專利名稱：控制電路以及使用該控制電路的開關(guān)電源及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種開關(guān)電源。
背景技術(shù)：
為了生成比輸入電壓高的電壓或者比輸入電壓低的電壓，而利用開關(guān)電源。開關(guān)電源包括輸出感應(yīng)器(inductor)、輸出電容器、開關(guān)晶體管及用以控制開關(guān)晶體管的導(dǎo)通斷開(0N/0FF)的控制電路。為了提高開關(guān)電源在輕負(fù)載時(shí)的效率，有時(shí)會(huì)在輕負(fù)載狀態(tài)下使開關(guān)元件的導(dǎo)通、斷開切換的頻率，也就是開關(guān)頻率降低。由此，可實(shí)現(xiàn)開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻所引起的損耗、開關(guān)元件的柵極電容(gate capacitance)的充放電電流所引起的損耗、整流元件的損 耗的降低。先前技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本專利特開平9-266664號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利特開平6-006969號公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本專利特開平10-108457號公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本專利特開2008-172909號公報(bào)專利文獻(xiàn)5日本專利特開2005-261009號公報(bào)專利文獻(xiàn)6日本專利特開平7-222438號公報(bào)

實(shí)用新型內(nèi)容[實(shí)用新型要解決的問題]一般來說，因開關(guān)元件的尺寸越大則導(dǎo)通電阻越小，所以重負(fù)載狀態(tài)下的效率提聞。另一方面，如果開關(guān)元件的尺寸增大，則柵極電容會(huì)增大，因而使開關(guān)元件開關(guān)所需的電流會(huì)增大。因此，在輕負(fù)載狀態(tài)下，開關(guān)電源的消耗電流中，柵極電容的充放電電流(柵極驅(qū)動(dòng)電流)所占的比例增大。即，重負(fù)載時(shí)的效率與輕負(fù)載時(shí)的效率存在以開關(guān)元件的尺寸作為參數(shù)的消長(trade off)關(guān)系。根據(jù)所述理由，重視重負(fù)載時(shí)的效率所設(shè)計(jì)的開關(guān)電源在輕負(fù)載時(shí)的效率會(huì)變差。本實(shí)用新型鑒于所述課題而完成，其一態(tài)樣的例示性目的之一在于提供一種輕負(fù)載的效率得以改善的開關(guān)電源。[解決問題的技術(shù)手段]本實(shí)用新型的一態(tài)樣涉及一種包含開關(guān)元件的升壓型、降壓型或者升降壓型的開關(guān)電源的控制電路。開關(guān)元件包括各自的控制端子相獨(dú)立、且并列設(shè)置的第一開關(guān)晶體管及比第一開關(guān)晶體管小的第二開關(guān)晶體管?？刂齐娐窐?gòu)成為在輕負(fù)載狀態(tài)下，重復(fù)使開關(guān)元件開關(guān)的驅(qū)動(dòng)期間與停止開關(guān)元件的開關(guān)的停止期間?？刂齐娐钒}沖信號生成部，其生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號，該驅(qū)動(dòng)脈沖信號在驅(qū)動(dòng)期間內(nèi)至少包含一個(gè)脈沖，且負(fù)載越輕則驅(qū)動(dòng)期間內(nèi)的脈沖的個(gè)數(shù)越少；第一驅(qū)動(dòng)器，其根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號所包含的至少一個(gè)脈沖中的除特定的K個(gè)(K為自然數(shù))外的脈沖來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管；及第二驅(qū)動(dòng)器，其根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號所包含的脈沖中的至少K個(gè)脈沖來驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)晶體管。K個(gè)脈沖是在脈沖的個(gè)數(shù)減少至K個(gè)為止時(shí)驅(qū)動(dòng)脈沖信號所包含的K個(gè)脈沖。根據(jù)該態(tài)樣，在驅(qū)動(dòng)脈沖信號包含多于K個(gè)的脈沖的重負(fù)載時(shí)，因?qū)Τ叽绱蟮摹⒁簿褪菍?dǎo)通電阻小的第一開關(guān)晶體管進(jìn)行開關(guān)，所以可獲得高效率。如果成為輕負(fù)載狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號所包含的脈沖的個(gè)數(shù)減少至K個(gè)，則不再對第一開關(guān)晶體管進(jìn)行開關(guān)，而對尺寸小的、也就是柵極電容小的第二開關(guān)晶體管進(jìn)行開關(guān)，因而可降低柵極驅(qū)動(dòng)電流，可提高輕負(fù)載時(shí)的效率。脈沖信號生成部可包含第一振蕩器，其生成第一頻率的第一周期信號；第二振蕩器，其生成具有傾斜(slope)部分的比所述第一頻率低的第二頻率的第二周期信號；誤差放大器，其生成誤差信號，該誤差信號對應(yīng)于表示開關(guān)電源的電氣狀態(tài)的反饋信號與特定的基準(zhǔn)電壓的誤差；第一脈沖調(diào)制器，其根據(jù)與誤差信號相應(yīng)的信號及第一周期信號，生成具有第一頻率且具有與所述誤差信號相應(yīng)的脈沖寬度的第一脈沖信號，并且將第一脈沖信號的脈沖寬度箝位(clamp)在特定的第一最小脈沖寬度；第二脈沖調(diào)制器，其通過將與誤差信號相應(yīng)的信號和第二周期信號進(jìn)行比較，而生成具有與誤差信號相應(yīng)的脈沖寬度的第二脈沖信號；以及合成部，其將第一脈沖信號與第二脈沖信號合成，生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號。在重負(fù)載狀態(tài)下，第一脈沖信號的脈沖寬度被調(diào)節(jié)，在輕負(fù)載狀態(tài)下，第一脈沖信號的脈沖寬度被固定在第一最小脈沖寬度，并且第二脈沖信號的脈沖寬度根據(jù)負(fù)載而變化，第一脈沖信號被屏蔽。結(jié)果，在輕負(fù)載狀態(tài)下，可減少脈沖數(shù)，可提高效率，并且可將開關(guān)頻率固定為第二頻率。該態(tài)樣中，第二脈沖信號的脈沖寬度成為驅(qū)動(dòng)期間。也就是，可根據(jù)第二脈沖信號的脈沖寬度，使驅(qū)動(dòng)期間內(nèi)所包含的第一脈沖信號的個(gè)數(shù)變化。第一脈沖調(diào)制器可隨著誤差信號降低，而縮短第一脈沖信號的脈沖寬度，當(dāng)誤差信號比某一臨界值電平小時(shí)則將第一脈沖信號的脈沖寬度箝位在第一最小脈沖寬度；第二脈沖調(diào)制器可在第一脈沖信號的脈沖寬度被箝位的狀態(tài)下，隨著誤差信號降低，而縮短第二脈沖信號的脈沖寬度。第一周期信號可具有在第一下限電平、與比第一下限電平高的第一上限電平之間變化的傾斜部分。第二周期信號可在比第一下限電平低的第二下限電平與比第二下限電平高的第二上限電平之間變化；第一脈沖調(diào)制器通過將誤差信號與所述第一周期信號加以比較，而生成第一脈沖信號；第二脈沖調(diào)制器通過將誤差信號與第二周期信號加以比較，而生成第二脈沖信號。第二上限電平可設(shè)定得比第一下限電平高。該情況下，可防止死帶(dead band)?！獞B(tài)樣的控制電路可還包括屏蔽信號生成部，所述屏蔽信號生成部在包含生成K個(gè)脈沖的期間的屏蔽期間，生成成為特定電平的屏蔽信號。