f=Pon+Poff=Vout/VinxTf+((Vin-Vout)/Vin) x丁f…(式(l))。因此， 在確定了 Vin及Vout時(shí)，因?yàn)閷?dǎo)通脈沖寬度Pon為恒定，所以Poff被唯 一確定。換言之，在比較器方式直流對(duì)直流變換器中，因?yàn)镻on為恒定， 所以只要確定Vin及Vout，即可確定使輸出電壓恒定的導(dǎo)通占空比。
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此處，例如，環(huán)境溫度上升時(shí)，電路元件的內(nèi)部電阻增加，而增加 內(nèi)部損失。此時(shí)，在比較器方式直流對(duì)直流變換器中，為了彌補(bǔ)內(nèi)部損 失增加所導(dǎo)致的輸出電壓的降低，截止脈沖寬度變短而增加導(dǎo)通占空比。 這樣，在比較器方式直流對(duì)直流變換器中，開(kāi)關(guān)頻率隨著環(huán)境溫度的變 動(dòng)而逐漸變動(dòng)。此外，截止脈沖寬度也會(huì)隨著輸入電壓、輸出電壓及輸 出電流的變動(dòng)而變動(dòng)，從而使開(kāi)關(guān)頻率產(chǎn)生變動(dòng)。開(kāi)關(guān)頻率的變動(dòng)會(huì)導(dǎo) 致輸出電壓的紋波產(chǎn)生變動(dòng)，而可能導(dǎo)致PU等后級(jí)電路的錯(cuò)誤動(dòng)作。此
外，可能需要在整個(gè)寬頻帶上的EMI對(duì)策。
另一方面，在PWM方式直流對(duì)直流變換器中，雖然可以使開(kāi)關(guān)頻 率恒定，然而，負(fù)荷電流變小，在具有輸出電流為OA以下的期間的不連 續(xù)模式下，導(dǎo)通脈沖寬度可能過(guò)窄。其結(jié)果，可能會(huì)擾亂開(kāi)關(guān)波形。此 外，電路元件要求具有高速特性。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的在于提供一種比較器方式直流對(duì)直流變換器， 在負(fù)荷電流連續(xù)模式下，在不損害對(duì)于負(fù)荷電流的急速增加的響應(yīng)特性 的情況下，可降低開(kāi)關(guān)頻率的變動(dòng)，在負(fù)荷電流不連續(xù)模式下，可抑制 導(dǎo)通脈沖寬度過(guò)窄。
本發(fā)明的比較器方式直流對(duì)直流變換器具備電壓變換部，其具有
被輸入輸入電壓的輸入端子和一對(duì)輸出端子，該電壓變換部具備開(kāi)關(guān)元 件、電感器和平滑用電容器，該幵關(guān)元件具有連接于輸入端子上的一個(gè) 電流端子，該電感器具有連接于該開(kāi)關(guān)元件的另一個(gè)電流端子上的一端 及連接于一對(duì)輸出端子的一個(gè)上的另一端，該平滑用電容器連接于一對(duì) 輸出端子間，該電壓變換部根據(jù)作為脈沖信號(hào)的控制信號(hào)來(lái)控制該開(kāi)關(guān) 元件，由此在一對(duì)輸出端子間生成將輸入電壓進(jìn)行了電壓變換的輸出電
壓；以及控制部，其生成用于使電壓變換部的輸出電壓穩(wěn)定的控制信號(hào)。 控制部具有比較器部，其比較電壓變換部的輸出電壓和基準(zhǔn)電壓，根
據(jù)該比較結(jié)果，決定控制信號(hào)中的導(dǎo)通脈沖的規(guī)定導(dǎo)通脈寬或截止脈沖
的規(guī)定截止脈寬；以及頻率控制單元，其比較控制信號(hào)和基準(zhǔn)時(shí)鐘，根
據(jù)該比較結(jié)果，按照使控制信號(hào)的重復(fù)頻率為恒定的方式，來(lái)調(diào)整導(dǎo)通 脈沖的規(guī)定導(dǎo)通脈寬或截止脈沖的規(guī)定截止脈寬。頻率控制單元具有調(diào) 整停止部，該調(diào)整停止部檢測(cè)從電壓變換部的開(kāi)關(guān)元件向電感器的方向
流動(dòng)的輸出電流為0A的狀態(tài)或?qū)⒊蔀镺A的狀態(tài)，生成用于使頻率控制 單元的規(guī)定導(dǎo)通脈寬或規(guī)定截止脈寬的調(diào)整處理停止的調(diào)整停止信號(hào)。
根據(jù)該比較器方式直流對(duì)直流變換器，在負(fù)荷電流連續(xù)模式下，例 如在因輸出電流增加而導(dǎo)致截止脈沖的截止脈寬變窄時(shí)(導(dǎo)通脈沖的導(dǎo) 通脈寬變寬時(shí))，也可利用頻率控制單元來(lái)調(diào)整導(dǎo)通脈沖的規(guī)定導(dǎo)通脈寬
(截止脈沖的規(guī)定截止脈寬)，從而使控制信號(hào)的頻率保持恒定。所以， 在負(fù)荷電流連續(xù)模式下，可減少開(kāi)關(guān)頻率的變動(dòng)。
此處，因?yàn)轭l率控制單元通過(guò)調(diào)整導(dǎo)通脈沖的規(guī)定導(dǎo)通脈寬(截止 脈沖的規(guī)定截止脈寬)來(lái)使控制信號(hào)的頻率保持恒定，因此與PWM方 式同樣，在負(fù)荷電流不連續(xù)模式下，導(dǎo)通脈沖的導(dǎo)通脈寬有可能過(guò)窄。
然而，根據(jù)該比較器方式直流對(duì)直流變換器，在負(fù)荷電流不連續(xù)模 式下，在輸出電流為OA時(shí)或?qū)⒊蔀镺A時(shí)，通過(guò)頻率控制單元來(lái)停止上 述導(dǎo)通脈沖的規(guī)定導(dǎo)通脈寬(截止脈沖的規(guī)定截止脈寬)的調(diào)整處理， 所以可抑制導(dǎo)通脈沖的導(dǎo)通脈寬過(guò)窄。因此，在負(fù)荷電流不連續(xù)模式下， 可抑制導(dǎo)通脈沖的導(dǎo)通脈寬大幅變窄。
優(yōu)選上述比較器部具有第1比較器，其檢測(cè)到電壓變換部的輸出 電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，將該檢測(cè)時(shí)刻定為導(dǎo)通脈沖(截止脈沖)的開(kāi)始 時(shí)刻；以及第2比較器，其檢測(cè)到從導(dǎo)通脈沖(截止脈沖)的開(kāi)始時(shí)刻 起經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，將該檢測(cè)時(shí)刻定為導(dǎo)通脈沖(截止脈沖)的結(jié)束時(shí) 刻；上述頻率控制單元具有調(diào)整部，該調(diào)整部通過(guò)調(diào)整規(guī)定時(shí)間，來(lái)調(diào) 整規(guī)定導(dǎo)通脈寬(規(guī)定截止脈寬)。
上述頻率控制單元具備生成基準(zhǔn)時(shí)鐘的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部，上述頻率 控制單元在從調(diào)整停止部取得調(diào)整停止信號(hào)的情況下，通過(guò)暫停基準(zhǔn)時(shí) 鐘生成部的基準(zhǔn)時(shí)鐘的生成，來(lái)停止規(guī)定導(dǎo)通脈寬或規(guī)定截止脈寬的調(diào) 整處理。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在從調(diào)整停止部取得調(diào)整停止信號(hào)時(shí)，因?yàn)闀簳r(shí)停止
利用基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部生成基準(zhǔn)時(shí)鐘，所以可停止頻率控制單元的控制信 號(hào)與基準(zhǔn)時(shí)鐘的比較結(jié)果的變動(dòng)。所以，可以停止頻率控制單元的規(guī)定 導(dǎo)通脈寬或規(guī)定截止脈寬的調(diào)整處理。
此外，上述頻率控制單元在從調(diào)整停止部取得調(diào)整停止信號(hào)的情況 下，通過(guò)停止控制信號(hào)和基準(zhǔn)時(shí)鐘的比較，來(lái)停止規(guī)定導(dǎo)通脈寬或規(guī)定 截止脈寬的調(diào)整處理。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從調(diào)整停止部取得調(diào)整停止信號(hào)時(shí)，因?yàn)橥Ｖ估妙l 率控制單元進(jìn)行的控制信號(hào)與基準(zhǔn)時(shí)鐘的比較，所以可停止控制信號(hào)與 基準(zhǔn)時(shí)鐘的比較結(jié)果的變動(dòng)。因此可停止頻率控制單元的規(guī)定導(dǎo)通脈寬 或規(guī)定截止脈寬的調(diào)整處理。
此外，上述頻率控制單元在從調(diào)整停止部取得調(diào)整停止信號(hào)的情況 下，通過(guò)將控制信號(hào)和基準(zhǔn)時(shí)鐘的比較結(jié)果置換成預(yù)先規(guī)定的規(guī)定固定 值，來(lái)停止規(guī)定導(dǎo)通脈寬或規(guī)定截止脈寬的調(diào)整處理。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從調(diào)整停止部取得調(diào)整停止信號(hào)時(shí)，因?yàn)閷㈩l率控制 單元進(jìn)行的控制信號(hào)與基準(zhǔn)時(shí)鐘的比較結(jié)果置換成預(yù)先規(guī)定的規(guī)定固定 值，因此可停止規(guī)定導(dǎo)通脈寬或規(guī)定截止脈寬的調(diào)整處理。
根據(jù)本發(fā)明，可得到一種比較器方式直流對(duì)直流變換器，在負(fù)荷電 流連續(xù)模式下，在不損害對(duì)于負(fù)荷電流的急速增加的響應(yīng)特性的情況下， 可減少開(kāi)關(guān)頻率的變動(dòng)，在負(fù)荷電流不連續(xù)模式下，可抑制導(dǎo)通脈沖寬 度過(guò)窄。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器 的電路圖。
圖2是表示圖1中的定時(shí)器部的電路圖。
圖3是表示圖1中的調(diào)整部的電路圖。
圖4是表示圖1中的調(diào)整停止部的電路圖。
圖5是表示圖1中的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部的電路圖。
圖6是表示圖1所示的比較器方式直流對(duì)直流變換器的電流連續(xù)模式下的各信號(hào)波形的時(shí)序圖。
