[发明专利]开关电路及DC-DC转换器

说明书

本申请基于2011年3月22日在日本申请的特愿2011-062756为基础主张优先权，将其内容全部援引到本说明书中。

技术领域

本发明具体涉及开关电路及DC-DC转换器(DC-to-DC converter)。

背景技术

开关电路作为电感性负载所驱动的输出电路被广泛使用。例如，在降压型DC-DC转换器中，利用由高端(high side)开关与低端((low side))开关构成的开关电路，对电感器(inductor)进行驱动。

当高端开关截止时，低端开关中流过电流。然后，当变化成低端开关截止、高端开关导通时，低端开关的寄生二极管的恢复电流在高端开关中流过。因此，如果想要实现开关的高速化、或使用低导通电阻的元件来提高效率，则恢复电流也变大，成为开关噪声产生、动作效率降低的重要因素。而且，低导通电阻的元件在输出端子短路时有可能被击穿(破壊)。

发明内容

本发明的实施方式提供一种实现了开关噪声的减少和动作效率的提高，并且防止了开关元件的击穿的开关电路以及DC-DC转换器。

根据实施方式，提供一种具备高端开关、低端开关和驱动电路的开关电路。上述高端开关连接在电源端子与输出端子之间。上述低端开关连接在上述输出端子与接地端子之间。上述驱动电路根据控制信号，使上述高端开关及上述低端开关的任一个开关截止，在第1期间的期间将第1电压向另一个开关的控制端子供给，使上述另一个开关导通，在经过上述第1期间后，对上述另一个开关的上述控制端子供给比上述第1电压高的第2电压。

根据本发明的实施方式，可以提供实现了开关噪声的减少和动作效率的提高，并且防止了开关元件的击穿的开关电路以及DC-DC转换器。

附图说明

图1是例示第1实施方式涉及的开关电路的构成的电路图。

图2是图1中表示的开关电路的主要信号的时间图，(a)表示高端控制信号VH，(b)表示低端控制信号VL，(c)表示信号VR，(d)表示信号VD，(e)表示栅极电压VG，(f)表示输出电压VLX，(g)表示高端电流IH。

图3是表示栅极/源极间电压VGs与导通电阻Ron的关系的特性图。

图4是表示高端开关的状态的特性图，(a)表示导通电阻Ron，(b)表示高端电流IH。

图5是例示第2实施方式涉及的开关电路的构成的电路图。

图6是图5中表示的开关电路的主要信号的时间图，(a)表示高端控制信号VH，(b)表示低端控制信号VL，(c)表示信号VR，(d)表示信号VD，(e)表示栅极电压VG，(f)表示输出电压VLX，(g)表示短路检测信号VS，(h)表示高端电流IH。

图7是例示第2实施方式涉及的开关电路的其他构成的电路图。

图8是图7中表示的开关电路的主要信号的时间图，(a)表示高端控制信号VH，(b)表示低端控制信号VL，(c)表示信号VR，(d)表示信号VD，(e)表示栅极电压VG，(f)表示输出电压VLX，(g)表示短路检测信号VS。

图9是例示第3实施方式涉及的DC-DC转换器的构成的电路图。

图10是图9中表示的DC-DC转换器的主要信号的时间图，(a)表示高端控制信号VH，(b)表示低端控制信号VL，(c)表示栅极电压VG，(d)表示开关电路的输出电压VLX，(e)表示高端电流IH，(f)表示低端电流IL，(g)表示电感器电流ILL。

图11是图9中表示的DC-DC转换器的主要信号的其他时间图，(a)表示高端控制信号VH，(b)表示低端控制信号VL，(c)表示栅极电压VG，(d)表示开关电路的输出电压VLX，(e)表示高端电流IH，(f)表示低端电流IL，(g)表示电感器电流ILL。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。其中，在本申请说明书与各附图中，对于和已有附图中叙述过的要素相同的要素赋予相同的附图标记，并适当省略详细的说明。

(第1实施方式)

图1是例示第1实施方式涉及的开关电路的构成的电路图。

在开关电路1中，电源端子2与输出端子之间连接有高端开关3。输出端子5与接地端子GND之间连接有低端开关4。高端开关3与低端开关4串联连接。输出端子5上连接有电感性负载6。

控制高端开关3和低端开关4的信号由驱动电路7生成。驱动电路7根据被从外部输入的高端控制信号VH以及低端控制信号VL，使高端开关3及低端开关4分别导通或者截止。