第一驅(qū)動(dòng)器可在屏蔽信號為特定電平的期間，停止第一開關(guān)晶體管的驅(qū)動(dòng)，在其以外的期間，根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管。第二驅(qū)動(dòng)器可在至少屏蔽信號為特定電平的期間，根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號來驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)晶體管?？稍O(shè)為K= I。在重負(fù)載狀態(tài)下，第一驅(qū)動(dòng)器可根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號所包含的所有脈沖來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管。屏蔽信號生成部在重負(fù)載狀態(tài)下，可將屏蔽信號固定為與特定電平不同的電平。本實(shí)用新型的另一態(tài)樣為開關(guān)電源。該開關(guān)電源包括開關(guān)晶體管；輸出電路，其包含與開關(guān)晶體管連接的電感元件、輸出電容器、及整流元件；以及驅(qū)動(dòng)開關(guān)晶體管的所述任一態(tài)樣的控制電路。本實(shí)用新型的又一態(tài)樣為電子設(shè)備。該電子設(shè)備包括所述開關(guān)電源。另外，將以上的構(gòu)成要素的任意的組合或本實(shí)用新型的構(gòu)成要素或表達(dá)在方法、裝置、系統(tǒng)等之間相互置換所得的態(tài)樣，也可有效作為本實(shí)用新型的態(tài)樣。[實(shí)用新型的效果]根據(jù)本實(shí)用新型的一態(tài)樣，可改善開關(guān)電源的輕負(fù)載的效率。

圖1是表示包括第一實(shí)施方式的開關(guān)電源的電子設(shè)備的構(gòu)成的電路圖。圖2(a) (e)是表示圖1的開關(guān)電源的動(dòng)作的時(shí)間圖。圖3是用以消除死帶的第二周期信號的波形圖。圖4是表示控制電路的一部分具體構(gòu)成例的電路圖。圖5是表示第一變形例的開關(guān)電源的構(gòu)成的電路圖。圖6是表示第二變形例的開關(guān)電源的構(gòu)成的電路圖。圖7是表示第三變形例的開關(guān)電源的構(gòu)成的電路圖。圖8是表示第二實(shí)施方式的開關(guān)電源的構(gòu)成的電路圖。圖9(a)、(b)是表示圖8的開關(guān)電源的動(dòng)作的波形圖。圖10是表示開關(guān)電源的脈沖信號生成部的構(gòu)成例的電路圖。圖11是表示脈沖信號生成部的第二振蕩器的構(gòu)成例的電路圖。圖12是表示圖10的脈沖信號生成部的動(dòng)作的波形圖。[符號的說明]I電子設(shè)備2開關(guān)電源4負(fù)載電路100控制電路102輸出電路Pl輸入端子P2輸出端子LI感應(yīng)器Cl輸出電容器Dl整流元件Ml開關(guān)晶體管[0060]10誤差放大器Ilgm 放大器C2電容器R3 電阻12第一振蕩器14第二振蕩器16第一脈沖調(diào)制器18第一比較器20第一最小脈沖寬度信號生成部22第一邏輯門24第二脈沖調(diào)制器26第二比較器30合成部32第二邏輯門34第三邏輯門36第二最小脈沖寬度信號生成部40驅(qū)動(dòng)器SI第一脈沖信號S2第二脈沖信號S3第一最小脈沖寬度信號S4第二最小脈沖寬度信號S5驅(qū)動(dòng)脈沖信號Cal第一電容器Ca2第二電容器50第一充放電電路52分頻器54第二充放電電路9脈沖信號生成部40a第一驅(qū)動(dòng)器40b第二驅(qū)動(dòng)器Mla第一開關(guān)晶體管Mlb第二開關(guān)晶體管70屏蔽信號生成部
具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)較佳的實(shí)施方式且一邊參照附圖一邊對本實(shí)用新型進(jìn)行說明。對各附圖中所示的相同或者同等的構(gòu)成要素、構(gòu)件、處理中附上相同的符號，并適當(dāng)省略重復(fù)的說明。而且，實(shí)施方式是例示而非限定實(shí)用新型，實(shí)施方式所記述的所有特征及其組合未必為實(shí)用新型的本質(zhì)。[0094]本說明書中，“構(gòu)件A連接于構(gòu)件B的狀態(tài)”除了指構(gòu)件A與構(gòu)件B物理性地直接連接的情況之外，還包括構(gòu)件A與構(gòu)件B經(jīng)由不會(huì)對電氣連接狀態(tài)造成影響的其他構(gòu)件而間接地連接的情況。而且，“構(gòu)件C設(shè)置在構(gòu)件A與構(gòu)件B之間的狀態(tài)”除了指構(gòu)件A與構(gòu)件C或者構(gòu)件B與構(gòu)件C直接連接的情況之外，還包括經(jīng)由不會(huì)對電氣連接狀態(tài)造成影響的其他構(gòu)件而間接地連接的情況。(第一實(shí)施方式)圖1是表示包括第一實(shí)施方式的開關(guān)電源2的電子設(shè)備I的構(gòu)成的電路圖。電子設(shè)備I例如為手機(jī)終端、PDA (Personal Digital Assistants,個(gè)人數(shù)字助理)、便攜式音頻播放器(audio player)、數(shù)碼相機(jī)等的電池驅(qū)動(dòng)型裝置，且包括開關(guān)電源2及負(fù)載電路4。開關(guān)電源2是升壓型的DC/DC轉(zhuǎn)換器，在其輸入端子Pl，接收來自未圖示的電池或AC轉(zhuǎn)接器的直流的輸入電壓Vin，并使該輸入電壓Vin升壓，且對與輸出端子P2連接的負(fù)載電路4輸出輸出電壓VOTT。負(fù)載電路4是必須有比作為其電源的電池電壓高的電壓的電路，未作特別限定。開關(guān)電源2包括開關(guān)晶體管Ml、輸出電路102、及控制電路100。圖1中，開關(guān)晶體管Ml內(nèi)置在控制電路100中，但也可外置。開關(guān)電源2是利用反饋而使輸出電壓Vott穩(wěn)定化的電壓模式的DC/DC轉(zhuǎn)換器。輸出電壓Vott由電阻R1、R2分壓后，作為與輸出電壓Vot相應(yīng)的檢測信號Vfb而被輸入至控制電路100的反饋(FB)端子中。輸出電路102包括感應(yīng)器L1、整流元件D1、及輸出電容器Cl。輸出電路102的構(gòu)成為普通的升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的平滑整流電路，因而此處的詳細(xì)說明省略。也可代替整流元件Dl而設(shè)置同步整流用晶體管。開關(guān)晶體管Ml設(shè)置在連接著感應(yīng)器LI的一端的開關(guān)端子SW與接地端子之間。控制電路100以與作為開關(guān)電源2的電氣狀態(tài)之一的輸出電壓Votit相應(yīng)的檢測信號Vfb接近特定基準(zhǔn)值的方式，對開關(guān)晶體管Ml進(jìn)行開關(guān)。由此，不依賴于輸入電壓Vin或負(fù)載電路4的狀態(tài)，輸出電壓Vot得以穩(wěn)定化?？刂齐娐?00中，除開關(guān)晶體管Ml外，還包括誤差放大器10、第一振蕩器12、第二振蕩器14、第一脈沖調(diào)制器16、第二脈沖調(diào)制器24、合成部30、第二最小脈沖寬度信號生成部36、及驅(qū)動(dòng)器40。誤差放大器10生成誤差信號Vekk,該誤差信號Vekk對應(yīng)于表不作為開關(guān)電源2的電氣狀態(tài)的輸出電壓Votit的反饋信號Vfb與特定基準(zhǔn)電壓Vkef的誤差。誤差放大器10例如包含gm放大器11、電容器C2、及電阻R3。gm放大器11生成對應(yīng)于反饋信號Vfb與基準(zhǔn)電壓Vkef的誤差的輸出電流。利用gm放大器11的輸出電流來對電容器C2進(jìn)行充放電，由此生成誤差信號VEKK。電阻R3及電容器C2還發(fā)揮著相位補(bǔ)償?shù)墓δ堋Ｕ`差信號Vekk的電壓電平在Vfb > Veef時(shí)上升，在Vfb < Veef時(shí)下降。