圖7是表示圖3所示的調(diào)整部的電流連續(xù)模式下的各信號(hào)波形的時(shí)序圖。
圖8是表示圖1所示的比較器方式直流對(duì)直流變換器的電流不連續(xù) 模式下的各信號(hào)波形的時(shí)序圖。
圖9是表示圖5所示的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部的電流不連續(xù)模式下的各信 號(hào)波形的時(shí)序圖。
圖10是表示圖3所示的調(diào)整部的電流不連續(xù)模式下的各信號(hào)波形的 時(shí)序圖。
圖11是表示圖1所示的比較器方式直流對(duì)直流變換器相對(duì)于負(fù)荷電 流的開(kāi)關(guān)頻率特性的圖。
圖12是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器 的電路圖。
圖13是表示圖12所示的調(diào)整停止部的電路圖。 圖14是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器 的電路圖。
圖15是表示圖14所示的調(diào)整部的電路圖。
圖16是表示圖15所示的調(diào)整部的電流不連續(xù)模式下的各信號(hào)波形 的時(shí)序圖。
圖17是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器 的電路圖。
圖18是表示圖17所示的調(diào)整停止部的電路圖。 圖19是表示圖17所示的調(diào)整部的電路圖。
圖20是表示圖18所示的調(diào)整停止部的電流不連續(xù)模式下的各信號(hào) 波形的時(shí)序圖。
圖21是表示變形例1的調(diào)整部的電路圖。 圖22是表示變形例2的調(diào)整部的電路圖。 圖23是表示變形例的電流檢測(cè)方法的圖。 圖24是表示變形例的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部的電路圖。
圖25是變形例的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部的各部信號(hào)波形。 符號(hào)說(shuō)明-
1:比較器方式直流對(duì)直流變換器;
2:輸入端子；
3:輸出端子；
11:幵關(guān)元件；
12:二極管；
13:驅(qū)動(dòng)電路；
14:電感器；
15:平滑用電容器；
16、17:電阻元件；
18:
20:第1比較器(比較器部)；
25:頻率控制單元；
30:定時(shí)器部；
31:恒電流生成電路(恒電流源);
32:定時(shí)器用電容器；
33:晶體管；
34:輸入電壓分壓電路；
35-電壓跟隨器；
36:電阻元件；
37:電流鏡電路；
38:gm放大器；
40:第2比較器(比較器部)；
60:調(diào)整部；
61:第1計(jì)數(shù)器；
62:第2計(jì)數(shù)器；
68:加減計(jì)數(shù)器；
70:調(diào)整停止部； 71:檢測(cè)電壓分壓電路； 72:比較器；
75:延遲復(fù)位信號(hào)生成部; 80:基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部； 100:電壓變換部； 200:控制部
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外， 在各附圖中，相同或相當(dāng)?shù)牟糠仲x予相同符號(hào)。 [第1實(shí)施方式]
圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器 的電路圖。圖1所示的比較器方式直流對(duì)直流變換器1由電壓變換部100 及控制部200所構(gòu)成。
電壓變換部100根據(jù)來(lái)自控制部200的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw，在輸出 端子3產(chǎn)生輸出電壓Vout，該輸出電壓Vout是將施加于輸入端子2的輸 入電壓Vin進(jìn)行電壓變換而得到的。即，電壓變換部100在由輸出端子3 及連接于GND5上的輸出端子(未圖示)所構(gòu)成的一對(duì)輸出端子間生成 輸出電壓Vout。電壓變換部100具備開(kāi)關(guān)元件11、 二極管12、驅(qū)動(dòng)電路 13、電感器14以及電容器15。
開(kāi)關(guān)元件11是N型MOSFET，兩端構(gòu)成電流端子。開(kāi)關(guān)元件11的 漏極連接于輸入端子2上，源極連接于二極管12的陰極上。二極管12 的陽(yáng)極連接于GND 5上。開(kāi)關(guān)元件11的柵極連接于驅(qū)動(dòng)電路13上。
驅(qū)動(dòng)電路13根據(jù)來(lái)自控制部200的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw，生成驅(qū)動(dòng)信 號(hào)，將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給開(kāi)關(guān)元件ll的柵極。
開(kāi)關(guān)元件11的源極及二極管12的陰極連接著電感器14的一端。電 感器14的另一端連接于輸出端子3上。電感器14的另一端及輸出端子3 與GND 5之間，連接著用于將輸出電壓平滑化的電容器(平滑用電容器) 15。
控制部200生成用于穩(wěn)定電壓變換部100的輸出電壓Vout的開(kāi)關(guān)控 制信號(hào)Ssw?？刂撇?00具備第1比較器20、定時(shí)器部30、第2比較器 40、 SR-FF 50、調(diào)整部60、調(diào)整停止部70以及基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80。此 外，在本實(shí)施放式中，定時(shí)器部30、調(diào)整部60、調(diào)整停止部70以及基 準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80發(fā)揮頻率控制單元25的功能。
第1比較器20的正輸入端子連接于電壓變換部100的輸出端子3上， 負(fù)輸入端子被輸入基準(zhǔn)電壓Vref。第1比較器20的輸出端子連接于定時(shí) 器部30及SR-FF 50的設(shè)定端子上。
定時(shí)器部30具有恒電流生成電路31、定時(shí)器用電容器32以及晶體 管33。恒電流生成電路31連接于輸入端子2及定時(shí)器用電容器32之間， 對(duì)定時(shí)器用電容器32提供恒定值的充電電流。恒電流生成電路31可以 根據(jù)來(lái)自調(diào)整部60的頻率控制信號(hào)Sf來(lái)變更該充電電流的值。
定時(shí)器用電容器32連接于恒電流生成電路31及GND 5之間。定時(shí) 器用電容器32的端子間并聯(lián)連接著晶體管33。 g卩，晶體管33的漏極連 接于恒電流生成電路31與定時(shí)器用電容器32的一端之間的節(jié)點(diǎn)，源極 連接于GND5上。對(duì)晶體管33的柵極輸入來(lái)自第l比較器20的輸出電 壓Von。
恒電流生成電路31與定時(shí)器用電容器32的一端之間的節(jié)點(diǎn)被連接 于第2比較器40的正輸入端子上。對(duì)第二比較器40的負(fù)輸入端子輸入 輸入電壓Vout。第2比較器40的輸出端子連接于SR-FF 50的復(fù)位端子 上。
SR-FF 50根據(jù)第1比較器20的輸出電壓Von，開(kāi)始生成幵關(guān)控制信 號(hào)Ssw的導(dǎo)通脈沖，并且結(jié)束截止脈沖的生成，根據(jù)第2比較器40的輸 出電壓Voff，結(jié)束開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo)通脈沖的生成，并且開(kāi)始生成 截止脈沖?？刂菩盘?hào)Ssw是脈沖信號(hào)。
這樣，第1比較器20檢測(cè)到電壓變換部100的輸出電壓Vout小于基 準(zhǔn)電壓Vref時(shí)，通過(guò)產(chǎn)生高電平的脈沖電壓Von來(lái)設(shè)定SR-FF50，將該 檢測(cè)時(shí)刻定為開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo)通脈沖的開(kāi)始時(shí)刻。
此外，在本實(shí)施方式中，恒電流生成電路31連接于輸入端子2上，
接收輸入電壓Vin，然而，恒電流生成電路31的電力供應(yīng)源與GND5之 間具有規(guī)定的電位差，只要是可提供恒電流生成電路31所必要的輸出電 流的電源，則不限制為輸入端子2的輸入電壓Vin。
此外，定時(shí)器部30利用第1比較器20的高電平的脈沖電壓Von來(lái) 復(fù)位定時(shí)器用電容器32的端子間電壓，然后，通過(guò)以恒電流進(jìn)行定時(shí)器 用電容器32的充電來(lái)發(fā)揮定時(shí)器的功能。
此外，第2比較器40檢測(cè)到定時(shí)器部30的定時(shí)器用電容器32的端 子間電壓為輸出電壓Vout以上，即檢測(cè)到從導(dǎo)通脈沖的開(kāi)始時(shí)刻起經(jīng)過(guò) 規(guī)定時(shí)間，通過(guò)產(chǎn)生高電平的脈沖電壓Voff來(lái)復(fù)位SR-FF50，并將該檢 測(cè)時(shí)刻定為開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo)通脈沖的結(jié)束時(shí)刻。
換言之，第1比較器20及第2比較器40發(fā)揮比較器部的功能，該 比較器部決定開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo)通脈沖的規(guī)定導(dǎo)通脈寬。
