[发明专利]开关电源的控制电路、控制方法及开关电源、电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源。

背景技术

为生成比输入电压高的电压或者低的电压，利用开关电源。开关电源具有输出 电感器、输出电容器、开关晶体管以及用于控制开关晶体管的导通关断的控制电路。

为提高开关电源轻负荷时的效率，在轻负荷状态下有时降低开关元件的导通、 关断切换的频度，亦即开关频率。由此谋求降低开关元件的导通电阻引起的损耗、 开关元件的栅极电容的充放电电流引起的损耗、整流元件中的损耗。

专利文献1：日本特开平9-266664号公报

专利文献2：日本特开平6-006969号公报

专利文献3：日本特开平10-108457号公报

专利文献4：日本特开2008-172909号公报

专利文献5：日本特开2005-261009号公报

专利文献6：日本特开平7-222438号公报

1.但是，当负荷变轻，开关频率降低时，进入20～20kHz程度的可听频带，有 时装载开关电源的装置(电子设备)的用户会将开关感知为音响噪声，不理想。另 外，即使未作为音响噪声听到，有时开关频率变动也不理想。

本发明鉴于这样的课题做出，其某种方式例示的目的之一是提供在轻负荷状态 下开关频率稳定的开关电源。

2.对于开关电源的开关晶体管，要求高耐压、低导通电阻、低漏电流这样相反 的3种特性。一般，漏电流低、导通电阻低的MOSFET(MetalOxideSemiconductor FieldEffectTransistor)难于在耐压低、升压型的开关电源中使用。当作为开关晶体管 利用高耐压元件时，其导通电阻升高。当降低开关晶体管的栅极阈值电压时，虽然 能够降低导通电阻，但是漏电流增加，轻负荷时的效率降低。

本发明鉴于这样的课题做出，其某种方式例示的目的之一是提供很好地权衡具 备高耐压、低导通电阻、低漏电流的开关电源。

发明内容

1.本发明的某种方式涉及包含开关元件的升压型、降压型或者升降压型的开关 电源的控制电路。控制电路具有：误差放大器，用于生成与表示开关电源的电状态 的反馈信号和规定的基准电压的误差对应的误差信号；第一振荡器，生成第一频率 的第一周期信号；第二振荡器，生成具有斜坡部分的比第一频率低的第二频率的第 二周期信号；第一脉冲调制器，其根据与误差信号对应的信号以及第一周期信号， 生成具有与误差信号对应的脉冲宽度且具有第一频率的第一脉冲信号，并且将第一 脉冲信号的脉冲宽度箝位到规定的第一最小脉冲宽度；第二脉冲调制器，其通过比 较与误差信号对应的信号和第二周期信号，生成具有与误差信号对应的脉冲宽度的 第二脉冲信号；合成部，合成第一脉冲信号和第二脉冲信号，并生成驱动脉冲信号； 以及驱动器，根据驱动脉冲信号驱动开关元件。

在重负荷状态下，调节第一脉冲信号的脉冲宽度，在轻负荷状态下，第一脉冲 信号的脉冲宽度被固定在第一最小脉冲宽度，并且第二脉冲信号的脉冲宽度根据负 荷变化，第一脉冲信号被屏蔽。其结果，在轻负荷状态下，能够减少脉冲数，能够 提高效率，同时能够将开关频率固定在第二频率。

第一脉冲调制器，也可以随误差信号降低而缩短第一脉冲信号的脉冲宽度，当 误差信号变得比某阈值电平低时，箝位到第一最小脉冲宽度。第二脉冲调制器，也 可以在第一脉冲信号的脉冲宽度被箝位的状态下，随误差信号降低缩短第二脉冲信 号的脉冲宽度。

第一周期信号，也可以具有在第一下限电平和比第一下限电平高的第一上限电 平之间变化的斜坡部分。第二周期信号，也可以在比第一下限电平低的第二下限电 平和比第二下限电平高的第二上限电平之间变化。第一脉冲调制器，也可以通过比 较误差信号和第一周期信号生成第一脉冲信号，第二脉冲调制器，也可以通过比较 误差信号和第二周期信号生成第二脉冲信号。

第二上限电平也可以设定得比第一下限电平高。在这种情况下能够防止不灵敏 带。