第一振蕩器12生成具有周期性的傾斜部分的第一周期信號Vtfiat5將第一周期信號Vtfia的頻率設(shè)為第一頻率例如第一頻率被設(shè)定為在高負(fù)載狀態(tài)下開關(guān)電源2能夠?qū)崿F(xiàn)充分反饋控制的值。第一周期信號Vtfia可為三角波，也可為鋸齒波。第二振蕩器14生成具有周期性的傾斜部分的第二周期信號Vtse2t5第二周期信號Vosc2的頻率設(shè)定為比第一頻率低的第二頻率f2。第二頻率f2較理想的是設(shè)為比作為可聽頻帶的20 20kHz高的頻率。第二周期信號Vree2可為三角波，也可為鋸齒波。就第一頻率與第二頻率f2的關(guān)系而言，第一頻率較理想的是第二頻率f2的整數(shù)倍，更佳為2-倍(m為自然數(shù))。由此，通過將一方的頻率分頻或者倍增，而容易生成另一方的頻率。本實(shí)施方式中，設(shè)為第一頻率= 400kHz，第二頻率f2 = 400/16 = 25kHz。第一脈沖調(diào)制器16通過將與誤差信號Vekk相應(yīng)的信號與第一周期信號Vosci加以比較而生成第一脈沖信號SI。圖1中，與誤差信號Vekk相應(yīng)的信號為誤差信號Vekk其自身，但也可將使該誤差信號Vekk電平移動(dòng)(level shift)或者分壓等進(jìn)行其他信號處理所得的信號與第一周期信號Vtfia加以比較。第一脈沖信號SI的脈沖寬度(占空比(Duty ratio)) x 根據(jù)誤差信號Vekk而變化。也就是，受到脈沖寬度調(diào)制。而且，第一脈沖調(diào)制器16構(gòu)成為可將第一脈沖信號SI的脈沖寬度T工箝位在特定的第一最小脈沖寬度TMm。具體來說，第一脈沖調(diào)制器16包括第一比較器18、第一最小脈沖寬度信號生成部20、及第一邏輯門22。第一比較器18將誤差信號Vekk與第一周期信號VreaW以比較，生成在> V(BC1時(shí)成為高電平的第一中間脈沖信號SI'。第一中間脈沖信號SI'的脈沖寬度(占空比)為誤差信號Vekk越降低則變得越短。第一最小脈沖寬度信號生成部20生成具有第一頻率且具有第一最小脈沖寬度T mini的第一最小脈沖寬度信號S3。第一邏輯門22通過將第一中間脈沖信號SI'與第一最小脈沖寬度信號S3進(jìn)行邏輯合成，具體來說取邏輯和，而生成第一脈沖信號SI。第一脈沖信號SI的脈沖寬度T工以第一最小脈沖寬度T MIN1而被箝位，不能為該第一最小脈沖寬
度T MINI以下。第二脈沖調(diào)制器24通過將與誤差信號Vekk相應(yīng)的信號與第二周期信號Vtfie2加以比較，而生成具有與誤差信號Vekk相應(yīng)的脈沖寬度T 2的第二脈沖信號S2。第二脈沖調(diào)制器24包含第二比較器26。第二比較器26將誤差信號Vekk與第二周期信號Vqsc2加以比較，生成Vekk > Vosc2時(shí)成為高電平的第二脈沖信號S2。第二脈沖信號S2的脈沖寬度(占空比)T 2為誤差信號Vekk越降低則變得越短。也就是，第二脈沖信號S2也受到脈沖寬度調(diào)制。第一脈沖調(diào)制器16隨著誤差信號Vekk降低,而縮短第一脈沖信號SI的脈沖寬度T10而且，如果誤差信號Vekk比特定臨界值電平Vth小，則將箝位脈沖寬度T1箝位在第一最小脈沖寬度tmin1。另一方面,第二脈沖調(diào)制器24在第一脈沖信號SI的脈沖寬度已被箝位的狀態(tài)下，隨著誤差信號Vekk降低而縮短第二脈沖信號S2的脈沖寬度。為了實(shí)現(xiàn)所述調(diào)制，第一振蕩器12使第一周期信號Vtfia在第一下限電平Vu與比第一下限電平高的第一上限電平Vm之間變化。另一方面，第二振蕩器14使第二周期信號Vosc2在比第一下限電平Vu低的第二下限電平\2與比第二下限電平\2高的第二上限電平Vh2之間變化。第二下限電平優(yōu)選比gm放大器11的輸出電壓范圍的下限值(例如0. 2V)聞。第一脈沖調(diào)制器16通過將誤差信號Vekk與第一周期信號Vrea加以比較，而生成第一脈沖信號SI。而且，第二脈沖調(diào)制器24通過將誤差信號Vekk與第二周期信號Vtfie2加以比較，而生成第二脈沖信號S2。合成部30將第一脈沖信號SI與第二脈沖信號S2合成,而生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5。具體來說，使用第二脈沖信號S2來屏蔽第一脈沖信號SI，由此生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5。此外，合成部30將驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的脈沖寬度以不會(huì)成為特定的第二最小脈沖寬度T MIN2以下的方式箝位。合成部30包括第二邏輯門32、第三邏輯門34、及第二最小脈沖寬度信號生成部36。第二邏輯門32為AND柵極，生成與第一脈沖信號SI和第二脈沖信號S2的邏輯積相應(yīng)的信號S5'。第二最小脈沖寬度信號生成部36生成具有第二頻率f2且具有第二最小脈沖寬度T MIN2的第二最小脈沖寬度信號S4。第三邏輯門34通過取2個(gè)信號S5'與S4的邏輯和，而將驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的脈沖寬度限制為第二最小脈沖寬度tMIN2以上。驅(qū)動(dòng)器40根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5來驅(qū)動(dòng)開關(guān)晶體管Ml。結(jié)果，以反饋信號Vfb與基準(zhǔn)電壓Vkef—致的方式來調(diào)節(jié)開關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通、斷開的占空比，從而使得輸出電壓Vott穩(wěn)定化。以上是包括控制電路100的開關(guān)電源2的構(gòu)成。然后對其動(dòng)作進(jìn)行說明。圖2(a) (e)是表不圖1的開關(guān)電源2的動(dòng)作的時(shí)間圖。圖2 (a)中，不出第一周期信號第二周期信號Vtfie2及各種電平的誤差信號VEKK1 4。圖2(b) (e)表示誤差信號Vekki Vekk4各自的各脈沖的波形。如圖2(b)所示，當(dāng)誤差信號V■相對較大時(shí)(Vekki)，第一脈沖信號SI具有與誤差信號Vekk相應(yīng)的脈沖寬度T工。此時(shí)Vekki > Vosc2,因此第二脈沖信號S2維持高電平。結(jié)果，驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5成為與第一脈沖信號SI相同的脈沖信號。隨著誤差信號Vekk降低，第一脈沖信號SI的脈沖寬度T i縮短，當(dāng)誤差信號Vekk比某一電平低時(shí)，第一脈沖信號SI的脈沖寬度T工被箝位在第一最小脈沖寬度T _。如圖2(c)所示，即便相對于誤差信號Vekk2，第二脈沖信號S2也維持高電平。此時(shí)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5成為具有第一最小脈沖寬度T MIN1且頻率為的脈沖信號。參照圖2(d)。即便誤差信號Vekk進(jìn)一步降低(VERR3),第一脈沖信號SI的脈沖寬度T工也以第一最小脈沖寬度Tmin1而被固定。而且，第二脈沖信號S2的脈沖寬度根據(jù)誤差信號Vekk來決定。也就是，驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的脈沖數(shù)根據(jù)誤差信號Vekk而變化。參照圖2(e)。當(dāng)誤差信號Vekk進(jìn)一步降低時(shí)(Vekk4)，第二脈沖信號S2的脈沖寬度T 2減小。而且，驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的各周期的最后的脈沖的脈沖寬度T :隨著第二脈沖信號S2的脈沖寬度T 2的減少而縮短，不久，最后的脈沖消失。隨著第二脈沖信號S2的脈沖寬度T 2進(jìn)一步縮短，第二脈沖信號S2的各高電平期間所包含的驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的脈沖數(shù)減少。