調(diào)整部60接收開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw，并接收基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80所生 成的基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref。調(diào)整部60比較開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw及基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref， 根據(jù)該比較結(jié)果來(lái)調(diào)整導(dǎo)通脈沖的規(guī)定的導(dǎo)通脈寬，以使開(kāi)關(guān)控制信號(hào) Ssw的頻率恒定。具體而言，調(diào)整部60對(duì)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo)通脈沖
進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且對(duì)基準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，以使開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的計(jì)數(shù)值 與基準(zhǔn)時(shí)鐘的計(jì)數(shù)值相等的方式，生成用于調(diào)整導(dǎo)通脈沖的規(guī)定導(dǎo)通脈 寬的頻率控制信號(hào)Sf。在本實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器中， 頻率控制信號(hào)Sf是4位的數(shù)字信號(hào)。
調(diào)整停止部70的輸入端子連接于電感器14的一端上，輸出端子連 接于基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80上。對(duì)調(diào)整停止部70的復(fù)位端子輸入開(kāi)關(guān)控制 信號(hào)Ssw。調(diào)整停止部70檢測(cè)從開(kāi)關(guān)元件11或二極管12向電感器14 的方向流動(dòng)的輸出電流IL，該輸出電流IL的值為OA時(shí)，停止導(dǎo)通脈沖 的規(guī)定導(dǎo)通脈寬的調(diào)整處理。具體而言，調(diào)整停止部70在輸出電流IL 的值為OA時(shí)，從檢測(cè)到電感器14的一端所產(chǎn)生的諧振電壓Vll的時(shí)刻 開(kāi)始到開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo)通脈沖的產(chǎn)生時(shí)刻為止，生成用于停止基 準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80的調(diào)整停止信號(hào)Sstop。
基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80生成基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref，并且根據(jù)來(lái)自調(diào)整停止部70
的調(diào)整停止信號(hào)Sstop來(lái)停止基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的生成。具體而言，基準(zhǔn)時(shí) 鐘生成部80根據(jù)調(diào)整停止信號(hào)Sstop，對(duì)基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的電壓電平進(jìn)行 鎖存，停止基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的生成。
其次，針對(duì)定時(shí)器部30、調(diào)整部60、調(diào)整停止部70以及基準(zhǔn)時(shí)鐘 生成部80進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖2是表示圖1中的定時(shí)器部30的電路圖， 圖3是表示圖1中的調(diào)整部60的電路圖。此外，圖4是表示圖1中的調(diào) 整停止部70的電路圖，圖5是表示圖1中的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80的電路 圖。
首先，對(duì)定時(shí)器部30進(jìn)行說(shuō)明。在圖2中，詳細(xì)地示出了定時(shí)器部 30的恒電流生成電路31。恒電流生成電路31具有輸入電壓分壓電路34、 電壓跟隨器35、電阻元件36、電流鏡電路37、 gm放大器38以及數(shù)字/ 模擬變換部(以下稱為DAC) 39。
輸入電壓分壓電路34對(duì)從輸入端子2所輸入的輸入電壓Viri進(jìn)行分 壓。在本實(shí)施方式中，輸入電壓分壓電路34由串聯(lián)連接在輸入端子2與 GND 5之間的電阻元件34a、 34b所構(gòu)成。這些電阻元件34a、 34b之間 的分壓被輸入至電壓跟隨器35。
電壓跟隨器35由誤差放大器35a及晶體管35b所構(gòu)成。在本實(shí)施方 式中，晶體管35b是n型MOSFET。在晶體管35b的源極與GND 5之間 連接著電阻元件36。此外，在晶體管35b的漏極與輸入端子2之間連接 著電流鏡電路37。
電流鏡電路37由流過(guò)由電壓跟隨器35所決定的基準(zhǔn)電流的晶體管 37a及生成流過(guò)晶體管37a的基準(zhǔn)電流的鏡電流的晶體管37b所構(gòu)成。在 本實(shí)施方式中，晶體管37a、 37b是P型MOSFET。晶體管37b對(duì)定時(shí)器 用電容器32提供該鏡電流。
DAC 39將來(lái)自調(diào)整部60的4位的數(shù)字頻率控制信號(hào)Sf變換成模擬 信號(hào)。DAC 39的輸出端子連接于gm放大器38的一個(gè)輸入端子上。
對(duì)gm放大器38的另一個(gè)輸入端子輸入基準(zhǔn)電壓Vref2。 gm放大器 38的輸出端子連接于電流鏡電路37的晶體管37a與電壓跟隨器35之間 的節(jié)點(diǎn)上。gm放大器38發(fā)揮推挽型電流源的功能，例如，DAC39的輸出信號(hào) 是基準(zhǔn)電壓Vref2以上時(shí)，從電流鏡電路37的晶體管37a引入電流，DAC 39的輸出信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓Vref2時(shí)，對(duì)電壓跟隨器35提供電流。艮卩， gm放大器38在Sf為Vref2以上時(shí)增加定時(shí)器用電容器32的充電電流， 在Sf小于Vref2時(shí)，減少定時(shí)器用電容器32的充電電流。
其次，對(duì)調(diào)整部60進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，調(diào)整部60具有2個(gè)計(jì) 數(shù)器61、 62及加減計(jì)數(shù)器68。
對(duì)第1計(jì)數(shù)器61的輸入端子輸入開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw，對(duì)復(fù)位端子輸 入第2計(jì)數(shù)器62的輸出電壓。例如，第1計(jì)數(shù)器61是4位計(jì)數(shù)器。第1 計(jì)數(shù)器61在對(duì)幵關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo)通脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，且計(jì)數(shù)值為最大 值"1111"的情況下，輸出高電平的脈沖電壓Vdown，并且在"1111" 的下一計(jì)數(shù)時(shí)，復(fù)位輸出電壓。此外，第1計(jì)數(shù)器61在第2計(jì)數(shù)器62 的輸出電壓為高電平時(shí)，也復(fù)位輸出電壓。第1計(jì)數(shù)器61的輸出端子連 接于加減計(jì)數(shù)器68的一個(gè)輸入端子上。
對(duì)第2計(jì)數(shù)器62的輸入端子輸入基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref，對(duì)復(fù)位端子輸入第 1計(jì)數(shù)器61的輸出電壓。例如，第2計(jì)數(shù)器62是4位計(jì)數(shù)器。第2計(jì)數(shù) 器62在對(duì)基準(zhǔn)時(shí)鐘的周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，且計(jì)數(shù)值為最大值"1111"的情況 下，輸出高電平的脈沖電壓Vup，并且在"llll"的下一計(jì)數(shù)時(shí)，復(fù)位輸 出電壓。此外，第2計(jì)數(shù)器62在第1計(jì)數(shù)器61的輸出電壓為高電平時(shí)， 也復(fù)位輸出電壓。第2計(jì)數(shù)器62的輸出端子連接于加減計(jì)數(shù)器68的另 一個(gè)輸入端子上。
加減計(jì)數(shù)器68接收來(lái)自第1計(jì)數(shù)器61的脈沖電壓及來(lái)自第2計(jì)數(shù) 器62的脈沖電壓Vdown、 Vup而增減計(jì)數(shù)值。在本實(shí)施方式中，加減計(jì) 數(shù)器68在從第1計(jì)數(shù)器61輸入高電平的脈沖電壓Vdown時(shí)，減少計(jì)數(shù) 值，在從第2計(jì)數(shù)器62輸入高電平的脈沖電壓Vup時(shí)，增加計(jì)數(shù)值。加 減計(jì)數(shù)器68對(duì)定時(shí)器部30輸出4位的數(shù)字頻率控制信號(hào)Sf。
其次，對(duì)調(diào)整停止部70進(jìn)行說(shuō)明。如圖4所示，調(diào)整停止部70具 有檢測(cè)電壓分壓電路71、比較器72、齊納二極管(Zenerdiode) 73以及 D-FF 74。
檢測(cè)電壓分壓電路71對(duì)電感器14的一端的電壓Vll進(jìn)行分壓。在本 實(shí)施方式中，檢測(cè)電壓分壓電路71由串聯(lián)連接于電感器14的一端與GND 5之間的電阻元件71a、 71b所構(gòu)成。這些電阻元件71a、 71b之間的分壓 被輸入至比較器72的正輸入端子。
