專利名稱：開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將已穩(wěn)定化的電壓供給電子設(shè)備的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器(switching regulator)，尤其涉及在輕負(fù)載時(shí)可實(shí)現(xiàn)高效率化的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器， 以及開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的逆電流檢測(cè)及控制方法。
背景技術(shù)：
圖13是表示以往技術(shù)的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路例。 圖13的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器100是降壓型的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，在輕負(fù)載時(shí)， 電流從輸出端0UT通過(guò)同步整流用晶體管S102向接地電壓GND逆電流。為防止 這種逆電流所產(chǎn)生的效率下降，在圖13的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器100中，用比較器107 對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管S101與同步整流用晶體管S102之間的連接部Lx的電壓VLx上升 到接地電壓GND以上的時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)，使同步整流用晶體管S102斷開(kāi)來(lái)防止 逆電流的發(fā)生。
但是，在圖13的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器100中，從逆電流發(fā)生后至使同步整流用晶 體管S102斷開(kāi)前，由于在比較器107中發(fā)生延遲時(shí)間，因此逆電流從輸出端 OUT通過(guò)電感器L101流動(dòng)，效率下降。
為此，將開(kāi)關(guān)晶體管S101和同步整流用晶體管S102之間的連接部Lx的電 壓VLx與僅低于接地電壓GND—定電壓的電壓進(jìn)行比較，在發(fā)生逆電流前，檢 測(cè)電路輸出檢測(cè)信號(hào)，使同步整流用晶體管S102斷開(kāi)，可防止發(fā)生逆電流(例 如參照專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)2006 — 333689號(hào)公報(bào)
然而，通過(guò)將連接部Lx的電壓VLx與僅低于接地電壓GND—定電壓的電壓 進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)逆電流，連接部Lx的電壓VLx相對(duì)于時(shí)間的變化的傾斜(傾斜 度)非常小。因此，存在以下問(wèn)題至為使比較器107的輸出信號(hào)反向(反轉(zhuǎn)) 所需的電壓差發(fā)生，需花費(fèi)時(shí)間，因此，為對(duì)微小的輸入電壓的電壓差進(jìn)行
檢測(cè)并使輸出信號(hào)反向，比較器107需較大的消耗電流，因此使輕負(fù)載時(shí)的 效率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而作的，本發(fā)明的目的在于提供一種同步整 流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，可縮短逆電流檢測(cè)電路的延遲時(shí)間，并可大幅度減小消耗 電流，改善效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案
(1) 一種開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，將輸入到輸入端的輸入電壓變換為所定的恒定電 壓，輸出到與輸出端連接的負(fù)載，其特征在于
所述開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)有
第1開(kāi)關(guān)元件，根據(jù)所輸入的控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)； 電感器，通過(guò)該第l開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)，由所述輸入電壓進(jìn)行充電； 同步整流用的第2開(kāi)關(guān)元件，根據(jù)所輸入的控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)，進(jìn)行該電 感器放電；
控制電路部，為使從所述輸出端輸出的輸出電壓成為上述所定的恒定電 壓，對(duì)所述第l開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，同時(shí)，對(duì)所述第2開(kāi)關(guān)元件使其進(jìn)行 與所述第l開(kāi)關(guān)元件相反的開(kāi)關(guān)動(dòng)作；以及
逆電流檢測(cè)電路部，檢測(cè)從所述輸出端向所述第2開(kāi)關(guān)元件的方向流動(dòng) 的逆電流的發(fā)生；
所述逆電流檢測(cè)電路部生成與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連 接部的電壓成比例的比例電壓，從該比例電壓檢測(cè)從所述輸出端向第2開(kāi)關(guān) 元件的方向流動(dòng)的逆電流發(fā)生，當(dāng)所述逆電流檢測(cè)電路部檢測(cè)出所述逆電流 發(fā)生時(shí)，所述控制電路部強(qiáng)制截止所述第2開(kāi)關(guān)元件，使其處于斷開(kāi)狀態(tài)。
(2) 在上述(l)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述逆電流檢測(cè)電路部使得連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接
部的電壓為k倍，生成所述比例電壓，該k為lkl〉1。
(3) 在上述(1)或(2)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于
所述逆電流檢測(cè)電路部比較所述比例電壓和所定的第l基準(zhǔn)電壓，檢測(cè)
所述逆電流的發(fā)生。
(4) 在上述(1)或(2)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述逆電流檢測(cè)電路部將所定電壓與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感
器的連接部的電壓相加，生成第l基準(zhǔn)電壓，比較所述比例電壓和該第l基準(zhǔn) 電壓，檢測(cè)所述逆電流的發(fā)生。
(5) 在上述(1)或(2)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述逆電流檢測(cè)電路部生成第l基準(zhǔn)電壓，其相對(duì)時(shí)間具有所定的傾斜，
該傾斜與所述比例電壓的傾斜符號(hào)相反，比較所述比例電壓和該第l基準(zhǔn)電 壓，檢測(cè)所述逆電流的發(fā)生。
(6) 在上述(3)或(4)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于
