[发明专利]DC/DC转换器

说明书

技术领域

本发明涉及DC/DC转换器。

背景技术

作为生成比输入电压低的稳定的电压的方法，广泛使用了非绝缘型的降压斩波电路。但是，由于在如待机时等那样成为轻载的情况下也继续进行开关动作，因此越是轻载电源转换效率越低下。

为了解决该问题，提出了图11所示的DC/DC转换器（专利文献1）。将误差信号COMP与规定的阈值Vsk_Lo进行比较来检测轻载，该误差信号COMP是对电压FB与基准电压Vref进行比较而生成的，该电压FB是通过电阻Rfb1和电阻Rfb2对输出电压V_out进行分割而得到的。当成为轻载时，由于电压FB上升，因此从误差放大器14输出的误差信号COMP下降。因此，当误差信号COMP下降到比阈值Vsk_Lo低时，判断为是轻载状态。此时，阈值Vsk_Lo被切换为比Vsk_Lo高的Vsk_Hi。

在稳定负载时，通过振荡器1的输出对PWM锁存器2进行置位，通过高端驱动器4来使高端MOSFET8导通。通过PWM比较器17对高端电流检测信号V_trip与误差信号COMP进行比较，当高端电流检测信号V_trip超过误差信号COMP时，使触发器2复位而使高端MOSFET8截止，其中，该高端电流检测信号V_trip与流过高端MOSFET8的电流I_DH呈正比。另外，低端MOSFET21在高端MOSFET8截止时导通，在高端MOSFET8导通或者过零检测电路22检测到过零时截止。过零检测电路22对电感器9的再生期间结束的情况进行检测。

当判断为是轻载时，轻载检测比较器23的输出SKIP成为高电平，因此关于振荡器2的信号，逆变器18的输出成为低（low），信号不会传递到高端MOSFET8。当输出电压V_out下降而误差信号COMP超过阈值Vsk_Hi时，轻载检测比较器23的输出SKIP成为低电平，逆变器18成为高电平，因此振荡器2的信号传递到高端驱动器4，使高端MOSFET8导通。另外，低端MOSFET21在高端MOSFET8截止时导通，在高端MOSFET8导通或者过零检测电路22检测到过零时截止。通过反复上述过程，在轻载时反复进行间歇动作。当如上所述检测到轻载时，高端MOSFET8阻止振荡器2的输出而通过振荡器2的输出不能导通，因此频度下降，能够减少高端MOSFET8和低端MOSFET21的栅极驱动电流而改善效率。

在专利文献2中，作为在轻载时减少开关次数的提案，提出了如下内容：在降压型斩波器中，在轻载时使第2阈值向高电位侧偏移规定的电压幅度，其中，该降压型斩波器是如下地动作的：在通过磁滞比较器对输出电压进行检测，在所检测的电压为第1阈值时使开关元件截止，在所检测的电压为比第1阈值小的第2阈值时，使开关元件导通。

专利文献1：美国专利5481178号公报

专利文献2：日本特开2007-020352号公报

但是，在专利文献1中，作为第1问题，由于在PWM比较器17中存在传输延迟，因此即使高端电流检测信号V_trip达到误差放大信号COMP，也不能快速地将复位信号输出到PWM锁存器2而使高端MOSFET8截止。因此，误差放大信号COMP被预先控制为比目标电平低的电压。由于该传输延迟恒定，因此如图13a所示，在输出电压V_out比较大的条件（输入电压V_in与输出电压V_out之间的电压差小）下，高端MOSFET8的导通期间（对应于图13a的输出了高端电流检测信号V_trip的期间）相对于传输延迟ΔT充分地长，因此不会特别成为问题。

但是，在输出电压V_out的设定比较小的条件（输入电压V_in与输出电压V_out之间的电压差大）下，高端MOSFET8的导通期间（对应于图13b的输出了高端电流检测信号V_trip的期间）变短，不能忽略传输延迟的影响，误差放大信号COMP被控制为比目标电平小很多的电压。轻载检测比较器23对该误差放大信号COMP与轻载检测第1阈值Vsk_Lo进行比较而进行轻载检测，因此，存在如下问题：越是在输出电压V_out小的条件下，轻载判定的电流电平(轻载检测阈值)变得越大，在本来想要进行稳定振荡动作的重载的区域中也进行间歇振荡动作。