在比較器72的正輸入端子與GND 5之間連接著齊納二極管73。此 處，電感器14的一端的電壓V11在開(kāi)關(guān)切換元件11為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上升 至輸入電壓Vin。齊納二極管73是為了進(jìn)行比較器72的輸入端子的過(guò)電 壓保護(hù)而設(shè)置的。
對(duì)比較器72的負(fù)輸入端子輸入基準(zhǔn)電壓Vref3。比較器72在電感器 14的一端產(chǎn)生諧振電壓Vll，電阻元件71a、 71b之間的分壓大于基準(zhǔn)電 壓Vref3時(shí)，輸出高電平的脈沖電壓。這樣，比較器72通過(guò)檢測(cè)電感器 14的一端產(chǎn)生共振電壓Vll，來(lái)發(fā)揮檢測(cè)輸出電流IL為0A的時(shí)刻的電 流檢測(cè)部的功能。比較器72的輸出端子連接于D-FF 74的時(shí)鐘端子上。
對(duì)D-FF 74的輸入端子輸入輸入電壓Vin，對(duì)復(fù)位端子輸入開(kāi)關(guān)控制 信號(hào)Ssw。 D-FF 74在從比較器72接收高電平的脈沖電壓的時(shí)刻開(kāi)始至 接收高電平的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的時(shí)刻為止的期間，即，輸出電流IL為 OA的期間，生成高電平的調(diào)整停止信號(hào)Sstop。
其次，對(duì)基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80進(jìn)行說(shuō)明。如圖5所示，基準(zhǔn)時(shí)鐘生成 部80具有振蕩器81、 EXOR電路82以及3個(gè)D-FF83、 84、 85。
對(duì)EXOR電路82的一個(gè)輸入端子輸入調(diào)整停止信號(hào)Sstop，另一個(gè) 輸入端子連接在D-FF 83的反轉(zhuǎn)輸出端子上。EXOR電路82的輸出端子 連接于D-FF 83的輸入端子上。
對(duì)D-FF83的時(shí)鐘端子輸入來(lái)自振蕩器81的時(shí)鐘，正轉(zhuǎn)輸出端子連 接于D-FF 84的時(shí)鐘端子上。
D-FF 84的輸入端子連接在反轉(zhuǎn)輸出端子上，輸出端子連接于D-FF 85的時(shí)鐘端子。同樣地，D-FF 85的輸入端子連接于反轉(zhuǎn)輸出端子上， D-FF 85從正轉(zhuǎn)輸出端子輸出基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref。
這樣，EXOR82及D-FF 83、 84、 85構(gòu)成分頻電路，當(dāng)調(diào)整停止信 號(hào)S^。。為低電平時(shí)，生成對(duì)來(lái)自振蕩器的時(shí)鐘進(jìn)行了 8分頻的基準(zhǔn)時(shí)鐘 Cref。此外，該分頻電路在調(diào)整停止信號(hào)Sst。p為高電平時(shí)，對(duì)基準(zhǔn)時(shí)鐘 Cref的電壓電平進(jìn)行鎖存，停止基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref。換言之，該分頻電路在 調(diào)整停止信號(hào)Sst。p為高電平時(shí)，降低基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的頻率。
其次，對(duì)比較器方式直流對(duì)直流變換器1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖6是 表示圖1所示的比較器方式直流對(duì)直流變換器1的電流連續(xù)模式下的各 信號(hào)波形的時(shí)序圖，圖7是表示圖3所示的調(diào)整部60的電流連續(xù)模式下 的各信號(hào)波形的時(shí)序圖。
首先，對(duì)輸入端子2輸入輸入電壓Vin時(shí)，利用控制部200生成開(kāi) 關(guān)控制信號(hào)Ssw。根據(jù)該開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw，電壓變換部100向輸出端子 3產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓Vout。
此處，負(fù)荷電流較大時(shí)，比較器方式直流對(duì)直流變換器1以輸出電 流總是大于OA的電流連續(xù)模式進(jìn)行動(dòng)作。此時(shí)，以使開(kāi)關(guān)頻率與基準(zhǔn)時(shí) 鐘Cref的頻率一致的方式，設(shè)定導(dǎo)通脈沖寬度Pon。
輸出電壓Vout降低而達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vref時(shí)(圖6 (a))，通過(guò)第1 比較器20生成高電平的脈沖電壓Von (圖6 (c))，利用SR-FF50，針對(duì) 開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw,從開(kāi)始時(shí)點(diǎn)Ta產(chǎn)生導(dǎo)通脈沖Pon，并且在時(shí)刻Ta結(jié) 束截止脈沖Poff的產(chǎn)生(圖6 (e))。于是，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路13生成髙電 平的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使開(kāi)關(guān)元件11成為導(dǎo)通狀態(tài)。其結(jié)果，流過(guò)電感器14 的輸出電流IL增加，輸出電壓Vout上升(圖6 (a)、 (b))。
通過(guò)第1比較器20生成高電平的脈沖電壓Von時(shí)，晶體管33暫時(shí) 處于導(dǎo)通狀態(tài)，定時(shí)器用電容器32的端子間電壓被復(fù)位，其后，利用來(lái) 自恒電流生成電路31的恒電流逐漸對(duì)定時(shí)器用電容器32進(jìn)行充電。定 時(shí)器用電容器32的端子間電壓達(dá)到輸出電壓Vout時(shí)，通過(guò)第2比較器 40生成高電平的脈沖電壓Voff (圖6 (d))，利用SR-FF50，針對(duì)開(kāi)關(guān)控 制信號(hào)Ssw，從時(shí)刻Tb產(chǎn)生截止脈沖Poff，并且在結(jié)束時(shí)刻Tb結(jié)束導(dǎo) 通脈沖Pon的產(chǎn)生(圖6 (e))。于是，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路13將驅(qū)動(dòng)信號(hào)從高 電平變更至低電平，使開(kāi)關(guān)元件ll處于截止?fàn)顟B(tài)。其結(jié)果，通過(guò)連接負(fù) 荷中的電力消耗，降低輸出電壓Vout，并且減少輸出電流IL。通過(guò)重復(fù) 以上的動(dòng)作，可以使輸出電壓Vout穩(wěn)定。
然而，例如在環(huán)境溫度降低時(shí)，例如開(kāi)關(guān)元件ll、 二極管12、電感 器14等的內(nèi)部電阻值降低，而降低內(nèi)部損耗。此時(shí)，為了彌補(bǔ)輸出電壓 Vout的上升，截止脈沖Poff的截止脈寬變寬，從而使導(dǎo)通占空比減少。 另一方面利用調(diào)整部60調(diào)整導(dǎo)通脈沖Pon的規(guī)定導(dǎo)通脈寬。
具體而言，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的開(kāi)關(guān)頻率低于基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的 頻率(圖7 (a)、 (c))，所以第2計(jì)數(shù)器62比第1計(jì)數(shù)器61更早結(jié)束計(jì) 數(shù)而輸出高電平的脈沖電壓Vup (圖7 (b))。另一方面，第1計(jì)數(shù)器61 的輸出電壓Vdown保持低電平(圖7 (d))。其結(jié)果，加減計(jì)數(shù)器68使 頻率控制信號(hào)Sf的值上升(第7圖(e))。
于是，將與頻率控制信號(hào)Sf和基準(zhǔn)電壓Vref2之間的差分電壓成比 例的電流導(dǎo)入gm放大器38，增加定時(shí)器用電容器32的充電電流。由此， 定時(shí)器用電容器32的端子間電壓Vt到達(dá)輸出電壓Vout的時(shí)間變短，而 提早了導(dǎo)通脈沖Pon的結(jié)束時(shí)刻Tb。其結(jié)果，導(dǎo)通脈沖Pon的導(dǎo)通脈寬 變窄，因?yàn)閷?dǎo)通占空比由Vin及Vout所決定，因此截止脈沖Poff的截止 脈寬也變窄而使開(kāi)關(guān)頻率上升。這樣，調(diào)整部60因?yàn)橐允归_(kāi)關(guān)頻率接近 基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的頻率的方式進(jìn)行控制，因而降低開(kāi)關(guān)頻率的變動(dòng)。
另一方面，例如環(huán)境溫度上升時(shí)，例如開(kāi)關(guān)元件ll、 二極管12、電 感器14等的內(nèi)部電阻值增加，而增加內(nèi)部損耗。此時(shí)，為了彌補(bǔ)輸出電 壓Vout的降低，截止脈沖Poff的截止脈寬變窄，而使導(dǎo)通占空比增加。 另一方面，利用調(diào)整部60調(diào)整導(dǎo)通脈沖Pon的規(guī)定導(dǎo)通脈寬。
具體而言，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的開(kāi)關(guān)頻率高于基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的 頻率，所以第1計(jì)數(shù)器61比第2計(jì)數(shù)器62更早結(jié)束計(jì)數(shù)，而輸出高電 平的脈沖電壓Vdown。另一方面，第2計(jì)數(shù)器62的輸出電壓Vup保持低 電平。其結(jié)果，加減計(jì)數(shù)器68使頻率控制信號(hào)Sf的值降低。
