本發(fā)明涉及開關調節(jié)器，特別涉及在輕負載時削減消耗電流的技術。

背景技術：

電子設備要求低耗電。特別是，智能手機、便攜設備、可佩戴設備等由于進行電池驅動，因此更加強烈地要求低耗電。開關調節(jié)器被用作各種電子設備的電壓供給源。對于開關調節(jié)器，要求即使從輸出端子供給到負載的電流從低電流到大電流大幅度發(fā)生變化，也將效率維持得較高。

圖3是示出以往的同步整流型的開關調節(jié)器300的電路圖。開關調節(jié)器300由反饋電阻7、比較器10、基準電壓電路12、r-s觸發(fā)器13、接通時間控制電路14、輸出控制電路15、驅動電路16和17、比較器18、功率fet2和4、電感器3以及電容器5構成(例如，參照專利文獻1)。

對輸出電壓vout進行分壓的反饋電阻7輸出反饋電壓vfb?；鶞孰妷弘娐?2輸出基準電壓vref。比較器10將反饋電壓vfb與基準電壓vref進行比較，輸出置位信號。在置位端子s接收到置位信號時，r-s觸發(fā)器13將高電平的信號輸出到輸出端子q。在接收到輸出端子q的高電平的信號時，接通時間控制電路14在規(guī)定時間后將復位信號輸出到復位端子r。在復位端子r接收到復位信號時，r-s觸發(fā)器13將低電平的信號輸出到輸出端子q。輸出控制電路15根據(jù)r-s觸發(fā)器13的輸出端子q的輸出信號，產(chǎn)生功率fet2和4的驅動信號。

上述開關調節(jié)器300如以下那樣動作來實現(xiàn)低耗電。

在重負載模式下，功率fet2和4是在開關調節(jié)器300中主要耗電的部分。所以，開關調節(jié)器300通過減小功率fet2和4的導通電阻值，能夠實現(xiàn)低耗電和高效率。

在輕負載模式下，由于功率fet2和4中的電力消耗較小，所以由比較器10等電路帶來的電力消耗成為主要的電力損耗。因此，減小比較器10等的電力損耗成為實現(xiàn)低耗電和高效率的有效手段。

例如，比較器18將電感器3的一端的電壓與gnd端子的電壓進行比較，在電壓關系反轉時，將檢測信號輸出到比較器10。比較器10在接收到比較器18的檢測信號后，轉移到使工作電流減小的低消耗電流動作。

專利文獻1：美國專利第8970199號說明書

例如，比較器10一般在通常動作時消耗幾μa級到幾十μa級的電流，在負載電流為1μa以下或幾μa的輕負載模式的情況下，需要將消耗電流抑制為1μa以下，以將效率維持得較高。此外，反饋電阻7需要設電阻值為幾mω～幾百mω來削減消耗電流。

這里，在反饋電阻7的電阻值是幾mω～幾百mω的情況下，在將比較器10的工作電流切換到小電流以進行低消耗電流動作時，連接有反饋電阻7的比較器10的輸入端子的反饋電壓vfb容易由于噪聲耦合而發(fā)生變動。并且，由于反饋電阻7的電阻值較大，所以發(fā)生了變動的反饋電壓vfb返回到正常電壓需要較長的時間。所以，作為開關調節(jié)器，存在動作裕量下降或者產(chǎn)生誤動作的課題。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決以往的課題，本發(fā)明的開關調節(jié)器設為如下結構。

一種開關調節(jié)器，其具有：反饋電阻，其輸出反饋電壓；基準電壓電路，其產(chǎn)生基準電壓；以及比較器，其第一輸入端子與所述反饋電阻的輸出端子連接，第二輸入端子與所述基準電壓電路的輸出端子連接，對所述反饋電壓和所述基準電壓進行比較，所述開關調節(jié)器根據(jù)所述比較器輸出的信號，控制連接在電壓輸入端子與輸出端子之間的功率fet，輸出期望的電壓，該開關調節(jié)器的特征在于，具有：輕負載模式檢測電路，其檢測輕負載模式；第一開關，其設置在所述反饋電阻的輸出端子與所述第一輸入端子之間；以及第二開關，其設置在所述第一輸入端子與所述第二輸入端子之間，在所述比較器根據(jù)所述輕負載模式檢測電路的檢測信號而切換工作電流時，所述第一開關斷開，所述第二開關接通。

根據(jù)本發(fā)明的開關調節(jié)器，在比較器的輸入端子處設置開關，在切換通常電流動作與低消耗電流動作時，從比較器的輸入端子斷開電阻值較大的反饋電阻，所以能夠抑制噪聲耦合，并抑制開關調節(jié)器的誤動作。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明實施方式的開關調節(jié)器的電路圖。