所述逆電流檢測(cè)電路部設(shè)有
比例電壓生成電路，生成與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接 部的電壓成比例的比例電壓輸出；
第l基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，生成所述第l基準(zhǔn)電壓輸出；以及
逆電流檢測(cè)電路，比較所述比例電壓和該第l基準(zhǔn)電壓，檢測(cè)所述逆電流 的發(fā)生，將表示該檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)輸出到所述控制電路部；
所述比例電壓生成電路生成與連接部的電壓和所定的第2基準(zhǔn)電壓之間
的電壓差成比例的上述比例電壓輸出，所述連接部系連接所述第2開(kāi)關(guān)元件
和所述電感器的連接部。
(7) 在上述(6)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于
所述比例電壓生成電路設(shè)有
第1電阻， 一端與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接部相連接；
第l晶體管，將與輸入控制電極的信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流輸出到該第l電阻的另
—端5
運(yùn)算放大電路， 一輸入端與所述第l電阻的另一端連接，所述第2基準(zhǔn)電 壓輸入另一輸入端,輸出端與所述第l晶體管的控制電極連接；
電流反射鏡電路，輸入流向所述第1晶體管的電流,輸出與該輸入電流成
比例的電流；以及
電流一電壓變換電路，將該電流反射鏡電路的輸出電流變換為電壓，生
成所述比例電壓輸出。
(8) 在上述(6)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于
所述比例電壓生成電路設(shè)有
第1電阻， 一端與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接部相連接； 第l晶體管，使得與輸入控制電極的信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流輸出到該第l電阻的 另一端；
運(yùn)算放大電路， 一輸入端與所述第1電阻的另一端連接，所述第2基準(zhǔn)電 壓輸入另一輸入端，輸出端與所述第l晶體管的控制電極連接；
第2晶體管，該運(yùn)算放大電路的輸出信號(hào)輸入控制電極，使得與流向所述 第l晶體管的電流成比例的電流輸出；以及
電流一 電壓變換電路，將該第2晶體管的輸出電流變換為電壓，生成所述
比例電壓輸出。
(9) 在上述(6)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述比例電壓生成電路設(shè)有
第1及第2電阻的串聯(lián)電路， 一端與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器 的連接部相連接；
第1晶體管，將與輸入控制電極的信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流輸出到該串聯(lián)電路的 另一端；以及
運(yùn)算放大電路， 一輸入端與所述第1電阻和第2電阻的連接部連接，所述 第2基準(zhǔn)電壓輸入另一輸入端，輸出端與所述第l晶體管的控制電極連接； 從所述第l晶體管和所述串聯(lián)電路之間的連接部輸出所述比例電壓。
(10) 在上述(5)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述逆電流檢測(cè)電路部設(shè)有
比例電壓生成電路，生成與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接 部的電壓成比例的比例電壓輸出；
第l基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，生成所述第l基準(zhǔn)電壓輸出；以及
逆電流檢測(cè)電路，比較所述比例電壓和該第l基準(zhǔn)電壓，檢測(cè)所述逆電流 的發(fā)生，將表示該檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)輸出到所述控制電路部；
所述比例電壓生成電路生成與連接部的電壓和所定的第2基準(zhǔn)電壓之間
的電壓差成比例的上述比例電壓輸出，所述連接部系連接所述第2開(kāi)關(guān)元件 和所述電感器的連接部。
(11) 在上述(6)-(IO)任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于:所述第 2基準(zhǔn)電壓是接地電壓。
(12) 在上述(7)或(8)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述電流一電壓變換電路由所述第l電阻和在同一制造工序中形成的第
2電阻構(gòu)成。
(13) 在上述(8)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述第1及第2晶體管是同一導(dǎo)電型的晶體管。
(14) 在上述(9)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述第1及第2電阻用同一制造工序形成。
(15) 在上述(6)-(14)任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述比例電壓生成電路在所述第2開(kāi)關(guān)元件接通成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)動(dòng)作，
在所述第2開(kāi)關(guān)元件截止成為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)停止動(dòng)作。
(16) 在上述(6)-(14)任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述比例電壓生成電路在所述第2開(kāi)關(guān)元件截止成為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)生成比
所述第l基準(zhǔn)電壓大的電壓輸出。
(17) 在上述(1)-(16)任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，其特征在于 所述第1及第2開(kāi)關(guān)元件、控制電路部和逆電流檢測(cè)電路部集成為一個(gè)
IC(集成電路)。
(18) —種開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的逆電流檢測(cè)及控制方法,所述開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)有 第1開(kāi)關(guān)元件，根據(jù)第l控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)；
電感器，通過(guò)該第l開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)，由輸入電壓進(jìn)行充電； 第2開(kāi)關(guān)元件，根據(jù)第2控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)，進(jìn)行該電感器放電； 控制電路部，輸出第1控制信號(hào)及第2控制信號(hào)，對(duì)所述第l開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行
