[发明专利]开关调整器控制电路、开关调整器及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及电源装置，尤其是涉及开关调整器。

背景技术

在各种各样的电子设备中，为了对内部所使用的电子电路提供恰当的电压，而广泛地利用开关调整器等的升压型或者降压型DC/DC变换器。这样的开关调整器具有生成用于控制开关元件导通/截止的开关信号的开关调整器控制电路。

作为该开关信号，广泛利用频率恒定且根据其脉冲宽度来使开关元件导通/截止的PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)信号(参照JP特开2003-219638号公报、JP特开2003-319643号公报)。但是，在利用了这样的PWM信号的频率固定方式中，从一次使开关元件导通起至下一次导通为止的期间被固定成通过开关频率的倒数所得到的周期时间，所以，不能追随比开关频率要高速的负载变动、输入电压的变动而存在有输出会变得不安定这样的课题。

对此，由于要应对要求高速的负载响应性的应用，可考虑将开关信号的脉冲宽度即导通时间Ton固定，使成为高电平的定时即频率发生变化这样的方式(以下，称之为“导通时间固定方式”)。根据该导通时间固定方式，较之于频率固定方式，能够针对负载变动、输入电压变动而进行高速响应。

另外，作为与导通时间固定方式的开关调整器相关联的现有技术的一个示例，例如可举出本申请人所揭示的国际公开第2006/046372号公报。

在搭载有这样的开关调整器的电子设备中，存在有需要多个不同电压的情形，存在有设置多个通道(channel)的降压型开关调整器，将相同的输入电压以不同的降压率降压后再输出的情形。此时，多个通道的开关信号同时成为导通，各通道的开关元件如同时导通时，从供给输入电压的输入电源所供给的输入电流的瞬时值将急剧地增加。在降压型开关调整器的输入电流的变动变大时，需要将输入电源的电流容量增大，或者需要将平滑化用的输入电容器的容量增大。而且，输入电流瞬间性增大时，开关噪声增加，所以，周边电路的误动作以及EMI(Electro Magnetic Interference：电磁干扰)的增加也将成为问题。

在此，对上述的问题，尝试考虑不同的2种方式的开关调整器。降压型开关调整器的占空比Duty在稳定状态下成为Duty＝Vout/Vin。在利用PWM信号的频率固定方式中，能够由相同的振荡器来生成多个通道的开关信号，能够与占空比无关地，将多个开关信号的频率设为相同，所以，能够易于获得多个通道间的同步，能够易于使开关信号成为导通的定时进行移位。另一方面，在导通时间固定方式的开关调整器的情况下，且将各通道中的开关信号的导通时间Ton设为相等的情况下，占空比发生变化时，开关信号的频率发生变化，难以取得各通道间的同步，从而存在有多个开关信号同时导通的可能性。因此，对于将导通时间固定方式的开关调整器进行多通道化来使用的情况下，存在有输入电流的增加以及EMI的增加发生这样的问题。

另外，为了将导通时间固定方式的开关调整器在输出稳定时(输出不变时)以恒定的动作频率来进行驱动，而存在有下述的问题点。

在导通时间固定方式的开关调整器中，理想的导通时间Ton为Ton＝α×(Vout/Vin)，如考虑IC内部的迟延或由元件偏差所产生的误差A的影响，实际的导通时间Ton’成为Ton’＝α×(Vout/Vin)±A。另外，上式中的符号α是IC固有的电路常数。

图16是表示开关调整器的动作频率发生变动的样子的时间图，(a)表示没有误差A的理想的状态(A＝0)，(b)表示误差A在使导通时间Ton变长的方向上发生作用的状态(A＞0)，以及(c)表示误差A在使导通时间Ton变短的方向上发生作用的状态(A＜0)下的各自的开关电压Vsw(参照图15)。

将图16中的符号(a)与(b)进行对比可知，实际的导通时间Ton’比理想的导通时间Ton长了误差A时，受其影响，截止时间Toff也变长，所以，作为结果，开关调整器的动作频率比规定的目标值变低。

另外，将图16中的符号(a)与(c)进行对比可知，实际的导通时间Ton’比理想的导通时间Ton短了误差A时，受其影响，截止时间Toff也变短，所以，作为结果，开关调整器的动作频率比规定的目标值变高。