于是，將與頻率控制信號(hào)Sf和基準(zhǔn)電壓Vref2之間的差分電壓成比 例的電流輸出至gm放大器38，減少定時(shí)器用電容器32的充電電流。由 此，定時(shí)器用電容器32的端子間電壓Vt達(dá)到輸出電壓Vout的時(shí)間變長(zhǎng)， 而延遲導(dǎo)通脈沖Pon的結(jié)束時(shí)刻Tb。其結(jié)果，導(dǎo)通脈沖Pon的導(dǎo)通脈寬 變寬，因?yàn)閷?dǎo)通占空比由Vin及Vout所決定，因此截止脈沖Poff的截止
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脈寬也變寬而使開(kāi)關(guān)頻率降低。這樣，調(diào)整部60因?yàn)橐允箮躁P(guān)頻率接近 基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的頻率的方式進(jìn)行控制，因而降低開(kāi)關(guān)頻率的變動(dòng)。
其次，對(duì)比較器方式直流對(duì)直流變換器1的電流不連續(xù)模式下的動(dòng) 作進(jìn)行說(shuō)明。在負(fù)荷電流較小時(shí)，比較器方式直流對(duì)直流變換器1以產(chǎn) 生輸出電流為OA的期間的電流不連續(xù)模式來(lái)進(jìn)行動(dòng)作。此時(shí)，暫時(shí)停止 使開(kāi)關(guān)頻率與基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的頻率為一致的調(diào)整處理，抑制導(dǎo)通脈沖導(dǎo) 通脈寬變窄。
圖8是表示圖1所示的比較器方式直流對(duì)直流變換器1的電流不連 續(xù)模式下的各信號(hào)波形的時(shí)序圖，圖9是表示圖5所示的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成 部80的電流不連續(xù)模式下的各信號(hào)波形的時(shí)序圖。此外，圖10是表示 圖3所示的調(diào)整部60的電流不連續(xù)模式下的各信號(hào)波形的時(shí)序圖。
在負(fù)荷電流較小的輕負(fù)荷時(shí)，電容器15的放電所需要的時(shí)間變長(zhǎng)， 輸出電壓Vout的降低時(shí)間變長(zhǎng)(圖8 (a))。因此，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的 截止脈沖Poff的寬度變寬，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的頻率降低(圖8 (e))。 這樣，在截止脈沖Poff的產(chǎn)生期間，產(chǎn)生輸出電流IL為OA的期間PO (圖8 (b))，從輸出電流IL為OA的時(shí)刻開(kāi)始，在電感器14的一端產(chǎn) 生諧振電壓Vll (圖8 (f))。在調(diào)整停止部70的比較器72中，檢測(cè)到該 諧振電壓Vll大于基準(zhǔn)電壓Vref3，而輸出高電平的脈沖電壓。于是，通 過(guò)D-FF74輸出高電平的調(diào)整停止信號(hào)Sstop (圖8 (g))。利用D-FF 74 進(jìn)行的高電平的調(diào)整停止信號(hào)Sstop的生成， 一直持續(xù)到復(fù)位端子被輸入 的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo)通脈沖Pon的產(chǎn)生開(kāi)始時(shí)刻Ta為止(圖8(e))。 這樣，通過(guò)調(diào)整停止部70，在輸出電流IL成為OA的期間PO，生成高電 平的調(diào)整停止信號(hào)Sstop。
生成高電平的調(diào)整停止信號(hào)Sstop時(shí)(圖9 (a)),基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部 80中的EXOR 82的輸出電壓會(huì)反轉(zhuǎn)，在輸出電流IL成為OA的期間P0， D-FF83的正轉(zhuǎn)輸出電壓Q的電平被鎖存(圖9 (c))， D-FF 84的正轉(zhuǎn)輸 出電壓Q的電平被鎖存(圖9 (d))。其結(jié)果，在輸出電流IL為OA的期 間P0， D-FF 85所輸出的基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的電平被鎖存。
這樣，當(dāng)利用調(diào)整停止部70，根據(jù)電感器14的一端的諧振電壓V11
(圖10 (a))，生成調(diào)整停止信號(hào)Sstop時(shí)(圖10 (b))，基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref 的電壓電平被鎖存(圖10 (c))。其結(jié)果，基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的頻率降低為 接近開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的頻率(圖10 (c)、 (e))，第2計(jì)數(shù)器62的計(jì)數(shù) 延遲。于是，抑制高電平的脈沖電壓Vup的產(chǎn)生(圖10 (d))，從而頻 率控制信號(hào)Sf的上升被抑制(圖10 (g))。其結(jié)果，在電流不連續(xù)模式 下，即使開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的頻率降低，也能抑制導(dǎo)通脈沖Pon的導(dǎo)通 脈寬的調(diào)整，從而抑制導(dǎo)通脈沖Pon的導(dǎo)通脈寬大幅變窄。
圖11是表示圖1所示的比較器方式直流對(duì)直流變換器1相對(duì)于負(fù)荷 電流的開(kāi)關(guān)頻率特性的圖。圖11中除了本實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì) 直流變換器1的仿真結(jié)果以外，還示出了比較例的比較器方式直流對(duì)直 流變換器的仿真結(jié)果。
曲線A表示本實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器1的仿真結(jié) 果。曲線B表示在本實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器1中不具 有調(diào)整部60及調(diào)整停止部70的結(jié)構(gòu)即比較例1的比較器方式異步整流 直流對(duì)直流變換器的仿真結(jié)果。曲線C表示在本實(shí)施方式的比較器方式 直流對(duì)直流變換器1中不具有調(diào)整停止部70的結(jié)構(gòu)即比較例2的比較器 方式同步整流直流對(duì)直流變換器的仿真結(jié)果。
如曲線C所示，比較例1的比較器方式異步整流直流對(duì)直流變換器 在電流連續(xù)模式下，開(kāi)關(guān)頻率隨著負(fù)荷電流的增加而上升。因此，在作 為實(shí)際使用狀態(tài)的電流連續(xù)模式下，輸出電壓的紋波隨著開(kāi)關(guān)頻率的變 動(dòng)而變動(dòng)，可能使PU等后級(jí)電路產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。此外，可能需要在整個(gè) 寬頻帶上的EMI對(duì)策。
此外，如曲線C所示，比較例2的比較器方式同步整流直流對(duì)直流 變換器在電流不連續(xù)模式下，當(dāng)負(fù)荷電流減少時(shí)，要使開(kāi)關(guān)頻率保持恒 定，有時(shí)會(huì)造成開(kāi)關(guān)波形的導(dǎo)通脈寬過(guò)窄。盡管負(fù)荷電流較少，但由于 以高頻實(shí)施導(dǎo)通脈寬較窄的開(kāi)關(guān)而使損失增大，因此消耗電力無(wú)法充分 降低。
相對(duì)于此，如曲線A所示，通過(guò)像本實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì) 直流變換器1那樣具備調(diào)整部60及調(diào)整停止部70，在電流連續(xù)模式下，
可使開(kāi)關(guān)頻率保持恒定，在電流不連續(xù)模式下，可停止開(kāi)關(guān)頻率的調(diào)整 處理來(lái)抑制導(dǎo)通脈寬過(guò)窄。
這樣，根據(jù)第1實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器1，在電流 連續(xù)模式下，在不損害對(duì)于負(fù)荷電流的急速增加的響應(yīng)特性的情況下， 可降低因?yàn)橛森h(huán)境溫度的變動(dòng)等所造成的變換損失的變動(dòng)、輸入輸出電 壓的變動(dòng)、輸出電流的變動(dòng)而產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)頻率的變動(dòng)。其結(jié)果，在電流 連續(xù)模式下，可以降低輸出電壓的紋波的變動(dòng)，從而能夠防止PU等后級(jí) 電路的錯(cuò)誤動(dòng)作。此外，無(wú)須在整個(gè)寬頻帶上的EMI對(duì)策，EMI對(duì)策能 夠容易且低成本地實(shí)現(xiàn)。
另一方面，在電流不連續(xù)模式下，在輸出電流為OA的期間，可以停 止上述導(dǎo)通脈沖的導(dǎo)通脈寬的調(diào)整處理。由此，在電流不連續(xù)模式下， 可以抑制導(dǎo)通脈沖的導(dǎo)通脈寬大幅變窄，從而能夠降低開(kāi)關(guān)波形的紊亂。 此外，無(wú)需使用具有高速特性的昂貴的電路元件。此外，盡管負(fù)荷電流 較少，但由于可抑制以高頻實(shí)施導(dǎo)通脈寬較窄的開(kāi)關(guān)而造成的損失，因 此可降低消耗電力。
圖12是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器 的電路圖。圖12所示的比較器方式直流對(duì)直流變換器1A在比較器方式 直流對(duì)直流變換器1中具備電壓變換部100A、控制部200A來(lái)取代電壓 變換部100及控制部200，在該結(jié)構(gòu)上與第1實(shí)施方式不同。