開(kāi)關(guān)控制，同時(shí)，對(duì)所述第2開(kāi)關(guān)元件使其進(jìn)行與所述第1開(kāi)關(guān)元件相反的開(kāi)
關(guān)動(dòng)作，以便得到恒定的輸出電壓；以及
逆電流檢測(cè)電路部，檢測(cè)從所述輸出端向所述第2開(kāi)關(guān)元件的方向流動(dòng)
的逆電流的發(fā)生；所述逆電流檢測(cè)及控制方法包括
使用逆電流檢測(cè)電路部生成與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連 接部的電壓成比例的比例電壓；
根據(jù)該比例電壓檢測(cè)逆電流發(fā)生或發(fā)生征兆；以及
當(dāng)所述逆電流檢測(cè)電路部檢測(cè)出所述逆電流發(fā)生或發(fā)生征兆時(shí)，使用所
述控制電路部強(qiáng)制截止所述第2開(kāi)關(guān)元件，使其處于斷開(kāi)狀態(tài)。
采用本發(fā)明的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，為對(duì)從輸出端向第2開(kāi)關(guān)元件流動(dòng)的逆電流 的發(fā)生進(jìn)行檢測(cè)，生成與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接部的電 壓成比例的比例電壓，并從該比例電壓對(duì)從所述輸出端流向第2開(kāi)關(guān)元件的 方向的逆電流發(fā)生進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述逆電流檢測(cè)電路部檢測(cè)出發(fā)生所述逆電 流時(shí)，所述控制電路部強(qiáng)制使所述第2開(kāi)關(guān)元件截止使其成為斷開(kāi)狀態(tài)。這 樣，由于從與第2開(kāi)關(guān)元件和電感器之間的連接部的電壓成比例的比例電壓 對(duì)所述逆電流的發(fā)生進(jìn)行檢測(cè)，因此可縮短逆電流檢測(cè)電路部的延遲時(shí)間， 可大幅度減少消耗電流，可改善效率。


圖l是表示本發(fā)明的第l實(shí)施形態(tài)的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路例。 圖2是表示圖1的比例電壓生成電路l 1的電路例。
圖3是表示圖1中電壓VLx、比例電壓Vsl及第2基準(zhǔn)電壓Vref2的關(guān)系例。
圖4是表示本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的另一電路例。
圖5是表示本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路例。
圖6是表示圖5中電壓VLx、比例電壓Vsl和參照電壓Vs2的關(guān)系例。
圖7是表示圖5的參照電壓生成電路21的電路例。
圖8是表示本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路例。
圖9是表示圖8中電壓VLx、比例電壓Vs3和第3基準(zhǔn)電壓一Vref3關(guān)系例。
圖10是表示比例電壓生成電路11的另一電路例。
圖11是表示比例電壓生成電路11的另 一 電路例。
圖12是表示比例電壓生成電路11的另 一 電路例。
圖13是表示以往技術(shù)的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路例。
具體實(shí)施例方式
下面,參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)，在以下實(shí)施形態(tài)中，雖然對(duì)構(gòu) 成要素，種類，組合，形狀，相對(duì)配置等作了各種限定，但是，這些僅僅是例舉， 本發(fā)明并不局限于此。
下面，根據(jù)附圖所示的實(shí)施形態(tài)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
第l實(shí)施形態(tài)
圖l是表示本發(fā)明第l實(shí)施形態(tài)的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路例。
在圖1中，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器1是一種將輸入于輸入端IN的輸入電壓Vin變換為 所定恒定電壓、作為輸出電壓Vout從輸出端0UT輸出到負(fù)載10的降壓型開(kāi)關(guān) 穩(wěn)壓器。
開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器l具有開(kāi)關(guān)晶體管S1和由NM0S晶體管構(gòu)成的同步整流用晶 體管S2，開(kāi)關(guān)晶體管Sl由進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作以用于對(duì)輸入電壓Vin進(jìn)行輸出控制 的PMOS晶體管構(gòu)成。
此外，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器l具有第1基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路2;輸出電壓檢測(cè)用的
電阻R1、 R2;電感器L1;誤差放大電路3;振蕩電路4; PWM比較器5;對(duì)開(kāi)關(guān)
晶體管S1和同步整流用晶體管S2進(jìn)行動(dòng)作控制的控制電路6;以及逆電流檢 測(cè)電路7。逆電流檢測(cè)電路7由比例電壓生成電路11、第2基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路 12和比較器13構(gòu)成。
開(kāi)關(guān)晶體管S1構(gòu)成第1開(kāi)關(guān)元件，同步整流用晶體管S2構(gòu)成第2開(kāi)關(guān)元 件，基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路2、電阻R1、 R2、誤差放大電路3、振蕩電路4、 PWM 比較器5和控制電路6構(gòu)成控制電路部，逆電流檢測(cè)電路7構(gòu)成逆電流檢測(cè)電 路部。又，在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器l中，也可將除了電感器L1和電容器C1外的各電路 集成為一個(gè)IC，根據(jù)具體場(chǎng)合，也可將除了開(kāi)關(guān)晶體管Sl及/或同步整流用 晶體管S2、電感器L1及電容器C1外的各電路集成為一個(gè)IC。
第l基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路2生成并輸出所定的第l基準(zhǔn)電壓Vrefl，輸出電壓 檢測(cè)用的電阻R1、 R2將輸出電壓Vout予以分壓并生成、輸出分壓電壓Vfb。 又，誤差放大電路3將輸入后的分壓電壓Vfb與第l基準(zhǔn)電壓Vref l之間的電壓 差予以放大，生成并輸出輸出信號(hào)EAo。振蕩電路4生成并輸出所定的三角波
信號(hào)TW， PWM比較器5對(duì)誤差放大電路3對(duì)輸出信號(hào)EAo與該三角波信號(hào)TW進(jìn)行 電壓比較，生成并輸出進(jìn)行PWM控制用的PWM脈沖信號(hào)Spwm。