不久，在第二脈沖信號S2的各高電平期間，分別僅包含最前頭的驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5。進(jìn)而，當(dāng)?shù)诙}沖信號S2的脈沖寬度T 2比第一最小脈沖寬度Tmini短時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的脈沖寬度減少，且在減少至第二最小脈沖寬度T MIN1后被箝位。以上為開關(guān)電源2的動(dòng)作。根據(jù)該開關(guān)電源2，當(dāng)負(fù)載較重時(shí)，在Vu < Veee < Vhi的區(qū)域進(jìn)行動(dòng)作，因此第一脈沖信號SI的占空比受到調(diào)節(jié)，以第一頻率來驅(qū)動(dòng)開關(guān)晶體管Ml。隨著負(fù)載減輕而誤差信號Vekk降低，第一脈沖信號SI的占空比縮短。不久，當(dāng)Vekk< Vth時(shí)以第一最小脈沖寬度T i對開關(guān)晶體管Ml進(jìn)行開關(guān)。當(dāng)負(fù)載進(jìn)一步減輕時(shí)，在< Veee < Vh2的范圍進(jìn)行動(dòng)作。隨著負(fù)載減輕，第二脈沖信號S2的脈沖寬度T 2縮短,第一脈沖信號SI 的一部分被屏蔽,從而開關(guān)晶體管Ml的實(shí)效導(dǎo)通時(shí)間降低。[0127]最終，當(dāng)?shù)诙}沖信號S2變短時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5中僅保留第一脈沖信號SI的最前頭的脈沖，開關(guān)晶體管Ml的驅(qū)動(dòng)頻率與第二頻率f2相等。而且，驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的最前頭的脈沖寬度降低至第二最小脈沖寬度T MIN2為止，在輕負(fù)載狀態(tài)下，能夠以極短的脈沖間歇地對開關(guān)晶體管Ml進(jìn)行開關(guān)。也就是，在開關(guān)電源2中，在輕負(fù)載狀態(tài)下，開關(guān)晶體管Ml的開關(guān)頻率也僅降低至第二頻率4為止。也就是，在輕負(fù)載狀態(tài)下，相比于間歇模式(也稱作脈沖頻率調(diào)制模式)下動(dòng)作的先前的開關(guān)電源，能夠抑制頻率的變動(dòng)。如果將第二頻率f2設(shè)定得比可聽頻帶高,貝U也可抑制噪聲(acoustic noise)的發(fā)生。以上為開關(guān)電源2的基本構(gòu)成、動(dòng)作及效果。然后，對其變形例或具體構(gòu)成例進(jìn)行說明。在圖1的開關(guān)電源2中，存在即便誤差信號Vekk變化，驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的實(shí)效導(dǎo)通時(shí)間也不變化的死帶，從系統(tǒng)的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)而言，存在該死帶欠佳。例如作為由死帶所引起的現(xiàn)象，則存在如下情況在輕負(fù)載狀態(tài)下，第二脈沖信號S2的脈沖寬度振動(dòng)，第二脈沖信號S2的I周期中所包含的第一脈沖信號SI的個(gè)數(shù)振動(dòng)。例如圖2 (a)中表示第一下限電平Vu與第二上限電平Vh2大致相等的情況，但在該情況下，即便誤差信號Vekk變化，驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5也不變化的死帶在VH2〈VEKK〈Vth的范圍內(nèi)產(chǎn)生。為了防止該情況，可設(shè)為VH2>VU，此外可設(shè)為VmN Vth。由此，當(dāng)誤差信號Vekk降低而第一脈沖信號SI的脈沖寬度被筘位時(shí)，第二脈沖信號S2的脈沖寬度會(huì)立即變短，因而可消除死帶。而且，應(yīng)留意在\2〈VEKK〈VH2的范圍內(nèi)也存在死帶。也就是，第二脈沖信號S2的后緣(negative edge,負(fù)緣)在第一脈沖信號SI為低電平的區(qū)間變化時(shí)，誤差信號Vekk的變化不會(huì)呈現(xiàn)為驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的變化。該問題可通過對第二周期信號N體的波形進(jìn)行設(shè)計(jì)而得到解決。圖3是用以消除死帶的第二周期信號Vtfie2的波形圖。第二振蕩器14以在第一脈沖信號SI為高電平的第一最小脈沖寬度Tral的區(qū)間具有傾斜，在除此以外的區(qū)間為平坦的方式，生成第二周期信號Vtfie2t5由此，可消除死帶。圖4是表示控制電路100的一部分具體構(gòu)成例的電路圖。圖4中表示了控制電路100中的第一振蕩器12、第二振蕩器14、第一最小脈沖寬度信號生成部20、第二最小脈沖寬度信號生成部36。第一振蕩器12包含第一電容器Cal、及第一充放電電路50。第一電容器Cal的一端接地。第一充放電電路50在第一電容器Cal的電壓V1達(dá)到第一上限電平Vhi時(shí)開始放電，在第一電容器Cal的電壓V1達(dá)到第一下限電平Vu時(shí)開始充電。第一振蕩器12將第一電容器Cal的電壓V1作為第一周期信號Vffiei而輸出。第一充放電電路50包含電流源CS1、CS2、CS3，比較器CMPl，電阻R11、R12，及開關(guān)Sfflo電流源CSl對第一電容器Cal供給充電電流U。電流源CS2構(gòu)成為可切換導(dǎo)通、斷開，在導(dǎo)通狀態(tài)下將第一電容器Cal以放電電流Idis放電。電流源CS3、電阻R11、R12及開關(guān)SWl構(gòu)成生成電壓VU、VH1的電壓源。電流源CS3生成基準(zhǔn)電流IKEF。在開關(guān)SWl的導(dǎo)通狀態(tài)下，生成第一下限電平Vu = IkefXRlI。在開關(guān)Sffl的斷開狀態(tài)下，生成第一上限電平Vhi = IeefX (R11+R12)。比較器CMPl將第一電容器Cal的電壓與基準(zhǔn)電壓VU/VH1加以比較，根據(jù)比較結(jié)果來切換開關(guān)SWl的導(dǎo)通、斷開，并且切換電流源CS2的導(dǎo)通、斷開。藉由該第一振蕩器12,生成波峰為Vh1、波谷為Vu的鋸齒波的第一周期信號比較器CMPl的輸出信號(同步時(shí)鐘)CLK根據(jù)充放電電路(CS1、CS2)的充電狀態(tài)與放電狀態(tài)的切換而使電平轉(zhuǎn)變。同步時(shí)鐘CLK由反相器N3而反轉(zhuǎn)，并向第一最小脈沖寬度信號生成部20及第一充放電電路50輸出。第一最小脈沖寬度信號生成部20包含低通濾波器LPF1、LPF2，緩沖器BUF1，反相器N1、N2，及NAND柵極NAl。低通濾波器LPFl將所輸入的同步時(shí)鐘CLK# (#表示邏輯反轉(zhuǎn))濾波。緩沖器BUFl為接收低通濾波器LPFl的輸出的遲滯緩沖器(施密特(schmitt)緩沖器)。低通濾波器LPFl及緩沖器BUFl將同步時(shí)鐘CLKl延遲第一最小脈沖寬度Tmini，并生成同步時(shí)鐘CLKl。此外，由低通濾波器LPF2、緩沖器BUF2而使同步時(shí)鐘CLK延遲，從而生成同步時(shí)鐘CLK2。通過取同步時(shí)鐘CLKl與同步時(shí)鐘CLK2的反轉(zhuǎn)信號CLK2#的邏輯積，而生成具有第
