[发明专利]开关电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过开关动作来生成并输出规定电压的开关电源(switching power supply)装置。

背景技术

近年来，在信息设备、家电设备等各种设备中广泛利用着开关电源装置。尤其是在移动终端装置等信息设备中，需要针对CPU(Central Processing Unit，中央处理器)驱动用、显示器驱动用、通信接口用等对应不同功能供给不同电压的各种电源，且必须利用电池电源(也就是输入电压)生成这些电源(也就是输出电压)。由于开关电源可通过使要施加于线圈的电压在接通/断开之间切换而获得所需的输出电压，因而得到广泛应用。

作为该开关电源的一例，例如在专利文献1中公开有如下技术：在临界模式PFC(Power Factor Correction，功率因数修正)升压型转换器中，检测输入电压及输出电压，并使用所检测出的这些电压进行规定的运算，由此决定开关元件的接通持续时间(duration)及断开持续时间，并基于所决定的接通持续时间及断开持续时间，使开关元件接通/断开。

在这种开关电源装置中，为了有效率地进行稳定的电源供给，在适宜的时刻进行切换成为共通的课题。

(现有技术文献)

专利文献1：日本国专利申请公开公报“特开2010-104218号公报”；2010年5月6日公开。

发明内容

然而，在以往的开关电源装置中，因为是通过规定的运算来决定开关元件的接通时刻，所以如果该运算中产生误差，那么开关元件的接通时刻中也会产生偏差。另外，适宜的接通时刻会根据开关元件的端子间电容、线圈的电感值、输入电压等可变因素而变动，在以往的开关电源装置中，因为通过规定的运算来决定开关元件的接通时刻，所以无法应对所述可变因素。因此，在以往的开关电源装置中，无法在适宜的时刻使开关元件接通。

因此，本发明是鉴于所述问题而完成，目的在于提供一种开关电源装置，可以使用于切换对线圈是否施加电压的开关元件的接通时刻进一步优化。

为了解决所述课题，本发明的开关电源装置是通过与线圈的一端相连接的开关元件来在是否对所述线圈施加直流电压间进行切换，且使在开关元件接通期间蓄积在所述线圈中的磁能作为由开关元件断开期间在所述线圈中流通的电流传输的电能而提取到输出侧，从而获得输出电压；该开关电源装置的特征在于：所述开关元件包含互相共源共栅连接(cascode connection)的常导通型的第1开关元件及常断开型的第2开关元件；且所述开关电源装置包括：电压检测单元，检测所述开关元件的共源共栅连接点上的电压；以及控制单元，根据由所述电压检测单元所检测出的所述电压，控制所述开关元件的接通。

根据该结构，因为是根据决定开关元件的适宜的接通时刻的开关元件的共源共栅连接点上的电压来控制开关元件的接通，所以即便在如根据开关元件的端子间电容、电感值、或输入电压，而使线圈电流变为0后直至开关元件的汲极电压降至规定电压为止的时间差发生变动的情况下，也不会在汲极电压降至规定电压之前使开关元件接通。因此，可以使开关元件的接通时刻进一步最佳化。另外，通过检测开关元件彼此的共源共栅连接点的电位，而可利用低于开关元件的端子间电压的电压来控制开关元件的接通时刻。

通常，随着检测部中的耐压变大，检测部的成本会增加。另外，随着检测部中的耐压范围扩大，检测部的检测精度会降低。在此，本发明采用的技术方案是对共源共栅连接点的电压进行检测，由此根据该技术方案，而检测更低的电压。由此，可以抑制检测部的成本，而且可以提高检测部的检测精度。

于此，如果仅使检测部中的电压降低，那么也可以考虑通过电阻来进行分压的技术方案，但在此情况下，零件件数会增加，而且会产生电阻所致的导通损耗。本发明由于并未采用这种技术方案，所以零件件数不会增加，也不会产生导通损耗。

[发明效果]

根据本发明的开关电源装置，发挥能够使用于在是否对线圈施加电压间进行切换的开关元件的接通时刻进一步最佳化这样的效果。

附图说明

图1表示本实施方式的开关电源装置的结构。

图2表示本实施方式的开关电源装置所包含的控制单元的详细结构。

图3表示本实施方式的开关电源装置执行动作时的各种参数的波形。

[附图标记说明]

100    开关电源装置

200    控制电路(控制单元)

210    底部电压检测电路

220    驱动电路

230    误差放大电路