圖2是示出本實施方式的開關調節(jié)器的另一例的電路圖。

圖3是示出以往的同步整流型的開關調節(jié)器的電路圖。

標號說明

10、18、24：比較器；12、23：基準電壓電路；13：r-s觸發(fā)器；14：接通時間控制電路；15：輸出控制電路；21：三角波產(chǎn)生電路；22：誤差放大器。

具體實施方式

圖1是本發(fā)明實施方式的開關調節(jié)器100的電路圖。

本實施方式的開關調節(jié)器100具有反饋電阻7、開關8和9、比較器10、電容器11、基準電壓電路12、r-s觸發(fā)器13、接通時間控制電路14、輸出控制電路15、驅動電路16和17、作為高側開關元件的功率fet2、作為低側開關元件的功率fet4、電感器3以及電容器5。

反饋電阻7對輸出端子out的輸出電壓vout進行分壓，輸出反饋電壓vfb。基準電壓電路12輸出基準電壓vref。比較器10將反饋電壓vfb與基準電壓vref進行比較，并輸出檢測信號。在置位端子s接收到置位信號時，r-s觸發(fā)器13將高電平的信號輸出到輸出端子q。在接收到輸出端子q的高電平的信號時，接通時間控制電路14在規(guī)定時間后將復位信號輸出到復位端子r。在復位端子r接收到復位信號時，r-s觸發(fā)器13將低電平的信號輸出到輸出端子q。輸出控制電路15根據(jù)r-s觸發(fā)器13的輸出端子q的輸出信號，產(chǎn)生功率fet2和4的驅動信號。比較器18將電感器3的一端的電壓與gnd端子的電壓進行比較，在電壓關系反轉時，將檢測信號輸出到比較器10。比較器10在接收到比較器18的檢測信號后，轉移到使工作電流減小的低消耗電流動作。

接著，說明開關8和9。

開關8連接在反饋電阻7的輸出端子與比較器10的反相輸入端子之間。開關9連接在比較器10的反相輸入端子與同相輸入端子之間。

當開關調節(jié)器100在重負載模式下進行動作時，開關8接通，開關9斷開。在該開關8和9的狀態(tài)下，開關調節(jié)器100成為與通常的開關調節(jié)器相同的電路結構。而且，比較器10以通常的工作電流進行動作。

這里，在開關調節(jié)器100從重負載模式變?yōu)檩p負載模式時，比較器10接收到比較器18的檢測信號，并轉移到減小工作電流的低消耗電流動作。例如，對第一恒流源和第二恒流源進行切換，該第一恒流源使得在比較器10中流過通常的工作電流，該第二恒流源相比第一恒流源使得在比較器10中流過的電流較小。

在比較器18輸出檢測信號時，首先，開關8斷開，開關9接通。所以，比較器10的反相輸入端子與反饋電阻7之間的連接斷開，反相輸入端子與同相輸入端子之間被連接。接著，比較器10轉移到減小工作電流的低消耗電流動作。然后，開關8接通，開關9斷開，開關調節(jié)器返回到通常的電路結構。

這時，可以從比較器10的目標節(jié)點達到期望的動作點、或者接近該電壓起，對開關8和9進行切換?；蛘?，可以使用定時器電路等，在期望的時刻依次進行上述動作。

此外，在開關調節(jié)器100從輕負載模式變?yōu)橹刎撦d模式時，也同樣在切換開關8和9的連接之后切換比較器10的工作電流。

如以上所說明那樣，在切換通常電流動作與低消耗電流動作時，比較器10的反相輸入端子與反饋電阻7之間的連接斷開，所以反相輸入端子不會受到噪聲耦合的影響。所以，能夠抑制開關調節(jié)器的誤動作。

此外，比較器10通過開關9連接反相輸入端子與同相輸入端子，而成為基準電壓vref。一般而言，基準電壓電路12由于輸出阻抗較低，所以針對噪聲耦合具有較強的耐性。假如即使在基準電壓電路12的輸出阻抗較高的情況下，也能夠通過追加電容器11，將阻抗保持得較低，從而針對噪聲耦合能夠具有較強的耐性。

另外，雖然在本實施方式的說明中，使用同步整流型的開關調節(jié)器100進行了說明，但只要適合于檢測輕負載模式并切換工作電流的比較器即可，所以不限定于開關調節(jié)器的結構。例如，也可以是具有圖2所示的開關調節(jié)器200，該開關調節(jié)器200具有三角波產(chǎn)生電路21、誤差放大器22、基準電壓電路23、比較器24和肖特基二極管25。