專利名稱：升壓/降壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及升壓/降壓電路，特別地涉及在其中通過使用開關(guān)來控制升壓操作和 降壓操作之間的切換的升壓/降壓電路。
背景技術(shù)：
在數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)裝置中，在電源的效率方面具有優(yōu)勢的DC(直流)-DC轉(zhuǎn)換器 (升壓/降壓電路)通常被用作電源以增加電池壽命。此外，當(dāng)電源的輸出電壓精確度被認(rèn) 為是重要的時，使用電流模式DC-DC轉(zhuǎn)換器，而不使用電壓模式DC-DC轉(zhuǎn)換器，因為其在瞬 態(tài)負(fù)載響應(yīng)方面具有優(yōu)勢。近年來，為了提高附加值，增加數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)的精確度的需求進(jìn)一步上升。結(jié) 果，要求增加用于對安裝在數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)中的LSL提供電源的電源電路的輸出電壓的精 確度。此外，如同在安裝在數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)中的電源電路的情況一樣，還已經(jīng)要求增加在其 它的裝置中使用的電源電路的輸出電壓的精確度。日本未經(jīng)審查的專利申請公開No. 9-9613(專利文獻(xiàn)1)公布了出于在寬范圍的輸 入電壓內(nèi)提供穩(wěn)定的輸出電壓的目的的DC-DC轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造。在下文中解釋在專利文獻(xiàn)1 中公開的DC-DC轉(zhuǎn)換器的操作。在圖4中所示的DC-DC轉(zhuǎn)換器中，通過使用電阻器100和101劃分輸入電壓Vi，并 且通過“VrlOl”表示在電阻器101兩端出現(xiàn)的被劃分的輸入電壓的測量值。電源102具有 升壓基準(zhǔn)電壓Ve 1，并且電源103具有降壓基準(zhǔn)電壓Ve2。升壓基準(zhǔn)電壓Ve 1和降壓基準(zhǔn)電 壓Ve2具有“Vel < Ve2”的關(guān)系。比較器104將被測量的輸入電壓值VrlOl的大小與升壓 基準(zhǔn)電壓Vel的大小進(jìn)行比較。然后，當(dāng)VrlOl < Vel時，比較器104使它的輸出電平變?yōu)?“1”，然而當(dāng)VrlOl > Vel時，比較器104使它的輸出電平變?yōu)椤?”。在其中導(dǎo)通/截止信號處于導(dǎo)通狀態(tài)的時段期間，S卩，導(dǎo)通/截止信號的輸出電平 是“1”時，當(dāng)比較器104的輸出電平是“1”時，AND門105輸出“1”。另一方面，當(dāng)比較器 104的輸出電平是“0”時，AND門105輸出“0”。當(dāng)AND門105的輸出是“ 1”時，不管逆變器 109的輸出狀態(tài)，OR門106的輸出始終變成“0”，并且因此晶體管107始終變成導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)AND門105的輸出是“0”時，OR門106在沒有修改信號的情況下將逆變器109 的輸出提供到晶體管107的控制端子。結(jié)果，晶體管107根據(jù)通過控制單元108輸出的 PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號來執(zhí)行切換動作。同時，比較器110將被測量的輸入電壓值VrlOl 的大小與降壓基準(zhǔn)電壓Ve2的大小進(jìn)行比較。然后，當(dāng)VrlOl < Ve2時，比較器110使它的 輸出電壓變?yōu)椤?”，然而當(dāng)VrlOl > Ve2時，比較器110使它的輸出電壓變?yōu)椤?1”。當(dāng)比較器110的輸出電平是“1”時，不管控制單元108的輸出，AND門111輸出“0”。