控制電路6對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管S1及同步整流用晶體管S2進(jìn)行動(dòng)作控制，以便 相應(yīng)于所輸入的PWM脈沖信號(hào)Spwra而排他性地使開(kāi)關(guān)晶體管Sl和同步整流用 晶體管S2中的任一方打開(kāi)而成為導(dǎo)通狀態(tài)。逆電流檢測(cè)電路7對(duì)從輸出端OUT 向同步整流用晶體管S2流動(dòng)的逆電流的發(fā)生征兆進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)出該逆電 流發(fā)生的征兆時(shí)，將所定的信號(hào)Vdet輸出到控制電路6，控制電路6使同步整 流用晶體管S2斷開(kāi)而成為斷開(kāi)狀態(tài)，防止發(fā)生逆電流。
在輸入端IN與接地電壓GND之間，串聯(lián)連接有開(kāi)關(guān)晶體管S1和同步整流 用晶體管S2，開(kāi)關(guān)晶體管Sl和同步整流用晶體管S2之間的連接部設(shè)為L(zhǎng)x。在 連接部Lx與輸出端OUT之間連接有電感器Ll，在輸出端OUT與接地電壓GND之 間串聯(lián)連接有電阻R1和R2并連接電容器C1，從電阻R1和R2的連接部輸出分壓 電壓Vfb。又，在誤差放大電路3中，分壓電壓Vfb輸入于非反向輸入端，第l 基準(zhǔn)電壓Vrefl輸入于反向輸入端，輸出端與P麗比較器5的非反向輸入端連接。
三角波信號(hào)TW輸入于P麗比較器5的反向輸入端，從P麗比較器5輸出的 PWM脈沖信號(hào)Spwm被輸入于控制電路6?？刂齐娐?將控制信號(hào)分別輸出到開(kāi) 關(guān)晶體管S1及同步整流用晶體管S2的各個(gè)柵極(門)，對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管S1及同步 整流用晶體管S2進(jìn)行動(dòng)作控制。比例電壓生成電路ll輸入有連接部Lx的電壓 VLx，并生成輸出與電壓VLx成比例的比例電壓Vsl。第2基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路12 生成輸出所定的第2基準(zhǔn)電壓Vref2，在比較器13中，比例電壓Vsl輸入于非 反向輸入端，第2基準(zhǔn)電壓Vref2輸入于反向輸入端，比較器13生成表示比例 電壓Vsl與第2基準(zhǔn)電壓Vref2的電壓比較結(jié)果的比較信號(hào)Vdet ，并將該比較 信號(hào)Vdet輸出到控制電路6。
在這種結(jié)構(gòu)中，在比例電壓Vsl不到第2基準(zhǔn)電壓Vref2、沒(méi)有發(fā)生電流 從連接部Lx流向接地電壓GND的逆電流這一征兆的場(chǎng)合，從比較器13輸出低 電平的信號(hào)Vdet。在這種狀態(tài)下，若輸出電壓Vout變大，誤差放大電路3的 輸出信號(hào)Eao的電壓下降，來(lái)自PWM比較器5的PWM脈沖信號(hào)Spwm的脈沖寬度產(chǎn) 生變化。其結(jié)果，開(kāi)關(guān)晶體管S1接通的時(shí)間變短，同步整流用晶體管S2接通
的時(shí)間相應(yīng)變長(zhǎng)，輸出電壓Vout被控制得較低。 、
又，若輸出電壓Vout變小，誤差放大電路3的輸出信號(hào)EAo的電壓上升， 來(lái)自PWM比較器5的PWM脈沖信號(hào)Spwm的脈沖寬度產(chǎn)生變化。其結(jié)果，開(kāi)關(guān)晶 體管S1接通的時(shí)間變長(zhǎng)，同步整流用晶體管S2接通的時(shí)間相應(yīng)變短，輸出電 壓Vout被控制成升高。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器l反復(fù)這種動(dòng)作，以所定電壓將輸出電壓 Vout控制成一定。
接著，在比例電壓Vsl成為第2基準(zhǔn)電壓Vref2以上、檢測(cè)出發(fā)生逆電流 的征兆或發(fā)生逆電流的場(chǎng)合，從比較器13輸出高電平的信號(hào)Vdet，控制電路 6與所輸入的PWM脈沖信號(hào)Spwm無(wú)關(guān)而使同步整流用晶體管S2斷開(kāi)作成斷開(kāi) 狀態(tài)。
這里，圖2是表示圖1的比例電壓生成電路11的電路例，用圖2來(lái)稍微詳 細(xì)說(shuō)明比例電壓生成電路ll的動(dòng)作。
在圖2中，比例電壓生成電路11由運(yùn)算放大電路17、 NM0S晶體管M1、 PM0S 晶體管M2、 M3和電阻R3、 R4構(gòu)成。醒0S晶體管M1構(gòu)成第1晶體管，電阻R3構(gòu) 成第1電阻，電阻R4構(gòu)成第2電阻。
PM0S晶體管M2和M3形成電流反射鏡電路，在PM0S晶體管M2、 M3中，各源 極分別與輸入電壓Vin連接，各柵極被連接并與PM0S晶體管M2的漏極連接。
在PM0S晶體管M2的漏極與電壓VLx之間串聯(lián)連接有醒0S晶體管Ml及電阻 R3 ，應(yīng)OS晶體管M1與電阻R3的連接部連接在運(yùn)算放大電路17的反向輸入端。 運(yùn)算放大電路17的非反向輸入端與接地電壓GND連接，運(yùn)算放大電路17的輸 出端與畫OS晶體管M1的柵極連接。在POMS晶體管M3的漏極與接地電壓GND之 間連接有電阻R4，從PM0S晶體管M3與電阻R4的連接部輸出比例電壓Vsl。
若將NM0S晶體管Ml與電阻R3的連接部的電壓設(shè)為Va，電阻R3的兩端電壓 就成為(Va-VLx)，若將電阻R3的電阻值設(shè)為r3，則從PM0S晶體管M2流向麗0S 晶體管Ml及電阻R3的電流il就成為下式(l):
il=(Va-VLx)/r3 ......(1)
若將PM0S晶體管M2及M3的互導(dǎo)分別設(shè)為gm2及gm3，則從PM0S晶體管M3 輸出的電流i2就成為下式(2):
i2 = ilXgm3/gm2 = (gm3/gm2) X (Va-VLx)/r3 ......(2)
若將MOS晶體管的遷移率設(shè)為ji、柵極氧化膜容量設(shè)為Cox、柵極寬度設(shè) 為W、柵極長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)和閾值電壓設(shè)為Vth，則互導(dǎo)gm用gm二pxCoxX W/Lx (Vgs-Vth)表示。
因此，當(dāng)將電阻R4的電阻值設(shè)為r4時(shí)，比例電壓Vsl就成為下式(3):
Vsl = i2Xr4= (Va-VLx) X (gm3/gm2) X (r4/r3) ......(3)
利用運(yùn)算放大電路17，麗OS晶體管Ml的動(dòng)作被控制成電壓Va為接地電壓 GND，因此，Va=0。
K二(gm3/gm2)X(r4/r3)時(shí)，則可知上述(3)式成為下式(4)，比例電壓 生成電路ll輸出將電壓VLx作成-k倍的比例電壓Vsl。又，|k|>l。 Vs 1 = k X (—VLx) = —k X VLx ……(4)
圖3是表示電壓VLx、比例電壓Vsl和第2基準(zhǔn)電壓Vref2關(guān)系例。 在圖3中，若在時(shí)刻tl斷開(kāi)開(kāi)關(guān)晶體管Sl并接通同步整流用晶體管S2， 則電壓VLx小于接地電壓GND，電流從接地電壓GND流向電壓VLx。若接通同步 整流晶體管S2且充電到電感器L1的電能放電，則電壓VLx上升。如圖3所示， 來(lái)自比例電壓生成電路l 1的比例電壓Vsl成為以接地電壓GND為軸，與電壓 VLx軸對(duì)稱，為虛線-VLx，該虛線的k倍成為實(shí)線。