一最小脈沖寬度T mini的第一最小脈沖寬度信號S3。第二振蕩器14包含第二電容器Ca2、分頻器52、及第二充放電電路54。分頻器52將同步時(shí)鐘CLK#分頻。分頻器52包含m段1/2分頻器。在設(shè)置4段分頻器的情況下，同步時(shí)鐘CLK#被1/16分頻。也就是，從分頻器52輸出具有第二頻率f2的脈沖信號S6。第二充放電電路54包含電流源CS4、CS5及放電開關(guān)SW2。分頻器52中，各階段生成的經(jīng)分頻的m個(gè)信號通過AND柵極Al。從AND柵極Al，生成同步時(shí)鐘CLK#的脈沖中的16次中被斷定(assert) I次(高電平)的脈沖信號S7。該脈沖信號S7具有第二頻率f2，且脈沖寬度與同步時(shí)鐘CLK的脈沖寬度相等。如果脈沖信號S7被斷定，則電流源CS5導(dǎo)通，第二電容器Ca2被充電。利用電流源CS5所進(jìn)行的充電，第二周期信號從OV急遽增大至第二下限電平\2為止。第一下限電平\2根據(jù)來自電流源CS5的充電電流Iai2而規(guī)定。Vl2 — T M皿 X ICH2/Ca2然后，每當(dāng)斷定(高電平)第一最小脈沖寬度信號S3時(shí)，電流源CS4導(dǎo)通，充電電流Im被供給至第二電容器Ca2，第二電容器Ca2被充電。充電電流Iail的電流值規(guī)定圖3的第二周期信號的第2個(gè)以后的傾斜的斜率。第二最小脈沖寬度信號生成部36與第一最小脈沖寬度信號生成部20同樣地構(gòu)成。第二最小脈沖寬度信號生成部36接收第二頻率f2的脈沖信號S6，并生成具有第二最小脈沖寬度T 2的第二最小脈沖寬度信號S4。放電開關(guān)SW2在每次斷定第二最小脈沖寬度信號S4時(shí)導(dǎo)通,從而第二電容器Ca2的電荷放電。根據(jù)圖4的第二振蕩器14，如圖3所示，在第一最小脈沖寬度信號S3的導(dǎo)通區(qū)間，可生成具有傾斜的第二周期信號Vtse2t5本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白所述實(shí)施方式為例示，在他們的各構(gòu)成要素或各處理程序的組合中可有各種變形例，而且所述變形例也處于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。實(shí)施方式中已對升壓型的開關(guān)電源進(jìn)行了說明，但本實(shí)用新型也可適用于降壓型、升降壓型的開關(guān)電源。此外，可適用于代替感應(yīng)器LI而具有變壓器的絕緣型開關(guān)電源。[0152]實(shí)施方式中，已對通過使用第二最小脈沖寬度信號S4來將驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的脈沖寬度箝位在特定的第二最小脈沖寬度tMIN2的情況進(jìn)行了說明。如果從降低聽感噪聲的觀點(diǎn)來說，將驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的脈沖寬度箝位在第二最小脈沖寬度tMIN2較為有利。另一方面，有時(shí)即便不進(jìn)行箝位，也未感覺到噪聲。該情況下，可省略第二最小脈沖寬度信號生成部36及第三邏輯門34，從而可削減電路面積。而且，實(shí)施方式中已對電壓模式的開關(guān)電源進(jìn)行了說明，還可適用于波峰電流模式或平均電流模式等其他方式的開關(guān)電源。該情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白可根據(jù)反饋的方式，來變更第一脈沖調(diào)制器16及第二脈沖調(diào)制器24的構(gòu)成。(第一變形例)圖5是表示第一變形例的開關(guān)電源2a的構(gòu)成的電路圖。開關(guān)電源2a包括波峰電流模式的控制電路100a。在開關(guān)晶體管Ml的源極與接地端子間設(shè)置著檢測電阻Rs。放大器60通過放大檢測電阻Rs的電壓降，而生成與流經(jīng)感應(yīng)器LI的電流相應(yīng)的電流檢測信號Vcs。另外，電流檢測信號Ves的生成方法并不限定于此。第一振蕩器12a生成具有第一頻率的復(fù)位脈沖Skeset及相位補(bǔ)償用的傾斜信號
Yslope。第一脈沖調(diào)制器16a根據(jù)復(fù)位脈沖Skeset及相位補(bǔ)償用的傾斜信號VSU)PE，生成具有第一頻率且具有與誤差信號Vekk相應(yīng)的脈沖寬度的第一脈沖信號SI，并且將第一脈沖信號SI的脈沖寬度箝位在特定的第一最小脈沖寬度T MIm。第一比較器18a將在電流檢測信號Vcs上重疊著傾斜信號Vswpe而成的信號與誤差信號Vekk加以比較，生成與比較結(jié)果相應(yīng)的設(shè)定脈沖SSET。SR觸發(fā)器19的設(shè)定端子中輸入設(shè)定脈沖Sset，復(fù)位端子中輸入來自第一振蕩器12a的復(fù)位脈沖Skeset,且從SR觸發(fā)器19的輸出端子輸出經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的脈沖信號SI，。根據(jù)圖5的開關(guān)電源2a，可獲得與圖1的開關(guān)電源2同樣的效果。只要為本領(lǐng)域技術(shù)人員，則可明白本實(shí)用新型還可適用于平均電流模式、或者固定導(dǎo)通時(shí)間、固定斷開時(shí)間模式的開關(guān)調(diào)節(jié)器。另外，也可在圖5的控制電路IOOa中追加第二最小脈沖寬度信號生成部36及第三邏輯門34，并將驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的脈沖寬度限制在第二最小脈沖寬度tMIN2。圖6是表示第二變形例的開關(guān)電源2b的構(gòu)成的電路圖。開關(guān)電源2b為降壓型的開關(guān)調(diào)節(jié)器，控制電路IOOb與圖1同樣地由電壓模式構(gòu)成。輸出電路102b包含感應(yīng)器L2、整流用二極管D2、及輸出電容器Cl，且具有降壓型開關(guān)調(diào)節(jié)器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(topology)。另夕卜，還可代替整流用二極管D2而使用同步整流用晶體管。開關(guān)晶體管M2由驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)。圖1的第三邏輯門34在圖6中被置換為NOR柵極34b。圖6中，當(dāng)然也可省略第三邏輯門34b及第二最小脈沖寬度信號生成部36。在省略第三邏輯門34b的情況下，可取而代之地插入反相器(圖7的反相器34c)。圖7是表示第三變形例的開關(guān)電源2c的構(gòu)成的電路圖。開關(guān)電源2c為升降壓型的開關(guān)調(diào)節(jié)器，控制電路IOOc與圖1、圖6同樣地由電壓模式構(gòu)成。輸出電路102c具有升降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。開關(guān)晶體管Ml及M2可內(nèi)置于控制電路IOOc中。用以驅(qū)動(dòng)開關(guān)晶體管M2的驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5b由脈沖發(fā)生器60而生成。用以驅(qū)動(dòng)開關(guān)晶體管Ml的驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5a由脈沖發(fā)生器62而生成。脈沖發(fā)生器60及62的構(gòu)成與圖1或圖6所示的構(gòu)成相同。圖7中，可在驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5a、S5b各自的路徑上，追加第二最小脈沖寬度信號生成部36及第三邏輯門34以限制脈沖寬度。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，在圖6或圖7所示的降壓型、或者升降壓型的開關(guān)調(diào)節(jié)器中，也可適用圖5所示的波峰電流模式、或者平均電流模式、固定導(dǎo)通時(shí)間(斷開時(shí)間)模式的構(gòu)成。本實(shí)施方式中，信號的高電平、低電平的邏輯值、電壓信號的大小的關(guān)系為一例，可由反相器等適當(dāng)反轉(zhuǎn)而自由變更。(第二實(shí)施方式)然后，對第二實(shí)施方式的開關(guān)電源進(jìn)行說明。第二實(shí)施方式的開關(guān)電源是以輕負(fù)載時(shí)及重負(fù)載時(shí)的開關(guān)電源的效率改善為目的的實(shí)用新型，可與第一實(shí)施方式組合或者與其他技術(shù)組合而加以利用。