結(jié)果，“0”被應(yīng)用于晶體管112的控制端子，并且晶體管112始終變成截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)比 較器110的輸出電平是“0”時，AND門111在沒有修改信號的情況下，將控制單元108的輸 出提供到晶體管112的控制端子。結(jié)果，晶體管112根據(jù)通過控制單元108輸出的PWM信 號來執(zhí)行切換動作。當(dāng)VrlOl > Ve2時，自然地滿足關(guān)系“VrlOl > Vel”。因此，晶體管112被截止。 此外，晶體管107根據(jù)來自于控制單元108的PWM信號來執(zhí)行切換動作。由于控制單元108 以寬的脈沖間隔來輸出PWM信號，所以執(zhí)行降壓操作。在晶體管107是截止?fàn)顟B(tài)的時序處， 續(xù)流二極管113進(jìn)行操作。當(dāng)VrlOl < Vel時，自然地滿足關(guān)系“VrlOl < Ve2”。因此，晶體管107被導(dǎo)通。 此外，晶體管112根據(jù)通過控制單元108輸出的PWM信號來執(zhí)行切換動作。由于控制單元 108以狹窄的脈沖間隔輸出PWM信號，所以執(zhí)行升壓操作。此夕卜，當(dāng)Ve2 > VrlOl > Vel時， 晶體管107和晶體管112根據(jù)來自于控制單元108的PWM信號，同步地執(zhí)行切換動作。在這 樣的情況下，操作是在其中升壓操作是基本操作的升壓/降壓操作。此外，續(xù)流二極管113 還如上所述地進(jìn)行操作。

發(fā)明內(nèi)容
然后，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如下問題，在專利文獻(xiàn)1中公布的DC-DC轉(zhuǎn)換器中，當(dāng)輸 入電壓Vi接近于目標(biāo)輸出電壓Vg時，輸出電壓Vo中的波動變得較大。在專利文獻(xiàn)1中公 布的DC-DC轉(zhuǎn)換器僅檢測輸入電壓Vi，并且確定從升壓操作到降壓操作，或者從降壓操作 到升壓操作的切換時序。因此，當(dāng)Vi > Vg時，執(zhí)行降壓操作，然而當(dāng)Vi < Vg時，執(zhí)行升壓 操作。此外，在這些階段中穩(wěn)定地進(jìn)行操作。同時，在其中輸入電壓Vi從高電壓狀態(tài)開始減少，并且接近目標(biāo)輸出電壓Vg的處 理期間，與輸入電壓Vi的減少成比例地降低降壓電路的電流提供能力。結(jié)果，輸出電壓Vo 也被降低。當(dāng)輸出電壓Vo被從目標(biāo)輸出電壓Vg降低了特定的電壓或者更多時，需要通過 執(zhí)行升壓操作來立即增加輸出電壓。然而，由于在專利文獻(xiàn)1中公布的DC-DC轉(zhuǎn)換器通過 僅檢測輸入電壓Vi來執(zhí)行降壓操作和升壓操作之間的切換，所以沒有檢測到輸出電壓Vo 已經(jīng)被降低的狀態(tài)并且因此沒有執(zhí)行升壓操作。結(jié)果，輸出電壓Vo繼續(xù)減少直到執(zhí)行升壓 操作。此外，當(dāng)輸入電壓Vi變得低于升壓基準(zhǔn)電壓Vel，并且因此在輸出電壓Vo已經(jīng)發(fā)生 很大的下降之后執(zhí)行升壓操作時，輸出電壓Vo突然地上升。結(jié)果，過沖電壓變得較大，并且 因此輸出電壓Vo中的波動變得較大。本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例是一種升壓/降壓電路，包括輸出電壓生成電路，該 輸出電壓生成電路包括被連接在扼流線圈的一端和輸入端子之間的第一開關(guān)元件和被連 接在扼流線圈的另一端和接地端子之間的第二開關(guān)元件，輸出電壓生成電路，該輸出電壓 生成電路被構(gòu)造為升高或者降低被輸入到輸入端子的輸入電壓，并且因此通過在導(dǎo)通狀態(tài) 和截止?fàn)顟B(tài)之間切換第一和第二開關(guān)元件來生成輸出電壓；時鐘生成電路，該時鐘生成電 路生成具有不同時序的第一和第二時鐘；以及開關(guān)控制單元，該開關(guān)控制單元基于第一和 第二時鐘來執(zhí)行第一和第二開關(guān)元件的切換控制，從而執(zhí)行負(fù)反饋控制以將輸出電壓變?yōu)?目標(biāo)輸出電壓。通過使用像這樣的升壓/降壓電路，能夠執(zhí)行使用輸出電壓的負(fù)反饋控制。結(jié)果，相對于目標(biāo)輸出電壓，輸出電壓中的波動能夠被抑制為低電平。本發(fā)明能夠提供一種通過使用輸出電壓的負(fù)反饋控制，能夠執(zhí)行升壓操作和降壓 操作之間的切換的升壓/降壓電路。