這里，欲在時(shí)刻t2檢測(cè)逆電流場(chǎng)合，在時(shí)刻t2設(shè)定第2基準(zhǔn)電壓Vref2， 以使比例電壓Vsl與第2基準(zhǔn)電壓Vref2的大小關(guān)系反向。當(dāng)將同步整流用晶 體管S2的接通電阻設(shè)為Ron、電感器L1的電感設(shè)為L(zhǎng)時(shí)，電壓VLx的傾斜ml — 般成為下式(5):<formula>formula see original document page 16</formula>......(5)
因此，比例電壓Vsl的傾斜m2成為將ml作成-k倍的值，故成為下式(6): m2=-kXRonX (-Vout/L) ......(6)
例如在圖13那樣的以往技術(shù)，由于電壓VLx相對(duì)于時(shí)間變化的傾斜小， 故發(fā)生于比較器107的各輸入端間的輸入誤差電壓小，至比較器107的輸出信 號(hào)的信號(hào)電平產(chǎn)生反向所需的該輸入誤差電壓，需化費(fèi)時(shí)間。例如，當(dāng)將比 較器107的輸出信號(hào)的信號(hào)電平產(chǎn)生反向所需的輸入誤差電壓設(shè)為Verr時(shí)， 至比較器107的輸出信號(hào)的信號(hào)電平產(chǎn)生反向的延遲時(shí)間Tdlyl成為下式 (7):<formula>formula see original document page 17</formula>
當(dāng)延遲時(shí)間Tdlyl變長(zhǎng)時(shí)，就不能將逆電流防患于未然，效率大幅度下 降。因此，必須通過(guò)增加比較器107的消耗電流，提高放大率，減小Verr， 效率仍下降。
反之，在本第l實(shí)施形態(tài)的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器l，若將比較器13的輸出信號(hào)Vdet 的信號(hào)電平產(chǎn)生反向所需的輸入誤差電壓設(shè)為Verr，則至比較器13的輸出信 號(hào)Vdet的信號(hào)電平產(chǎn)生反向的延遲時(shí)間tdly2成為下式(8):<formula>formula see original document page 17</formula>
這里，從上述(5)式及(6)式得到|m2|=kxUll，因此，上述(8)式成為 下式(9):
<formula>formula see original document page 17</formula>
從上述(9)式可知，延遲時(shí)間比以往技術(shù)的上述(7)式縮短為1/k倍。
又，在圖1中，是以使用了生成第2基準(zhǔn)電壓Vref2的第2基準(zhǔn)電壓發(fā)生電 路12的場(chǎng)合為例，但是在可使用第l基準(zhǔn)電壓Vrefl取代第2基準(zhǔn)電壓Verf2 的場(chǎng)合，如圖4所示，則可將第l基準(zhǔn)電壓Vrefl輸入于比較器13的反向輸入 端。如此，不需要第2基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路12，可使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，降低成本。
如此，本第1實(shí)施形態(tài)的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器可縮短比較器13的延遲時(shí)間，可縮 短檢測(cè)逆電流發(fā)生所需的時(shí)間，可在逆電流發(fā)生時(shí)更早地進(jìn)行逆電流防止動(dòng) 作，同時(shí)將逆電流防患于未然，避免效率下降，可大幅度減少比較器13的消 耗電流，可獲得效率的進(jìn)一步改善。
第2實(shí)施形態(tài)
在上述第l實(shí)施形態(tài)中，是將第2基準(zhǔn)電壓Vref2輸入于比較器13的反向 輸入端，但也可將加上所定電壓Vl后的參照電壓Vs2輸入于比較器13的反向 輸入端，這種結(jié)構(gòu)為本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)。
圖5是表示本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路例。在圖 5中，與圖l相同的部件或同樣的結(jié)構(gòu)用相同的符號(hào)表示，此處省略說(shuō)明，僅 說(shuō)明與圖l的不同點(diǎn)。
圖5與圖1的不同點(diǎn)是，刪除了圖1的第2基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路12，在比較器 13的反向輸入端與連接部Lx之間設(shè)有參照電壓生成電路21，隨之將圖l的逆
電流檢測(cè)電路7作成逆電流檢測(cè)電路7a，將圖1的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器1作成開(kāi)關(guān)穩(wěn)、壓 器la。
在圖5中，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器la是一種將輸入于輸入端IN的輸入電壓Vin變換為 所定的恒定電壓、作為輸出電壓Vout從輸出端0UT輸出到負(fù)載10的降壓型開(kāi) 關(guān)穩(wěn)壓器。
開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器la具有開(kāi)關(guān)晶體管S1;同步整流用晶體管S2;第l基準(zhǔn)電 壓發(fā)生電路2;電阻R1、 R2;電感器L1;誤差放大電路3;振蕩電路4; PWM
比較器5;控制電路6;以及逆電流檢測(cè)電路7a。逆電流檢測(cè)電路7a構(gòu)成逆電 流檢測(cè)電路部，參照電壓生成電路21構(gòu)成第1基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，參照電壓 Vs2構(gòu)成第l基準(zhǔn)電壓。又，在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器la中，也可將除了電感器L1及電熱 器C1外的各電路集成為一個(gè)IC，根據(jù)具體場(chǎng)合，也可將除了開(kāi)關(guān)晶體管S1 及/或同步整流用晶體管S2、電感器L1和電熱器C1外的各電路集成為一個(gè)IC。
逆電流檢測(cè)電路7a對(duì)從輸出端0UT流向同步整流用晶體管S2的逆電流的 征兆進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)出發(fā)生該逆電流的征兆時(shí)，將所定的信號(hào)Vdet輸出到 控制電路6，控制電路6使同步整流用晶體管S2斷開(kāi)而作成斷開(kāi)狀態(tài)，防止發(fā) 生逆電流。在比較器13中，比例電壓Vsl輸入于非反向輸入端，從參照電壓 生成電路21中將所定的電壓V1與電壓VLx相加后的參照電壓Vs2輸入于反向 輸入端，比較器13生成表示比例電壓Vsl與參照電壓Vs2的電壓比較結(jié)果的信 號(hào)Vdet,并將該信號(hào)Vdet輸出到控制電路6。
在這種結(jié)構(gòu)中，圖6是表示電壓VLx、比例電壓Vsl和參照電壓Vs2之間關(guān) 系例。
由于輸入于比較器13的非反向輸入端的參照電壓Vs2 (= VLx+Vl)其f頃斜 為ml，因此，當(dāng)將比較器13的輸出信號(hào)的信號(hào)電平產(chǎn)生反向所需的輸入誤差 電壓設(shè)為Verr時(shí)，至輸出信號(hào)電平產(chǎn)生反向的延遲時(shí)間Tdly3就成為下式 (10):
Tdly3=Verr/(|m2|+lml|) ……(10)
由于從上述(5)式及(6)式得到lm21 =kx|ml| ，因此，上述(IO)式成為下 式(ll):
Tdly3=Verr/|ml|〃k+l) ……(11)
與上述(7)式比較，可將延遲時(shí)間縮短為l/(k+l)。