電壓變換部IOOA在電壓變換部100中還具備與電感器14串聯(lián)連接 的電阻元件(電流檢測(cè)用電阻元件)16。電壓變換部100A的其它結(jié)構(gòu)與 電壓變換部100相同。
控制部200A在控制部200中具備調(diào)整停止部70A來(lái)取代調(diào)整停止 部70，在該結(jié)構(gòu)上與控制部200不同?？刂撇?00A的其它結(jié)構(gòu)與控制 部200相同。此外，在本實(shí)施方式中，定時(shí)器部30、調(diào)整部60、調(diào)整停 止部70A以及基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80發(fā)揮頻率控制手段25A的功能。
圖13是表示圖12所示的調(diào)整停止部70A的電路圖。圖13所示的調(diào) 整停止部70A在調(diào)整停止部70中不具備檢測(cè)電壓分壓電路71及齊納二極管73，在這一點(diǎn)上不同于調(diào)整停止部70。
比較器72為了檢測(cè)輸出電流IL，檢測(cè)電阻元件16的兩端電壓。具 體而言，比較器72的正輸入端子連接于電感器14及電阻元件16之間的 節(jié)點(diǎn)上，負(fù)輸入端子連接于電阻元件16及輸出端子Vout之間的節(jié)點(diǎn)上。 換言之，比較器72的負(fù)輸入端子在電流連續(xù)模式下被輸入高電壓的電壓 Vlll，正輸入端子被輸入低電壓的電壓V112。比較器72檢測(cè)到電壓Vlll 與電壓VU2相等或反轉(zhuǎn)，輸出高電平的脈沖電壓。這樣，比較器72通過(guò) 檢測(cè)電壓Vlll與電壓V112之間的電壓差，而發(fā)揮檢測(cè)輸出電流IL為OA 的狀態(tài)或?qū)⒊蔀镺A的狀態(tài)的電流檢測(cè)部的功能。此外，輸出電流IL將 成為OA的狀態(tài)的檢測(cè)，例如，可以通過(guò)對(duì)比較器72的正輸入端子施加 規(guī)定的正偏置電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在該第2實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器1A中，也可得到 與第1實(shí)施方式相同的優(yōu)點(diǎn)。
圖14是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器 的電路圖。圖14所示的比較器方式直流對(duì)直流變換器1B在比較器方式 直流對(duì)直流變換器l中具備控制部200B以取代控制部200,在該結(jié)構(gòu)上 與第1實(shí)施方式不同。比較器方式直流對(duì)直流變換器1B的其它結(jié)構(gòu)與比 較器方式直流對(duì)直流變換器1相同。
控制部200B在控制部200中具備調(diào)整部60B以取代調(diào)整部60。此 外，控制部200B在控制部200中不具有基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80，而使用在 外部生成的基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref，在該結(jié)構(gòu)上與控制部200不同?？刂撇?00B 的其它結(jié)構(gòu)與控制部200相同。此外，在本實(shí)施方式中，定時(shí)器部30、 調(diào)整部60B以及調(diào)整停止部70B發(fā)揮頻率控制單元25B的功能。
圖15是表示圖14的調(diào)整部60B的電路圖。在圖15所示的調(diào)整部 60B中，對(duì)第1計(jì)數(shù)器61及第2計(jì)數(shù)器62的控制端子分別輸入調(diào)整停 止部70所輸出的調(diào)整停止信號(hào)Sstop，在這一點(diǎn)上與調(diào)整部60不同。調(diào) 整部60B的其它結(jié)構(gòu)與調(diào)整部60相同。
圖第16圖是表示圖15所示的調(diào)整部60B的電流不連續(xù)模式下的各
信號(hào)波形的時(shí)序圖。
第1計(jì)數(shù)器61及第2計(jì)數(shù)器62被輸入高電平的調(diào)整停止信號(hào)Sstop 時(shí)(第16圖(b))，停止計(jì)數(shù)(圖16 (c)的時(shí)刻Ts)。換言之，第1計(jì) 數(shù)器61及第2計(jì)數(shù)器62對(duì)計(jì)數(shù)值即輸出電壓進(jìn)行復(fù)位。
由此，在電流不連續(xù)模式下，輸出電流成為OA時(shí)，因?yàn)榈趌計(jì)數(shù)器 61及第2計(jì)數(shù)器62在結(jié)束至規(guī)定值為止的計(jì)數(shù)前，對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行復(fù)位， 因此不會(huì)產(chǎn)生高電平的脈沖電壓Vup (圖16 (d))，頻率控制信號(hào)Sf不 會(huì)上升(圖16 (g))。其結(jié)果，在電流不連續(xù)模式下，即使開(kāi)關(guān)控制信號(hào) Ssw的頻率降低，也會(huì)停止導(dǎo)通脈沖Pon的導(dǎo)通脈寬的調(diào)整。
這樣，在第3實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器1B中，也能 得到與第i實(shí)施方式相同的優(yōu)點(diǎn)。
[第4實(shí)施方式〗
圖17是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器的電 路圖。圖17所示的比較器方式直流對(duì)直流變換器1C在比較器方式直流 對(duì)直流變換器1B中具備控制部200C以取代控制部200B，在該結(jié)構(gòu)上與 第3實(shí)施方式不同。比較器方式直流對(duì)直流變換器1C的其它結(jié)構(gòu)與比較 器方式直流對(duì)直流變換器1B相同。
控制部200C在控制部200B中具備調(diào)整部60C、調(diào)整停止部70C以 取代調(diào)整部60B及調(diào)整停止部70，在該結(jié)構(gòu)上與控制部200B不同。控 制部200C的其它結(jié)構(gòu)與控制部200B相同。此外，在本實(shí)施方式中，定 時(shí)器部30、調(diào)整部60C以及調(diào)整停止部70C發(fā)揮頻率控制單元25C的功 能。
圖18是表示圖17所示的調(diào)整停止部70C的電路圖。圖18所示的調(diào) 整停止部70C在調(diào)整停止部70中還具備延遲復(fù)位信號(hào)生成部75，在該 結(jié)構(gòu)上第3實(shí)施方式不同。調(diào)整停止部70C的其它結(jié)構(gòu)與調(diào)整停止部70 相同。
調(diào)整停止部70C具有延遲開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的相位的延遲電路 75a;反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的NOT電路75b:以及二個(gè)輸入端子分別 連接于延遲電路75a、NOT電路75b上的AND電路75c。調(diào)整停止部70C
在開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SSW的導(dǎo)通脈沖的結(jié)束時(shí)刻，生成高電平的脈沖電壓，
并提供給D-FF 74的復(fù)位端子。
圖19是表示圖17的調(diào)整部60C的電路圖。圖19所示的調(diào)整部60C 在調(diào)整部60中還具備多路選擇器(multiplexer) 69，在該結(jié)構(gòu)上與調(diào)整 部60不同。調(diào)整部60C的其它結(jié)構(gòu)與調(diào)整部60相同。
多路選擇器69的一個(gè)輸入端子連接于加減計(jì)數(shù)器68的輸出端子上， 另一個(gè)輸入端子被輸入固定值。多路選擇器69的控制端子被輸入調(diào)整停 止信號(hào)Sstop。多路選擇器69在調(diào)整停止信號(hào)Sstop為低電平時(shí)，選擇加 減計(jì)數(shù)器68的輸出信號(hào)作為頻率控制信號(hào)Sf來(lái)輸出，調(diào)整停止信號(hào)Sstop 為髙電平時(shí)，選擇固定值作為頻率控制信號(hào)Sf來(lái)輸出。
此外，加減計(jì)數(shù)器68的控制端子也被輸入調(diào)整停止信號(hào)Sstop。
圖20是表示圖18所示的調(diào)整停止部70C的電流不連續(xù)模式下的各 信號(hào)波形的時(shí)序圖。如圖20所示，當(dāng)利用比較器72檢測(cè)到電感器14的 一端的諧振電壓V11時(shí)(圖20 (a))，開(kāi)始利用D-FF74生成高電平的調(diào) 整停止信號(hào)Sstop。其后，利用延遲復(fù)位電路，在開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo) 通脈沖Pon的結(jié)束時(shí)刻Tb，生成高電平的脈沖電壓Sr (圖20 (b))，利 用D-FF74結(jié)束高電平的調(diào)整停止信號(hào)Sstop的生成(第20圖(c))。
當(dāng)生成高電平的調(diào)整停止信號(hào)Sstop時(shí)，加減計(jì)數(shù)器68停止計(jì)數(shù)， 并且多路選擇器69將加減計(jì)數(shù)器68的輸出信號(hào)變更成固定值，并當(dāng)作 頻率控制信號(hào)Sf輸出。
這樣，根據(jù)第4實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器1C，除了 輸出電流為OA以下的期間，在導(dǎo)通脈沖產(chǎn)生期間之前，也可停止導(dǎo)通脈 沖的導(dǎo)通脈寬的調(diào)整處理。其結(jié)果，可延遲加減計(jì)數(shù)器68的計(jì)數(shù)，而抑 制導(dǎo)通脈沖的導(dǎo)通脈寬的調(diào)整。因此，在第4實(shí)施方式的比較器方式直 流對(duì)直流變換器1C中，也能得到與第3實(shí)施方式相同的優(yōu)點(diǎn)。