結(jié)合附圖，從某些示例性實(shí)施例的以下描述中，以上和其它示例性方面、優(yōu)點(diǎn)、和 特征將更加明顯，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的升壓/降壓電路的構(gòu)造圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的升壓/降壓電路的控制單元的構(gòu)造圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的升壓/降壓電路的操作的視圖；以 及圖4是示出根據(jù)專利文獻(xiàn)1的升壓/降壓電路的構(gòu)造圖。
具體實(shí)施例方式[第一示例性實(shí)施例]在下文中將會參考附圖解釋本發(fā)明的示例性實(shí)施例。將參考圖1解釋根據(jù)本發(fā)明 的第一示例性實(shí)施例的升壓/降壓電路的構(gòu)造示例。升壓/降壓電路包括輸入端子1、晶體 管2、扼流線圈3、電阻器4、續(xù)流二極管5和6、晶體管7、電容器8、電阻器9和10、輸出端子 11、開關(guān)控制單元12、以及時鐘生成電路13。由除了開關(guān)控制單元12和時鐘生成電路13 之外的元件構(gòu)成的電路被定義為“輸出電壓生成電路15”。輸入電壓Vi被輸入到輸入端子1。作為開關(guān)元件的晶體管2被連接在輸入端子1 和扼流線圈3之間。當(dāng)晶體管2被導(dǎo)通時，輸入端子1被電氣地連接到扼流線圈3，并且輸 入電壓Vi被施加給扼流線圈3的一端。當(dāng)輸入電壓Vi被施加給扼流線圈3時，被表達(dá)為“LXI2/2”的能量被積累在扼流 線圈3中。在表達(dá)式中，L表示扼流線圈3的電感，并且I表示在線圈中生成的電流。續(xù)流 二極管5被連接在扼流線圈3的一端和地之間，以對在扼流線圈3中生成的電流進(jìn)行整流。 電阻器4被連接到不同于連接晶體管2的端子的扼流線圈3的一個端子。電阻器4將在扼 流線圈3中生成的電流轉(zhuǎn)換為電壓，并且將被轉(zhuǎn)換的電壓輸出到跨接在電阻器4兩端的開 關(guān)控制單元12。作為開關(guān)元件的晶體管7被連接在電阻器4的一個端子和地端子之間。注意到晶 體管7被連接到不同于連接扼流線圈3的端子的電阻器4的一個端子。當(dāng)晶體管7被導(dǎo)通 時，扼流線圈3的一端通過電阻器4和晶體管7而變?yōu)榻拥仉妱荨＠m(xù)流二極管6將在扼流線圈3中生成的電流輸出到電容器8。電阻器9和10劃分 要從輸出端子11輸出的輸出電壓，并且將獲得的電壓輸出到開關(guān)控制單元12。時鐘生成電 路13生成用于降低電壓的時鐘和用于升高具有不同時序的電壓的時鐘，并且將所生成的 時鐘輸出到開關(guān)控制單元12。開關(guān)控制單元12將基于用于降低電壓的時鐘和用于升高電 壓的時鐘而生成的PWM信號、通過使用電阻器9和10來劃分輸出電壓而獲得的電壓、以及 在電阻器4兩端出現(xiàn)的電壓輸出到晶體管2和7。PWM信號被用于控制晶體管2和7在導(dǎo) 通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間的切換。5