參照電壓生成電路21可用圖7所示那樣的簡(jiǎn)單電路構(gòu)成。 在圖7中，參照電壓生成電路21由生成輸出所定的恒定電流i3的恒定電 流源25和電阻R5構(gòu)成。輸入電壓Vin與電壓VLx之間串聯(lián)連接有恒定電流源25 和電阻R5，從恒定電流源25與電阻R5的連接部輸出參照電壓Vs2。通過(guò)使恒 定電流i3流經(jīng)電阻R5，使電阻R5的電阻值為r5，則電阻R5兩端發(fā)生(i3xr5) 的電壓，參照電壓Vs2成為電壓VLx與(i3xr5)的電壓相加后的電壓，為下式 (12):
Vs2=VLx + i3Xr5 ......(12)
若將電壓(i3Xr5)設(shè)為所定值Vl，則上述(12)式成為下式(13): Vs2=VLx+Vl ......(13)
如此，本第2實(shí)施形態(tài)中的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，由于使在參照電壓生成電路21 中將電壓VLx與所定值Vl相加而生成的參照電壓Vs2輸入于比較器13的反向 輸入端，因此，可獲得與上述第l實(shí)施形態(tài)相同的效果。并且，可使比較器 13的延遲時(shí)間相比于上述第1實(shí)施形態(tài)更縮短，可進(jìn)一步縮短檢測(cè)逆電流發(fā) 生所需的時(shí)間，在逆電流發(fā)生時(shí)可更早地進(jìn)行逆電流防止動(dòng)作。
第3實(shí)施形態(tài)
在上述第l實(shí)施形態(tài)中，也可使比例電壓生成電路ll生成將電壓VLx作成 k倍的比例電壓Vs3，負(fù)的基準(zhǔn)電壓-Vref3輸入于比較器13的反向輸入端，把 這種結(jié)構(gòu)作為本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)。
圖8是表示本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的同步整流型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路例。在圖 8中，與圖l相同的部件或同樣的結(jié)構(gòu)用相同的符號(hào)進(jìn)行表示，此處省略說(shuō)明， 僅說(shuō)明與圖l的不同點(diǎn)。
圖8與圖1的不同點(diǎn)是，將圖l的比例電壓生成電路ll置換成生成輸出將 電壓VLx作成k倍的比例電壓Vs3的比例電壓生成電路31 ，同時(shí)將圖1的第2基 準(zhǔn)電壓發(fā)生電路12置換成生成輸出所定的負(fù)的第3基準(zhǔn)電壓-Vref3的第3基 準(zhǔn)電壓發(fā)生電路32。隨之，將圖l的逆電流檢測(cè)電路7作成逆電流檢測(cè)電路7b， 將圖l的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器作成開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器lb。
在圖8中，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器lb是一種將輸入于輸入端IN的輸入電壓Vin變換為所定的恒定電壓、作為輸出電壓Vout從輸出端0UT輸出到負(fù)載10的降壓型開(kāi) 關(guān)穩(wěn)壓器。
開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器lb具有開(kāi)關(guān)晶體管Sl、同步整流用晶體管S2、第l基準(zhǔn)電壓 發(fā)生電路2、電阻R1、 R2、電感器L1、誤差放大電路3、振蕩電路4、 PWM比較 器5、控制電路6以及逆電流檢測(cè)電路7b。逆電流檢測(cè)電路7b包括比例電壓生 成電路31、第3基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路32和比較器13。逆電流檢測(cè)電路7b構(gòu)成逆 電流檢測(cè)電路部，第3基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路32構(gòu)成第1基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路。又， 在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器lb中，也可將除了電感器L1及電容器C1外的各電路集成為一個(gè) IC，根據(jù)具體場(chǎng)合，也可將除了開(kāi)關(guān)晶體管S1及/或同步整流用晶體管S2、 電感器L1和電容器C1外的各電路集成為一個(gè)IC。
逆電流檢測(cè)電路7b對(duì)從輸出端0UT流向同步整流用晶體管S2的逆電流的 征兆進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)出發(fā)生該逆電流的征兆時(shí)，將所定的信號(hào)Vdet輸出到 控制電路6，控制電路6使同步整流用晶體管S2斷開(kāi)而作成斷開(kāi)狀態(tài)，防止發(fā) 生逆電流。在比較器13中，比例電壓Vs3從比例電壓生成電路31輸入于非反 向輸入端，所定的負(fù)的基準(zhǔn)電壓-Vref3從第3基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路32輸入于反 向輸入端，比較器13生成表示比例電壓Vs3與基準(zhǔn)電壓-Vref3的電壓比較結(jié) 果的信號(hào)Vdet，并將該信號(hào)Vdet輸出到控制電路6。
在這種結(jié)構(gòu)中，圖9是表示電壓VLx、比例電壓Vs3和第3基準(zhǔn)電壓-Vref3 之間關(guān)系例。圖9場(chǎng)合，在圖3的說(shuō)明中，將-k置換成k倍，即，在表示為k 的部分置換成-k、在表示為-k的部分置換成k，由于除了將比例電壓Vsl置換 為比例電壓Vs3、將第2基準(zhǔn)電壓Vref2置換為第3基準(zhǔn)電壓-Vref3外其它是相 同的，故省略說(shuō)明。在上述第l實(shí)施形態(tài)中，將電壓VLx作成-k倍并生成比例 電壓Vsl，而在本第3實(shí)施形態(tài)中，將電壓VLx作成k倍并生成比例電壓Vs3， 因此可將比例電壓生成電路31的電路簡(jiǎn)化。
如此，在本第3實(shí)施形態(tài)中，可獲得與上述第l實(shí)施形態(tài)相同的效果，并 且與上述第l實(shí)施形態(tài)相比，可將比例電壓生成電路的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，縮小 電路面積。
上述第1及第2實(shí)施形態(tài)中的比例電壓生成電路11并不限定于圖2那樣的 電路結(jié)構(gòu)。
圖10是表示比例電壓生成電路11的另一電路例，在圖10中，與圖2相同
的部件或同樣的結(jié)構(gòu)用相同的符號(hào)進(jìn)行表示。
在圖10中，比例電壓生成電路11包括運(yùn)算放大電路17、 PM0S晶體管M2、 M3和電阻R3、 R4。 PM0S晶體管M2構(gòu)成第1晶體管，PM0S晶體管M3構(gòu)成第2晶體 管。
在PM0S晶體管M2、 M3中，各源極分別與輸入電壓Vin連接，各柵極被連 接并與運(yùn)算放大電路17的輸出端連接。在PM0S晶體管M2的漏極與電壓VLx之 間連接有電阻R3， PM0S晶體管M2與電阻R3的連接部與運(yùn)算放大電路17的非反 向輸入端連接。運(yùn)算放大電路17的反向輸入端與接地電壓GND連接。在PMOS 晶體管M2的漏極與接地電壓GND之間連接有電阻R4，從PM0S晶體管M3與電阻 R4的連接部輸出比例電壓Vsl。圖10場(chǎng)合的表示比例電壓Vsl的公式與圖2場(chǎng) 合相同。