此外，本發(fā)明并未受限于上述實(shí)施方式，可以實(shí)施各種變形。
在本實(shí)施方式中，作為調(diào)整部60，例示了生成數(shù)字頻率控制信號(hào)Sf 的數(shù)字電路，然而，也可應(yīng)用生成模擬頻率控制信號(hào)Sf的模擬電路。圖 21是表示變形例1的調(diào)整部的電路圖。圖21所示的變形例1的調(diào)整部
60X在調(diào)整部60中具有NOR電路63、 NAND電路64、 2個(gè)反相器65、 66、電荷泵電路67以及調(diào)整用電容器68X以取代加減計(jì)數(shù)器68。調(diào)整 部60X的其它結(jié)構(gòu)與調(diào)整部60相同。
NOR電路63的一個(gè)輸入端子經(jīng)由反相器65連接于第1計(jì)數(shù)器61 的輸出端子上，另一個(gè)輸入端子連接于第2計(jì)數(shù)器62的輸出端子上。NOR 電路63的輸出端子連接于電荷泵電路67上。
NAND電路64的一個(gè)輸入端子連接于第2計(jì)數(shù)器62的輸出端子上， 另一個(gè)輸入端子經(jīng)由反相器66連接于第1計(jì)數(shù)器61的輸出端子上。 NAND電路64的輸出端子連接于電荷泵電路67上。
電荷泵電路67由如下部分構(gòu)成由n型MOSFET所構(gòu)成的晶體管 67a、由p型MOSFET所構(gòu)成的晶體管67b、以及2個(gè)恒電流源67c、 67d。 晶體管67a的源極經(jīng)由恒電流源67c連接于GND 5上，漏極連接于晶體 管67b的漏極上。晶體管67b的源極經(jīng)由恒電流源67d被輸入輸入電壓 Vin。晶體管67a、 67b的柵極分別被輸入NOR電路63所輸出的脈沖電 壓Vdown、及NAND電路64所輸出的脈沖電壓Vup。晶體管67a、 67b 的漏極與GND 5之間連接著調(diào)整用電容器68X。
在調(diào)整部60X中，在開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的頻率低于基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的 頻率時(shí)，第1計(jì)數(shù)器61比第2計(jì)數(shù)器62更早結(jié)束計(jì)數(shù)，生成高電平輸 出電壓，而使NAND電路64輸出低電平的脈沖電壓Vup，因此利用電荷 泵電路67對(duì)電容器68X進(jìn)行充電，使頻率控制信號(hào)Sf的電平上升。另 一方面，在開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的頻率高于基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的頻率時(shí)，第2 計(jì)數(shù)器62比第1計(jì)數(shù)器61更早結(jié)束計(jì)數(shù)，生成高電平輸出電壓，而使 NOR電路63輸出高電平的脈沖電壓Vdown，因此利用電荷泵電路67對(duì) 電容器68X進(jìn)行放電，使頻率控制信號(hào)Sf的電平降低。
在變形例1中，晶體管67b的源極經(jīng)由恒電流源67d被輸入輸入電 壓Vin，然而，只要是與GND 5之間具有規(guī)定的電位差，可提供恒電流 源67c、 67d所需要的輸出電流的電源，則不限制為輸入端子2的輸入電 壓Vin。
此外，調(diào)整部60也可應(yīng)用使用了相位比較器的電路。圖22是表示
變形例2的調(diào)整部的電路圖。圖22所示的變形例2的調(diào)整部60Y在調(diào)整 部60X中具有相位比較器61Y以取代第1及第2計(jì)數(shù)器61、 62、 NOR 電路63、 NAND電路64以及2個(gè)反相器65、 66。調(diào)整部60Y的其它結(jié) 構(gòu)與調(diào)整部60X相同。
對(duì)相位比較器61Y的一個(gè)輸入端子輸入開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw，對(duì)另一 個(gè)輸入端子輸入基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref。相位比較器61Y比較開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw 的相位及基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的相位，生成輸出電壓Vdown、 Vup，該輸出電 壓Vdown、 Vup具有與該比較結(jié)果所表示的Ssw與Cref之間的相位差對(duì) 應(yīng)的值。相位比較器61Y對(duì)電荷泵電路67的晶體管67a的柵極提供輸出 電壓Vdown，對(duì)電荷泵電路67的晶體管67b的柵極提供輸出電壓Vup。
在調(diào)整部60Y中，在開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的頻率低于基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的 頻率時(shí)，因?yàn)橄辔槐容^器61Y輸出低電平的脈沖電壓Vup，所以通過(guò)電 荷泵電路67對(duì)電容器68X進(jìn)行充電，使頻率控制信號(hào)Sf的電平上升。 另一方面，在開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的頻率高于基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的頻率時(shí)，因 為相位比較器61Y輸出高電平的脈沖電壓Vdown，所以通過(guò)電荷泵電路 67對(duì)電容器68X進(jìn)行放電，使頻率控制信號(hào)Sf的電平降低。
此外，在本實(shí)施方式中，例示了通過(guò)電感器14的一端的諧振電壓來(lái) 檢測(cè)輸出電流為0A以下的期間的輸出電流檢測(cè)方法、及通過(guò)串聯(lián)連接于 電感器14上的電阻元件16的兩端電壓來(lái)檢測(cè)輸出電流為OA以下的狀態(tài) 或?qū)⒊蔀?A的狀態(tài)的輸出電流檢測(cè)方法，然而，輸出電流檢測(cè)方法并未 限為本實(shí)施方式。例如，也可應(yīng)用圖23所示的輸出電流檢測(cè)方法。圖23 是表示變形例的電流檢測(cè)方法的圖。如圖23所示，將電阻元件(電流檢 測(cè)用電阻元件)17及電容器(電流檢測(cè)用電容器)18的串聯(lián)電路并聯(lián)連 接于電感器14上，通過(guò)檢測(cè)電容器18的端子間電壓為0V或?qū)⒊蔀?V 的時(shí)刻，可以檢測(cè)輸出電流IL為0A或?qū)⒊蔀?V的時(shí)刻。
此外，在本實(shí)施方式中，作為停止規(guī)定導(dǎo)通脈寬的調(diào)整的方法，例 示了停止基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80中的分頻電路82、 83、 84、 85的方法，然 而，也可以停止基準(zhǔn)時(shí)鐘生成電路本身。圖24是表示變形例的基準(zhǔn)時(shí)鐘 生成部的電路圖。圖24所示的變形例的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80X是具備三角
波生成電路86、比較器87、 D-FF電路88以及單發(fā)脈沖信號(hào)生成電路89 的環(huán)振蕩器。圖25是變形例的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部的各部信號(hào)波形。
三角波生成電路86具有依次串聯(lián)連接于用于輸入輸入電壓Vin的端 子及GND 5連接端子之間的恒電流源86a、開(kāi)關(guān)元件86b以及電容器86c。 此外，三角波生成電路86具有并聯(lián)連接于電容器86c上的開(kāi)關(guān)元件86d。 開(kāi)關(guān)元件86b在調(diào)整停止信號(hào)Sstop為低電平時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。另 一 方面， 開(kāi)關(guān)元件86d在從單發(fā)脈沖信號(hào)生成電路89輸出高電平的脈沖電壓時(shí)處 于導(dǎo)通狀態(tài)。這樣，三角波生成電路86在調(diào)整停止信號(hào)Sstop為低電平 時(shí)，生成鋸齒波狀的三角波電壓(圖25 (a)、 (b)、 (d))。比較器87比 較來(lái)自三角波生成電路86的三角波電壓及基準(zhǔn)電壓Vrcf4,三角波電壓 小于基準(zhǔn)電壓Vref4時(shí)，生成低電平的輸出電壓，三角波電壓為基準(zhǔn)電壓 Vref4以上時(shí)，生成高電平的脈沖電壓(圖25 (b)、 (c))。 D-FF電路88 的輸入端子連接于反轉(zhuǎn)輸出端子上，對(duì)時(shí)鐘端子輸入來(lái)自比較器87的輸 出電壓。D-FF電路88根據(jù)來(lái)自比較器87的脈沖電壓，反轉(zhuǎn)基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref 的電平。單發(fā)脈沖信號(hào)生成電路89在基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的電平被反轉(zhuǎn)時(shí)，輸 出脈沖電壓。
此處，調(diào)整停止信號(hào)Sstop為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)元件86b處于截止?fàn)顟B(tài)， 停止電容器的充電，鎖存來(lái)自三角波生成電路86的三角波電壓的電平。 其結(jié)果，鎖存基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的電平。這樣，變形例的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部80X 根據(jù)調(diào)整停止信號(hào)Sstop來(lái)停止基準(zhǔn)時(shí)鐘生成電路本身，由此可停止基準(zhǔn) 時(shí)鐘Cref的生成。