接下來，參考圖2解釋根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的升壓/降壓電路的開關(guān) 控制單元的詳細(xì)構(gòu)造示例。除了開關(guān)控制單元12之外的構(gòu)造與圖1中所示的相類似，并且 因此它的解釋被省略。開關(guān)控制單元12包括誤差放大器20、斜坡(SLOPE)電路21和22、 比較器23、電流檢測電路24、比較器25、偏移電路^、RS鎖存器27和28、以及逆變器四至 31。基準(zhǔn)電壓被輸入到誤差放大器20的正端子，并且通過使用電阻器9和19劃分 輸出電壓而獲得的電壓被輸入到誤差放大器20的負(fù)端子作為反饋電壓。在附圖中，通過 符號“a”顯示反饋電壓?；谝獜妮敵龆俗?1輸出的目標(biāo)輸出電壓來確定基準(zhǔn)電壓。讓 Vg表示目標(biāo)輸出電壓，基準(zhǔn)電壓被確定為α Vg，S卩，通過將目標(biāo)輸出電壓Vg乘以適當(dāng)?shù)南?數(shù)α而獲得的電壓。此外，反饋電壓被定義為“VoXR10(R9+R10)”，其中，Vo是從輸出端 子11輸出的電壓，R9是電阻器9的電阻，并且RlO是電阻器10的電阻。開關(guān)控制單元12 執(zhí)行控制使得反饋電壓變得更接近于基準(zhǔn)電壓α Vg，誤差放大器20將通過放大α Vg和 VoXR10(R9+R10)之間的差而獲得的電壓值輸出到斜坡電路21和22。斜坡電路21和22 中的每一個生成相對于從誤差放大器20輸出的電壓具有恒定斜坡的電壓。即，隨著時間的 流逝，斜坡電路21和22中的每一個將從誤差放大器20輸出的電壓降低。斜坡電路21和 22將生成的電壓分別輸出到比較器23和25。比較器23將從斜坡電路21輸出的電壓與從電流檢測電路M輸出的電壓進(jìn)行比 較，并且將H電平信號或者L電平信號輸出到RS鎖存器27。從電流檢測電路M輸出的電 壓是電流流過電阻器4時出現(xiàn)的電壓。當(dāng)從斜坡電路21輸出的電壓低于從電流檢測電路 24輸出的電壓時，比較器23將H電平信號輸出到RS鎖存器27。另一方面，當(dāng)從斜坡電路 21輸出的電壓大于從電流檢測電路M輸出的電壓時，比較器23將L電平信號輸出到RS鎖 存器27。比較器25將從斜坡電路22輸出的電壓與從偏移電路沈輸出的電壓進(jìn)行比較，并 且將H電平信號或者L電平信號輸出到RS鎖存器觀。偏移電路沈生成正偏移電壓，將偏 壓電壓添加到從電流檢測電路對輸出的電壓，并且將合成電壓輸出到比較器25。當(dāng)從斜坡 電路22輸出的電壓低于從偏移電路沈輸出的電壓時，比較器25將H電平信號輸出到RS 鎖存器觀。另一方面，當(dāng)從斜坡電路22輸出的電壓高于從偏移電路沈輸出的電壓時，比較 器25將L電平信號輸出到RS鎖存器28。從比較器23輸出的H電平信號或者L電平信號被輸入到RS鎖存器27的復(fù)位端 子，并且從時鐘生成電路13輸出的用于降低電壓的時鐘被輸入到RS鎖存器27的設(shè)定端 子。類似地，從比較器25輸出的H電平信號或者L電平信號被輸入到RS鎖存器洲的復(fù)位 端子，并且從時鐘生成電路13輸出的用于升高電壓的時鐘被輸入到RS鎖存器觀的設(shè)定端 子。RS鎖存器27響應(yīng)于被輸入到設(shè)定和復(fù)位端子的信號，生成H電平信號或者L電平信 號。然后，RS鎖存器27將H電平信號或者L電平信號輸出到斜坡電路21和逆變器四。稍 后將會詳細(xì)地描述基于從RS鎖存器27輸出的信號的斜坡電路21的操作。類似地，RS鎖 存器觀響應(yīng)于被輸入到設(shè)定和復(fù)位端子的信號，生成H電平信號或者L電平信號。然后， RS鎖存器觀將H電平信號或者L電平信號輸出到斜坡電路22和逆變器30。逆變器四反轉(zhuǎn)從RS鎖存器27獲得的H電平信號或者L電平信號，并且將被反轉(zhuǎn) 的信號輸出到晶體管2。從逆變器四輸出到晶體管2的信號被定義為“降壓PWM信號”，并且在附圖中通過符號“b”來表示。在附圖中，晶體管2是PMOS晶體管。因此，當(dāng)L電平信 號被從逆變器四輸出到晶體管2時，晶體管2被導(dǎo)通。當(dāng)H電平信號被從逆變器四輸出 到晶體管2時，晶體管2被截止。逆變器30反轉(zhuǎn)從RS鎖存器觀獲得的H電平信號或者L電平信號，并且將被反轉(zhuǎn) 的信號輸出到逆變器31。逆變器31反轉(zhuǎn)所獲得的信號，并且將被反轉(zhuǎn)的信號輸出到晶體管 7。從逆變器31輸出到晶體管7的信號被定義為“升壓PWM信號”，并且在附圖中通過符號 “C”來表示。在附圖中，晶體管7是NMOS晶體管。因此，當(dāng)H電平信號被從逆變器31輸出 到晶體管7時，晶體管7被導(dǎo)通。當(dāng)L電平信號被從逆變器31輸出到晶體管7時，晶體管 7被截止。