圖ll是表示比例電壓生成電路ll的另一電路例，在圖11中，與圖2相同 的部件或同樣的結(jié)構(gòu)用相同的符號(hào)進(jìn)行表示。
在圖11中，比例電壓生成電路11包括運(yùn)算放大電路17、麗0S晶體管M1 和電阻R3、 R4。匪OS晶體管Ml的漏極與輸入電壓Vin連接，在麗0S晶體管M1 的源極與電壓VLx之間串聯(lián)連接有電阻R4、 R3。匪0S晶體管M1的柵極與運(yùn)算 放大電路17的輸出端連接，電阻R4與電阻R3的連接部連接在運(yùn)算放大電路17 的反向輸入端。運(yùn)算放大電路17的非反向輸入端與接地電壓GND連接，從NM0S 晶體管Ml與電阻R4的連接部輸出比例電壓Vsl。在圖11中，也可使用PMOS晶 體管Mla來(lái)代替醒OS晶體管Ml，這種場(chǎng)合，圖11就成為圖12。
在圖11及圖12的場(chǎng)合，各比例電壓Vsl與上述(4)式相同，但k二r4/r3。
在上述第1至第3的各實(shí)施形態(tài)中，比例電壓生成電路也可從由控制電 路6輸出的控制信號(hào)中對(duì)同步整流用晶體管S2是否斷開(kāi)而成為斷開(kāi)狀態(tài)進(jìn) 行檢測(cè)，當(dāng)同步整流用晶體管S2斷開(kāi)而成為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，停止動(dòng)作或生成 可從比較器13輸出高電平信號(hào)Vdet那樣的電壓。
上面說(shuō)明了本發(fā)明實(shí)施形態(tài)，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施形態(tài)。在本 發(fā)明技術(shù)思想范圍內(nèi)可以作種種變更，它們都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，將輸入到輸入端的輸入電壓變換為所定的恒定電壓，輸出到與輸出端連接的負(fù)載，其特征在于所述開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)有第1開(kāi)關(guān)元件，根據(jù)所輸入的控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)；電感器，通過(guò)該第1開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)，由所述輸入電壓進(jìn)行充電；同步整流用的第2開(kāi)關(guān)元件，根據(jù)所輸入的控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)，進(jìn)行該電感器放電；控制電路部，為使從所述輸出端輸出的輸出電壓成為上述所定的恒定電壓，對(duì)所述第1開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，同時(shí)，對(duì)所述第2開(kāi)關(guān)元件使其進(jìn)行與所述第1開(kāi)關(guān)元件相反的開(kāi)關(guān)動(dòng)作；以及逆電流檢測(cè)電路部，檢測(cè)從所述輸出端向所述第2開(kāi)關(guān)元件的方向流動(dòng)的逆電流的發(fā)生；所述逆電流檢測(cè)電路部生成與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接部的電壓成比例的比例電壓，從該比例電壓檢測(cè)從所述輸出端向第2開(kāi)關(guān)元件的方向流動(dòng)的逆電流發(fā)生，當(dāng)所述逆電流檢測(cè)電路部檢測(cè)出所述逆電流發(fā)生時(shí)，所述控制電路部強(qiáng)制截止所述第2開(kāi)關(guān)元件，使其處于斷開(kāi)狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求l所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于所述逆電流檢測(cè)電路部使得連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接 部的電壓為k倍，生成所述比例電壓，該k為lkl〉1。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于所述逆電流檢測(cè)電路部比較所述比例電壓和所定的第l基準(zhǔn)電壓，檢測(cè) 所述逆電流的發(fā)生。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述逆電流檢測(cè)電路部將所定電壓與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接部的電壓相加，生成第l基準(zhǔn)電壓，比較所述比例電壓和該第l基準(zhǔn) 電壓，檢測(cè)所述逆電流的發(fā)生。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述逆電流檢測(cè)電路部生成第l基準(zhǔn)電壓，其相對(duì)時(shí)間具有所定的傾斜，該傾斜與所述比例電壓的傾斜符號(hào)相反，比較所述比例電壓和該第l基準(zhǔn)電 壓，檢測(cè)所述逆電流的發(fā)生。
6. 如權(quán)利要求3或4所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述逆電流檢測(cè)電路部設(shè)有比例電壓生成電路，生成與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接 部的電壓成比例的比例電壓輸出；第l基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，生成所述第l基準(zhǔn)電壓輸出；以及逆電流檢測(cè)電路，比較所述比例電壓和該第l基準(zhǔn)電壓，檢測(cè)所述逆電流 的發(fā)生，將表示該檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)輸出到所述控制電路部；所述比例電壓生成電路生成與連接部的電壓和所定的第2基準(zhǔn)電壓之間 的電壓差成比例的上述比例電壓輸出，所述連接部系連接所述第2開(kāi)關(guān)元件 和所述電感器的連接部。
7. 如權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述比例電壓生成電路設(shè)有第l電阻, 一端與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接部相連接； 第l晶體管，將與輸入控制電極的信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流輸出到該第l電阻的另 一端；運(yùn)算放大電路， 一輸入端與所述第l電阻的另一端連接,所述第2基準(zhǔn)電 壓輸入另一輸入端，輸出端與所述第l晶體管的控制電極連接；電流反射鏡電路,輸入流向所述第l晶體管的電流，輸出與該輸入電流成 比例的電流；以及電流—電壓變換電路，將該電流反射鏡電路的輸出電流變換為電壓，生 成所述比例電壓輸出。