圖8是表示第二實(shí)施方式的開關(guān)電源2d的構(gòu)成的電路圖。開關(guān)電源2d中，開關(guān)元件Ml分割為并列設(shè)置的第一開關(guān)晶體管Mla及第二開關(guān)晶體管Mlb而構(gòu)成。而且，第一開關(guān)晶體管Mla與第二開關(guān)晶體管Mlb的控制端子(柵極)可獨(dú)立且個(gè)別地進(jìn)行開關(guān)。如后述般，因第一開關(guān)晶體管Mla主要在重負(fù)載時(shí)使用，所以其尺寸被設(shè)計(jì)得充分大以為了在重負(fù)載時(shí)使開關(guān)電源2d的損耗減小。另一方面，因第二開關(guān)晶體管Mlb主要在輕負(fù)載時(shí)使用，所以其尺寸被設(shè)計(jì)得比第一開關(guān)晶體管Mla的尺寸小以使得柵極驅(qū)動(dòng)電流減小。本實(shí)施方式中，第一開關(guān)晶體管Mla及第二開關(guān)晶體管Mlb內(nèi)置于控制電路IOOd中，但他們也可被外置。控制電路IOOd構(gòu)成為在輕負(fù)載狀態(tài)下，以間歇模式(輕負(fù)載模式)而動(dòng)作，該間歇模式重復(fù)使開關(guān)元件Ml開關(guān)的驅(qū)動(dòng)期間Tdkv與停止開關(guān)元件的開關(guān)的停止期間Tst『而且，控制電路IOOd構(gòu)成為在重負(fù)載時(shí)，以連續(xù)模式而動(dòng)作，該連續(xù)模式將開關(guān)元件Ml以特定的頻率連續(xù)地進(jìn)行開關(guān)。控制電路IOOd除第一開關(guān)晶體管Mla及第二開關(guān)晶體管Mlb外，還包含脈沖信號生成部9、合成部30、第一驅(qū)動(dòng)器40a、第二驅(qū)動(dòng)器40b、及屏蔽信號生成部70。脈沖信號生成部9生成在驅(qū)動(dòng)期間Tdkv內(nèi)至少包含一個(gè)脈沖的驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5。該驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5在驅(qū)動(dòng)期間內(nèi)Tdkv所包含的脈沖的個(gè)數(shù)被控制成負(fù)載越輕則越少。第一驅(qū)動(dòng)器40a忽視驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的至少一個(gè)脈沖中的特定的K個(gè)(K為自然數(shù))脈沖，而根據(jù)除K個(gè)脈沖外的脈沖來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管Mia。另一方面，第二驅(qū)動(dòng)器40b根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的脈沖中的至少K個(gè)脈沖來驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)晶體管Mlb。本實(shí)施方式中，對K = I的情況進(jìn)行說明，但K可為任意數(shù)。如所述般，驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的脈沖的個(gè)數(shù)根據(jù)負(fù)載而變動(dòng)。當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)器40a在應(yīng)忽視的K個(gè)脈沖是根據(jù)負(fù)載而脈沖的個(gè)數(shù)減少至K個(gè)為止時(shí)驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的K個(gè)脈沖。屏蔽信號生成部70在包含生成K個(gè)脈沖的期間的屏蔽期間Tmsk內(nèi)，生成成為特定電平(本實(shí)施方式中為低電平)的屏蔽信號SBK。第一驅(qū)動(dòng)器40a在屏蔽信號Smsk為低電平的屏蔽期間Tmsk內(nèi)，停止第一開關(guān)晶體管Mla的驅(qū)動(dòng)，在除此以外的期間內(nèi)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管Mia。例如，第一驅(qū)動(dòng)器40a包含生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5與屏蔽信號Smsk的邏輯積的AND柵極41，且根據(jù)AND柵極41的輸出來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管Mia。由此，第一驅(qū)動(dòng)器40a并非利用驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的K個(gè)脈沖來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管Mla，而可利用剩余的脈沖來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管Mia。第一驅(qū)動(dòng)器40a較理想的是在以連續(xù)模式動(dòng)作的重負(fù)載狀態(tài)下，根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的所有脈沖來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管Mla。因此，屏蔽信號生成部70在重負(fù)載狀態(tài)下，將屏蔽信號Smsk固定為高電平。在本實(shí)施方式中，第二驅(qū)動(dòng)器40b不僅根據(jù)K個(gè)脈沖，而且根據(jù)其他所有脈沖來驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)晶體管Mlb。在該情況下，第二驅(qū)動(dòng)器40b接收驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5，并根據(jù)該驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5來驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)晶體管Mlb即可。在變形例中，第二驅(qū)動(dòng)器40b僅利用K個(gè)脈沖來驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)晶體管Mlb。該變形例中，第二驅(qū)動(dòng)器40b在屏蔽信號Smsk為低電平的屏蔽期間Tmsk內(nèi)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5來驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)晶體管M2b，在除此以外的期間內(nèi)，停止第二驅(qū)動(dòng)器40b的驅(qū)動(dòng)。第二驅(qū)動(dòng)器40b可與第一驅(qū)動(dòng)器40a同樣地設(shè)置著邏輯門。以上為控制電路IOOd的構(gòu)成。然后對控制電路IOOd的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖9(a)、(b)是表示圖8的開關(guān)電源2d的動(dòng)作的波形圖。圖9(a)中，驅(qū)動(dòng)期間Tdkv中的驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的脈沖的個(gè)數(shù)比K( = I)多。屏蔽信號Smsk以在包含最前頭的K = I個(gè)脈沖的屏蔽期間Tmsk內(nèi)成為低電平的方式而生成。第一驅(qū)動(dòng)器40a在屏蔽期間Tmsk內(nèi)，忽視驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的脈沖。因此，第2個(gè)以后的脈沖被提供給第一開關(guān)晶體管Mla的柵極。另一方面，第二驅(qū)動(dòng)器40b將驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5直接提供給第二開關(guān)晶體管Mlb的柵極。由此，利用屏蔽期間Tmsk產(chǎn)生的除K個(gè)脈沖外的剩余的脈沖，來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管Mla及第二開關(guān)晶體管Mlb。因此，開關(guān)元件Ml的導(dǎo)通電阻減小，開關(guān)電源2d為低損耗、
