[实用新型]升压型DC/DC转换器以及包括该转换器的电子设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及同步整流方式的升压型DC/DC转换器、以及包括该转换器的电子设备。

背景技术

一直以来，作为在热损失较少并且输入输出明显差别较大的情况下效率较好的稳定化的电源手段之一，通过输出晶体管的开关控制(占空比控制)驱动能量储存元件(电容器或电感器等)，据此从输入电压生成期望的输出电压的升压型DC/DC转换器(所谓的开关调节器(switchingregulator))得到广泛使用(参照图11A～图11C)。

此外，作为上述相关的现有技术的一例，可以举出由本申请申请人公开的JP特开2007-282411号(以下称为专利文献1)。

但是，在图11A的升压型DC/DC转换器中，作为同步整流元件，使用了导通电阻较小的P沟道型MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)场效应晶体管701。在采用这种结构的情况下，能够提高重负载时的效率，但是存在芯片面积变大的问题。

另一方面，在图11B的升压型DC/DC转换器中，作为非同步整流元件，使用了元件大小较小的二极管801。在采用这种结构的情况下，与图11A的结构相比，能够缩小芯片面积，但是存在重负载时的效率降低的问题。

为了解决上述两方面的问题，在由本申请申请人公开的专利文献1中，如图11C所示，公开并提出了如下结构，即作为同步整流元件使用了N沟道型场效应晶体管901，并且设置生成将在电感器903的一端出现的开关电压SW至少升高了晶体管901的导通阈值电压的启动电压BOOT的自举(bootstrap)电路(自举用的二极管907与电容器908)，在开关电压SW与启动电压BOOT之间对晶体管901的栅极电压G1进行脉冲驱动。

确实，如果采用图11C的以往结构，则能够在不使芯片面积大型化的情况下提高电力转换效率。但是，在图11C的以往结构中，作为形成自举电路的逆向电流防止元件，使用了二极管907，因而在电容器908的一端，只能施加从输入电压Vin减去二极管907的正向效应电压Vf(约0.7V)所得到的电压，在输入电压Vin较小时，存在同步整流动作中产生故障的危险性。

实用新型内容

本实用新型鉴于本申请的发明人发现的上述问题，其目的在于提供能够在不使芯片面积大型化的情况下提高电力转换效率，并且在输入电压较小时也能无故障地进行同步整流动作的升压型DC/DC转换器，以及包括该转换器的电子设备。

为了实现上述目的，本实用新型所涉及的升压型DC/DC转换器采用如下结构(第1结构)，即包括：N沟道型的输出晶体管以及同步整流晶体管，为了从输入电压生成期望的输出电压，分别连接到电感器的一端；第一驱动器，在接地电压与所述输入电压之间对所述输出晶体管的栅极电压进行脉冲驱动；自举电路，生成将在所述电感器的一端出现的开关电压至少升高了所述同步整流晶体管的导通阈值电压的启动电压；第二驱动器，在所述开关电压与所述启动电压之间对所述同步整流晶体管的栅极电压进行脉冲驱动；以及驱动器控制电路，经由所述第一驱动器与所述第二驱动器进行所述输出晶体管与所述同步整流晶体管的导通/截止控制；所述自举电路在所述输入电压的施加端与所述启动电压的施加端之间包含通过所述驱动器控制电路进行导通/截止控制的P沟道型场效应晶体管。

此外，在由上述第1结构构成的升压型DC/DC转换器中，优选采用如下结构(第2结构)，即所述驱动器控制电路使所述输出晶体管与所述P沟道型场效应晶体管同步地导通/截止。

另外，在由上述第1或第2结构构成的升压型DC/DC转换器中，优选采用如下结构(第3结构)，即所述驱动器控制电路具有用于防止所述输出晶体管与所述同步整流晶体管的同时导通的死区时间生成部。

另外，在由上述第3结构构成的升压型DC/DC转换器中，优选采用如下结构(第4结构)，即所述驱动器控制电路在从所述升压型DC/DC转换器起动开始指定期间内，进行保持使所述同步整流晶体管截止，仅使所述输出晶体管导通/截止的非同步整流驱动，随后，进行使所述输出晶体管与所述同步整流晶体管互补地导通/截止的同步整流驱动。

另外，在由上述第1至第4中的任一结构构成的升压型DC/DC转换器中，优选采用如下结构(第5结构)，即所述自举电路在所述输入电压的施加端与所述启动电压的施加端之间包含限流电阻。