8. 如權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述比例電壓生成電路設(shè)有第1電阻， 一端與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接部相連接； 第l晶體管，使得與輸入控制電極的信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流輸出到該第l電阻的 另一端；運(yùn)算放大電路， 一輸入端與所述第l電阻的另一端連接，所述第2基準(zhǔn)電 壓輸入另一輸入端，輸出端與所述第l晶體管的控制電極連接；第2晶體管，該運(yùn)算放大電路的輸出信號(hào)輸入控制電極，使得與流向所述 第l晶體管的電流成比例的電流輸出；以及電流一 電壓變換電路，將該第2晶體管的輸出電流變換為電壓，生成所述 比例電壓輸出。
9. 如權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述比例電壓生成電路設(shè)有第1及第2電阻的串聯(lián)電路， 一端與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器 的連接部相連接；第1晶體管，將與輸入控制電極的信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流輸出到該串聯(lián)電路的 另一端；以及運(yùn)算放大電路， 一輸入端與所述第1電阻和第2電阻的連接部連接，所述 第2基準(zhǔn)電壓輸入另 一輸入端，輸出端與所述第1晶體管的控制電極連接； 從所述第l晶體管和所述串聯(lián)電路之間的連接部輸出所述比例電壓。
10. 如權(quán)利要求5所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述逆電流檢測(cè)電路部設(shè)有比例電壓生成電路，生成與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連接 部的電壓成比例的比例電壓輸出；第l基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，生成所述第l基準(zhǔn)電壓輸出；以及、逆電流檢測(cè)電路，比較所述比例電壓和該第l基準(zhǔn)電壓，檢測(cè)所述逆電流 的發(fā)生，將表示該檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)輸出到所述控制電路部；所述比例電壓生成電路生成與連接部的電壓和所定的第2基準(zhǔn)電壓之間 的電壓差成比例的上述比例電壓輸出，所述連接部系連接所述第2開(kāi)關(guān)元件 和所述電感器的連接部。
11. 如權(quán)利要求6-IO任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于:所述第2基 準(zhǔn)電壓是接地電壓。
12. 如權(quán)利要求7或8所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于所述電流一電壓變換電路由所述第l電阻和在同一制造工序中形成的第 2電阻構(gòu)成。
13. 如權(quán)利要求8所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述第1及第2晶體管是同一導(dǎo)電型的晶體管。
14. 如權(quán)利要求9所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述第1及第2電阻用同一制造工序形成。
15. 如權(quán)利要求6-14任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述比例電壓生成電路在所述第2開(kāi)關(guān)元件接通成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)動(dòng)作，在所述第2開(kāi)關(guān)元件截止成為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)停止動(dòng)作。
16. 如權(quán)利要求6-14任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述比例電壓生成電路在所述第2開(kāi)關(guān)元件截止成為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)生成比所述第l基準(zhǔn)電壓大的電壓輸出。
17. 如權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于 所述第1及第2開(kāi)關(guān)元件、控制電路部和逆電流檢測(cè)電路部集成為一個(gè)IC。
18. —種開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的逆電流檢測(cè)及控制方法，所述開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)有 第1開(kāi)關(guān)元件，根據(jù)第l控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)；電感器，通過(guò)該第l開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)，由輸入電壓進(jìn)行充電； 第2開(kāi)關(guān)元件，根據(jù)第2控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)，進(jìn)行該電感器放電； 控制電路部，輸出第1控制信號(hào)及第2控制信號(hào)，對(duì)所述第l開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，同時(shí)，對(duì)所述第2開(kāi)關(guān)元件使其進(jìn)行與所述第1開(kāi)關(guān)元件相反的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以便得到恒定的輸出電壓；以及逆電流檢測(cè)電路部，檢測(cè)從所述輸出端向所述第2開(kāi)關(guān)元件的方向流動(dòng)的逆電流的發(fā)生；所述逆電流檢測(cè)及控制方法包括使用逆電流檢測(cè)電路部生成與連接所述第2開(kāi)關(guān)元件和所述電感器的連 接部的電壓成比例的比例電壓；根據(jù)該比例電壓檢測(cè)逆電流發(fā)生或發(fā)生征兆；以及 當(dāng)所述逆電流檢測(cè)電路部檢測(cè)出所述逆電流發(fā)生或發(fā)生征兆時(shí)，使用所 述控制電路部強(qiáng)制截止所述第2開(kāi)關(guān)元件，使其處于斷開(kāi)狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，在比例電壓生成電路(11)中生成與連接同步整流用晶體管(S2)和電感器(L1)的連接部(Lx)的電壓(VLx)成比例的比例電壓(Vs1)，比較器(13)對(duì)該比例電壓(vs1)和所定的第2基準(zhǔn)電壓(Vref2)進(jìn)行電壓比較，當(dāng)比例電壓(vs1)成為第2基準(zhǔn)電壓(vref2)以上、檢測(cè)出發(fā)生逆電流的征兆或發(fā)生逆電流時(shí)輸出高電平信號(hào)(Vdet)，隨之，控制電路(6)與輸入的PWM脈沖信號(hào)(Spwm)無(wú)關(guān)地使同步整流用晶體管(S2)截止成為斷開(kāi)狀態(tài)。采用本發(fā)明，可縮短逆電流檢測(cè)電路的延遲時(shí)間，可大幅度減小消耗電流，可改善效率。
文檔編號(hào)H02M3/156GK101388605SQ20081021507
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月11日
發(fā)明者野田一平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光