此外，在本實(shí)施方式中，定時(shí)器部30控制導(dǎo)通時(shí)間寬度Pon，然而， 也可以控制截止時(shí)間寬度Poff。此時(shí)，在驅(qū)動(dòng)電路13中，在開(kāi)關(guān)控制信 號(hào)Ssw為高電平時(shí)，生成開(kāi)關(guān)元件ll處于截止?fàn)顟B(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。此外， 在該情況下，調(diào)整部60調(diào)整截止時(shí)間寬度Poff以取代導(dǎo)通時(shí)間寬度Pon。
此外，變更開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw中的導(dǎo)通脈沖Pon的導(dǎo)通脈寬的方法 并未受限于本實(shí)施方式，可以考慮各種方式。例如，可以通過(guò)變更電壓 跟隨器35中的晶體管35b的參數(shù)來(lái)變更定時(shí)器用電容器32的充電電流， 也可以通過(guò)變更電流鏡電路37中的晶體管37a、 37b的參數(shù)來(lái)變更定時(shí)
器用電容器32的充電電流，還可以通過(guò)變更輸入電壓分壓電路34的分 壓比來(lái)變更定時(shí)器用電容器32的充電電流。
此外，在本實(shí)施方式中，調(diào)整部60的基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的頻率與開(kāi)關(guān)控 制信號(hào)Ssw的頻率相同，然而，基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的頻率與開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw 的頻率之比也可以為N:M (M及N為自然數(shù))。此時(shí)，調(diào)整部60以使開(kāi) 關(guān)控制信號(hào)Ssw的計(jì)數(shù)值與基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref的計(jì)數(shù)值的比為M:N的方式， 調(diào)整開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的導(dǎo)通脈沖的規(guī)定導(dǎo)通脈寬。尤其，優(yōu)選基準(zhǔn)時(shí)鐘Cref 的頻率低于開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw頻率。由此，可以降低消耗電流。
此外，在本實(shí)施方式中，第1計(jì)數(shù)器61只對(duì)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo) 通脈沖進(jìn)行了計(jì)數(shù)，然而，也可以對(duì)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Ssw的導(dǎo)通脈沖及截 止脈沖中的至少任何一方進(jìn)行計(jì)數(shù)。
此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)第2比較器的負(fù)輸入端子輸入輸出電壓 Vmit，然而，也可以對(duì)第2比較器的負(fù)輸入端子輸入某基準(zhǔn)電壓。
此外，在本實(shí)施方式中，作為電壓變換部，例示了使用了二極管整 流方式的開(kāi)關(guān)型電壓變換部，然而，也可以是使用了幵關(guān)元件來(lái)取代二 極管12的同步整流方式開(kāi)關(guān)型電壓變換部。在該情況下，調(diào)整停止部根 據(jù)反轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)，使用于取代二極管12的開(kāi)關(guān)元件停止。
此外，在本實(shí)施方式中，作為電壓變換部100中的開(kāi)關(guān)元件11，使 用了n型MOSFET,然而，也可以使用P型MOSFET。此外，本實(shí)施方 式中的開(kāi)關(guān)元件及晶體管也可以應(yīng)用FET及雙極晶體管等各種晶體管。
2權(quán)利要求
1. 一種比較器方式直流對(duì)直流變換器，其特征在于，該變換器具備電壓變換部，其具有被輸入輸入電壓的輸入端子和一對(duì)輸出端子，該電壓變換部具備開(kāi)關(guān)元件、電感器和平滑用電容器，該開(kāi)關(guān)元件具有連接于前述輸入端子上的一個(gè)電流端子，該電感器具有連接于該開(kāi)關(guān)元件的另一個(gè)電流端子上的一端及連接于前述一對(duì)輸出端子的一個(gè)上的另一端，該平滑用電容器連接于前述一對(duì)輸出端子間，該電壓變換部根據(jù)作為脈沖信號(hào)的控制信號(hào)來(lái)控制該開(kāi)關(guān)元件，由此在前述一對(duì)輸出端子間生成將前述輸入電壓進(jìn)行了電壓變換的輸出電壓；以及控制部，其生成用于使前述電壓變換部的前述輸出電壓穩(wěn)定的前述控制信號(hào)，前述控制部具有比較器部，其比較前述電壓變換部的前述輸出電壓和基準(zhǔn)電壓，根據(jù)該比較結(jié)果，決定前述控制信號(hào)中的導(dǎo)通脈沖的規(guī)定導(dǎo)通脈寬或截止脈沖的規(guī)定截止脈寬；以及頻率控制單元，其比較前述控制信號(hào)和基準(zhǔn)時(shí)鐘，根據(jù)該比較結(jié)果，按照使前述控制信號(hào)的重復(fù)頻率為恒定的方式，來(lái)調(diào)整前述導(dǎo)通脈沖的前述規(guī)定導(dǎo)通脈寬或前述截止脈沖的前述規(guī)定截止脈寬；前述頻率控制單元具有調(diào)整停止部，該調(diào)整停止部檢測(cè)從前述電壓變換部的前述開(kāi)關(guān)元件向前述電感器的方向流動(dòng)的輸出電流為0A的狀態(tài)或?qū)⒊蔀?A的狀態(tài)，生成用于使前述頻率控制單元的前述規(guī)定導(dǎo)通脈寬或前述規(guī)定截止脈寬的調(diào)整處理停止的調(diào)整停止信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的比較器方式直流對(duì)直流變換器，其中 前述比較器部具有第1比較器，其檢測(cè)到前述電壓變換部的前述輸出電壓小于前述基 準(zhǔn)電壓時(shí)，將該檢測(cè)時(shí)刻定為前述導(dǎo)通脈沖或前述截止脈沖的開(kāi)始時(shí)刻； 以及第2比較器，其檢測(cè)到從前述導(dǎo)通脈沖或前述截止脈沖的開(kāi)始時(shí)刻 起經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，將該檢測(cè)時(shí)刻定為前述導(dǎo)通脈沖或前述截止脈沖的結(jié)束時(shí)刻；前述頻率控制單元具有調(diào)整部，該調(diào)整部通過(guò)調(diào)整前述規(guī)定時(shí)間， 來(lái)調(diào)整前述規(guī)定導(dǎo)通脈寬或前述規(guī)定截止脈寬。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的比較器方式直流對(duì)直流變換器，其中 前述頻率控制單元具備生成前述基準(zhǔn)時(shí)鐘的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部， 前述頻率控制單元在從前述調(diào)整停止部取得前述調(diào)整停止信號(hào)的情況下，通過(guò)暫停前述基準(zhǔn)時(shí)鐘生成部的前述基準(zhǔn)時(shí)鐘的生成，來(lái)停止前 述規(guī)定導(dǎo)通脈寬或前述規(guī)定截止脈寬的調(diào)整處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的比較器方式直流對(duì)直流變換器，其中 前述頻率控制單元在從前述調(diào)整停止部取得前述調(diào)整停止信號(hào)的情況下，通過(guò)停止前述控制信號(hào)和前述基準(zhǔn)時(shí)鐘的比較，來(lái)停止前述規(guī)定 導(dǎo)通脈寬或前述規(guī)定截止脈寬的調(diào)整處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的比較器方式直流對(duì)直流變換器，其中 前述頻率控制單元在從前述調(diào)整停止部取得前述調(diào)整停止信號(hào)的情況下，通過(guò)將前述控制信號(hào)和前述基準(zhǔn)時(shí)鐘的比較結(jié)果置換成預(yù)先規(guī)定 的規(guī)定固定值，來(lái)停止前述規(guī)定導(dǎo)通脈寬或前述規(guī)定截止脈寬的調(diào)整處 理。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的比較器方式直流對(duì)直流變換器(1)具備比較器部(20、40)，其比較電壓變換部的輸出電壓和基準(zhǔn)電壓，決定控制信號(hào)(Ssw)中的導(dǎo)通脈沖的規(guī)定導(dǎo)通脈寬或截止脈沖的規(guī)定截止脈寬；以及控制部(200)，其具有比較控制信號(hào)(Ssw)和基準(zhǔn)時(shí)鐘(Cref)，按照使控制信號(hào)(Ssw)的頻率為恒定的方式來(lái)調(diào)整導(dǎo)通脈寬或截止脈寬的頻率控制單元(25)。頻率控制單元(25)檢測(cè)電壓變換部(100)的輸出電流為0A的狀態(tài)或?qū)⒊蔀?A的狀態(tài)，停止導(dǎo)通脈寬或截止脈寬的調(diào)整處理。
文檔編號(hào)H02M3/155GK101379687SQ200780004258
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月28日
發(fā)明者竹村興, 蜂谷尚悟 申請(qǐng)人:哉英電子股份有限公司