高效率。然后，參照圖9(b)。當(dāng)負(fù)載比圖9(a)進(jìn)一步減輕時(shí)，驅(qū)動(dòng)期間Tdkv中的驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的脈沖的個(gè)數(shù)減少。當(dāng)脈沖的個(gè)數(shù)減少至K個(gè)以下時(shí)，第一開關(guān)晶體管Mla的開關(guān)完全停止，僅第二開關(guān)晶體管Mlb開關(guān)。由此，在輕負(fù)載時(shí)，不需要針對尺寸大的第一開關(guān)晶體管Mla的柵極驅(qū)動(dòng)電流，而僅使柵極電容小的第二開關(guān)晶體管Mlb開關(guān)，從而可降低柵極驅(qū)動(dòng)電流并提高效率。如所述般，開關(guān)電源2d中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的脈沖的個(gè)數(shù)減少至K個(gè)以下時(shí)，第一開關(guān)晶體管Mla的開關(guān)停止。換句話說，可根據(jù)參數(shù)K來選擇應(yīng)使第一開關(guān)晶體管Mla的驅(qū)動(dòng)停止的負(fù)載電流的電平。以上為第二實(shí)施方式的開關(guān)電源2d的基本構(gòu)成。[0198]脈沖信號生成部9的構(gòu)成未作特別限定，可利用任意的調(diào)制器，開關(guān)電源2d可與第一實(shí)施方式的控制電路100適當(dāng)組合。以下，對開關(guān)電源2d與第一實(shí)施方式的組合進(jìn)行說明。圖10表示開關(guān)電源2d的脈沖信號生成部9的構(gòu)成例的電路圖。脈沖信號生成部9包括誤差放大器10、第一脈沖調(diào)制器16、第二脈沖調(diào)制器24、及合成部30。脈沖信號生成部9的各區(qū)塊的基本構(gòu)成及動(dòng)作為第一實(shí)施方式中所說明般。圖10的第一脈沖調(diào)制器16除圖1的第一脈沖調(diào)制器16外還包含SR觸發(fā)器19。SR觸發(fā)器19的復(fù)位端子中輸入第一比較器18的輸出，且其設(shè)定端子中輸入第一最小脈沖寬度信號S3。通過設(shè)置SR觸發(fā)器19，第一比較器18的輸出與第一最小脈沖寬度信號S3同步。由此，可使從第一邏輯門22輸出的第一脈沖信號SI的最小脈沖寬度與第一最小脈沖寬度信號S3的脈沖寬度準(zhǔn)確地一致。屏蔽信號生成部70包含觸發(fā)器72。觸發(fā)器72的輸入端子(D)中輸入高電平電壓VH。而且，觸發(fā)器72的時(shí)鐘端子(負(fù)邏輯)中輸入表示屏蔽期間Tmsk的后緣的脈沖信號SI I，且其復(fù)位端子8 (負(fù)邏輯)中輸入第二脈沖信號S2。圖11是表示脈沖信號生成部9的第二振蕩器的構(gòu)成例的電路圖。此處，設(shè)為第一頻率 = 400kHz,第二頻率 f2 = 25kHz, K = I。由圖4的第一振蕩器12生成400kHz的時(shí)鐘信號CLK。該時(shí)鐘信號CLK由分頻器52而1/16分頻。AND柵極Al生成分頻器52的觸發(fā)器的各階段的輸出的邏輯積的脈沖信號S7。該脈沖信號S7相當(dāng)于圖10的脈沖信號S11。AND柵極A2為圖4的第二最小脈沖寬度信號生成部36的另一構(gòu)成例。生成AND柵極Al的輸出S7與時(shí)鐘信號CLK的邏輯積即第二最小脈沖寬度信號S4。也可代替AND柵極A2，設(shè)置圖4的第二最小脈沖寬度信號生成部36從而設(shè)為其他構(gòu)成。相反，第一實(shí)施方式中，也可代替第二最小脈沖寬度信號生成部36而使用AND柵極A2。圖12是表不圖10的脈沖信號生成部9的動(dòng)作的波形圖。第二周期信號Vqsc2表不成單調(diào)傾斜，如圖3所示，也可為階段性地上升的波形。第二脈沖信號S2為高電平的期間T 2與驅(qū)動(dòng)期間Tdkv相對應(yīng)，第二脈沖信號S2為低電平的期間與停止期間Tstop相對應(yīng)。根據(jù)誤差信號Vekk的電平，第二脈沖信號S2的脈沖寬度發(fā)生變化，驅(qū)動(dòng)期間Tdkv內(nèi)所包含的驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5的脈沖的個(gè)數(shù)發(fā)生變化。而且，隨著負(fù)載變輕，驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5所包含的脈沖在時(shí)間上從后開始由第二脈沖信號S2而屏蔽。也就是，當(dāng)脈沖減少至K個(gè)為止時(shí)所剩余的脈沖在時(shí)間軸上為最前頭的K個(gè)。在25kHz的周期的開始時(shí)刻t0，屏蔽信號Smsk成為低電平。這是因?yàn)?，利用前一周期的第二脈沖信號S2的負(fù)邊緣而使觸發(fā)器72復(fù)位。然后，在時(shí)刻tl，利用脈沖信號Sll的負(fù)邊緣而向高電平轉(zhuǎn)變。時(shí)刻to tl為止的期間成為屏蔽期間Tmsk。根據(jù)圖11的構(gòu)成生成脈沖信號S11，以包含25kHz的周期的最前頭的K = I個(gè)脈沖的方式可生成屏蔽期間Tbk。另外，應(yīng)明白在將K設(shè)為I以外的值的情況下，可重組輸入至圖11的AND柵極Al的信號。在時(shí)刻t2的第二脈沖信號S2的負(fù)邊緣以后,屏蔽信號Smsk為低電平,從時(shí)刻t2開始到下一周期的開始時(shí)刻t3為止的期間為停止期間Tstot,因而屏蔽信號Smsk的電平為冗余(Don, t Care)。如此，根據(jù)圖10、圖11的控制電路100d，在輕負(fù)載時(shí)，可生成根據(jù)負(fù)載而脈沖數(shù)變化的驅(qū)動(dòng)脈沖信號S5，并且可生成在包含K個(gè)脈沖的屏蔽期間Tmsk內(nèi)成為低電平的屏蔽信
可 Smsk o根據(jù)該控制電路100d，可在重負(fù)載時(shí)獲得以下的效果。當(dāng)負(fù)載變重時(shí)，第二脈沖信號S2繼續(xù)維持高電平，并非為重復(fù)驅(qū)動(dòng)期間Tdkv與停止期間Tsto的間歇模式，而是在以第一頻率使開關(guān)元件Ml開關(guān)的連續(xù)模式下進(jìn)行動(dòng)作。此時(shí)，因第二脈沖信號S2持續(xù)維持高電平，所以屏蔽信號生成部70的觸發(fā)器72不會(huì)復(fù)位，屏蔽信號Smsk持續(xù)為高電平。由此，在負(fù)載重的狀態(tài)下，可利用包含K個(gè)脈沖的所有脈沖來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管Mla，從而可提高效率。第二實(shí)施方式的技術(shù)可與第一實(shí)施方式中說明的各種變形例進(jìn)行組合。S卩，可與 降壓型、升壓型、升降壓型的開關(guān)電源進(jìn)行組合。已根據(jù)實(shí)施方式，并使用特定的語句對本實(shí)用新型進(jìn)行了說明，但實(shí)施方式僅表示本實(shí)用新型的原理、應(yīng)用，在實(shí)施方式中在不脫離權(quán)利要求所規(guī)定的本實(shí)用新型的思想的范圍內(nèi)，可進(jìn)行多個(gè)變形例或配置的變更。
權(quán)利要求1.一種控制電路，其特征在于是包含開關(guān)元件的升壓型、降壓型或者升降壓型的開關(guān)電源的控制電路； 所述開關(guān)元件包括各自的控制端子相獨(dú)立、且并列設(shè)置的第一開關(guān)晶體管及比所述第一開關(guān)晶體管小的第二開關(guān)晶體管； 所述控制電路構(gòu)成為在輕負(fù)載狀態(tài)下，重復(fù)使開關(guān)元件開關(guān)的驅(qū)動(dòng)期間與停止開關(guān)元件的開關(guān)的停止期間； 所述控制電路包括 脈沖信號生成部，其生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號，該驅(qū)動(dòng)脈沖信號在所述驅(qū)動(dòng)期間內(nèi)至少包含一個(gè)脈沖，且負(fù)載越輕則所述驅(qū)動(dòng)期間內(nèi)的脈沖的個(gè)數(shù)越少； 第一驅(qū)動(dòng)器，其根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號所包含的至少一個(gè)脈沖中的除特定的K個(gè)(K為自然數(shù))外的脈沖來驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)晶體管；及 第二驅(qū)動(dòng)器，其根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號所包含的脈沖中的至少所述K個(gè)脈沖來驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)晶體管；且 所述K個(gè)脈沖是在所述脈沖的個(gè)數(shù)減少至K個(gè)為止時(shí)所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號所包含的K個(gè)脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于 所述脈沖信號生成部包括 第一振蕩器，其生成第一頻率的第一周期信號； 第二振蕩器，其生成具有傾斜部分的比所述第一頻率低的第二頻率的第二周期信號；誤差放大器，其生成誤差信號，該誤差信號對應(yīng)于表示所述開關(guān)電源的電氣狀態(tài)的反饋信號與特定的基準(zhǔn)電壓的誤差； 第一脈沖調(diào)制器，其根據(jù)與所述誤差信號相應(yīng)的信號及所述第一周期信號，生成具有所述第一頻率且具有與所述誤差信號相應(yīng)的脈沖寬度的第一脈沖信號，并且將所述第一脈沖信號的脈沖寬度箝位在特定的第一最小脈沖寬度； 第二脈沖調(diào)制器，其通過將與所述誤差信號相應(yīng)的信號和所述第二周期信號進(jìn)行比較，而生成具有與所述誤差信號相應(yīng)的脈沖寬度的第二脈沖信號；及 合成部，其將所述第一脈沖信號與所述第二脈沖信號合成，生成所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制電路，其特征在于 所述第一脈沖調(diào)制器隨著所述誤差信號降低，而縮短所述第一脈沖信號的脈沖寬度，且當(dāng)所述誤差信號比某一臨界值電平小時(shí)，將所述第一脈沖信號的脈沖寬度箝位在所述第一最小脈沖寬度； 所述第二脈沖調(diào)制器在所述第一脈沖信號的脈沖寬度被箝位的狀態(tài)下，隨著所述誤差信號降低，而縮短所述第二脈沖信號的脈沖寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制電路，其特征在于 所述第一周期信號具有在第一下限電平、與比所述第一下限電平高的第一上限電平之間變化的傾斜部分； 所述第二周期信號在比所述第一下限電平低的第二下限電平、與比所述第二下限電平高的第二上限電平之間變化； 所述第一脈沖調(diào)制器通過將所述誤差信號與所述第一周期信號加以比較，而生成所述第一脈沖信號； 所述第二脈沖調(diào)制器通過將所述誤差信號與所述第二周期信號加以比較，而生成所述第二脈沖信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制電路，其特征在于 所述第二上限電平設(shè)定得比所述第一下限電平高。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的控制電路，其特征在于 還包括屏蔽信號生成部，所述屏蔽信號生成部在包含所述K個(gè)脈沖的屏蔽期間，生成成為特定電平的屏蔽信號； 所述第一驅(qū)動(dòng)器在所述屏蔽信號為所述特定電平的期間，停止所述第一開關(guān)晶體管的驅(qū)動(dòng)，在其以外的期間，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號來驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)晶體管； 所述第二驅(qū)動(dòng)器在至少所述屏蔽信號為所述特定電平的期間，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號來驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于 K=1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于 在重負(fù)載狀態(tài)下，所述第一驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號所包含的所有脈沖來驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于 所述屏蔽信號生成部在重負(fù)載狀態(tài)下，將所述屏蔽信號固定為與所述特定電平不同的電平。
10.一種開關(guān)電源，其特征在于包括 開關(guān)晶體管； 輸出電路，其包含與所述開關(guān)晶體管連接的電感元件、輸出電容器、及整流元件；及 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的控制電路，其對所述開關(guān)晶體管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
11.一種電子設(shè)備，其特征在于 包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的開關(guān)電源。
專利摘要本實(shí)用新型涉及控制電路以及使用該控制電路的開關(guān)電源及電子設(shè)備。本實(shí)用新型改善開關(guān)電源的輕負(fù)載的效率?？刂齐娐?100d)構(gòu)成為在輕負(fù)載狀態(tài)下，重復(fù)使開關(guān)元件(M1)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)期間與停止該開關(guān)的停止期間。脈沖信號生成部(9)生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號(S5)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(S5)在驅(qū)動(dòng)期間內(nèi)至少包含一個(gè)脈沖，且負(fù)載越輕則驅(qū)動(dòng)期間內(nèi)的脈沖的個(gè)數(shù)越少。第一驅(qū)動(dòng)器(40a)根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(S5)所包含的至少一個(gè)脈沖中的除特定的K個(gè)(K為自然數(shù))外的脈沖來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)晶體管(M1a)。K個(gè)脈沖是在脈沖的個(gè)數(shù)減少至K個(gè)為止時(shí)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(S5)所包含的K個(gè)脈沖。
文檔編號H02M3/155GK202840922SQ20122041217
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者石野勉 申請人:羅姆股份有限公司