接下來，參考圖3解釋根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的升壓/降壓電路的操作。 圖3(a)和圖3(b)示出用于降低電壓的時鐘和用于升高電壓的時鐘的輸出狀態(tài)。圖3(c) 示出開關(guān)控制單元12中的誤差放大器20、斜坡電路21、斜坡電路22、電流檢測電路M、偏 移電路26的輸出電壓。圖3(d)和圖3(e)示出分別被輸出到晶體管2和7的降壓PWM信 號和升壓PWM信號的輸出狀態(tài)。時鐘生成電路13輸出用于降低電壓的時鐘和用于升高電壓的時鐘。在它們之間 用于降低電壓的時鐘和用于升高電壓的時鐘具有相同的頻率和給定的相位差。當(dāng)用于降低電壓的時鐘上升時，RS鎖存器27的輸出被設(shè)置為H電平信號，并且作 為RS鎖存器27的輸出的被反轉(zhuǎn)的信號的降壓PWM信號下降(時間tl和t5)。斜坡電路21 僅在降壓PWM信號處于L電平的期間的時段執(zhí)行下降動作。即，斜坡電路21僅在降壓PWM 信號是L電平信號期間的時段，輸出以誤差放大器20的輸出電壓開始并且以恒定斜坡下降 的電壓。隨著從斜坡電路21輸出的電壓下降，從斜坡電路21輸出的電壓和從電流檢測電 路M輸出的電壓之間的電勢被顛倒。結(jié)果，比較器23的輸出變成H電平信號，并且RS鎖 存器27被重置。當(dāng)RS鎖存器27被重置時，RS鎖存器27輸出L電平信號，并且通過逆變器四被 輸出到晶體管2的降壓PWM信號上升(時間t4)。此外，斜坡電路21在降壓PWM信號上升 的時序處停止下降動作，并且輸出從誤差放大器20輸出的電壓。斜坡電路21檢測從H電 平到L電平的RS鎖存器27的輸出信號的變化。這樣，能夠獲得降壓PWM信號上升的時序。接下來，當(dāng)用于升高電壓的時鐘上升時，RS鎖存器觀的輸出被設(shè)置為H電平信號， 并且升壓PWM信號上升(時間t2)。斜坡電路22僅在升壓PWM信號是處于H電平的期間 的時段執(zhí)行下降動作。即，斜坡電路22僅在升壓PWM信號是H電平信號的期間的時段，輸 出以誤差放大器20的輸出電壓開始并且以恒定斜坡下降的電壓。注意到，斜坡電路21和 斜坡電路22被構(gòu)造為，斜坡電路22的電壓下降的斜坡比斜坡電路21的電壓下降的斜坡更 加平緩。隨著從斜坡電路22輸出的電壓下降，從斜坡電路22輸出的電壓和從偏移電路沈 輸出的電壓之間的電勢被顛倒。結(jié)果，比較器25的輸出變成H電平信號并且RS鎖存器觀 被重置。當(dāng)RS鎖存器28被重置時，RS鎖存器28輸出L電平信號，并且通過逆變器30和 31被輸出到晶體管7的升壓PWM信號下降(時間t3)。此外，斜坡電路22在升壓PWM信號 下降的時序停止下降動作，并且輸出從誤差放大器20輸出的電壓。斜坡電路22檢測從H 電平到L電平的RS鎖存器觀的輸出信號的變化，并且因此能夠獲得升壓PWM信號下降的時序。此外，如圖3中所示，通過將用于降低電壓的時鐘和用于升高電壓的時鐘的時序 相互移位，即，將其相位相互移位，能夠?qū)⒔祲篜WM信號的下降時序和升壓PWM信號的上升 時序相互移位。此外，在降壓PWM信號是L電平信號的期間的時段內(nèi)，升壓PWM信號被從L 電平上升到H電平并且然后被從H電平降低到L電平。而且，在升壓PWM信號是L電平信 號期間的時段內(nèi)，降壓PWM信號被從L電平上升到H電平并且然后被從H電平降低到L電 平。確定偏移電路26中的偏移電壓以及斜坡電路21和22的電壓通過其被降低的斜坡，從 而執(zhí)行上述的PWM信號操作。通過上述操作，在從時間tl到時間t2的時段期間，晶體管2變成導(dǎo)通狀態(tài)并且晶 體管7變成截止操作。結(jié)果，生成電流并且因此將能量積累在扼流線圈3中。通過將通過 被積累在扼流線圈3中的能量生成的電壓添加到輸入電壓Vi而獲得的電壓被施加給續(xù)流 二極管6。此外，續(xù)流二極管6變成正向偏置狀態(tài)，并且因此執(zhí)行對電容器8的放電。此外， 在從時間t2到時間t3的時段期間，晶體管7變成導(dǎo)通狀態(tài)并且晶體管2也已經(jīng)處于導(dǎo)通 狀態(tài)。因此，通過晶體管7和電阻器4，扼流線圈3的一端被接地。結(jié)果，整個輸入電壓Vi 被施加給扼流線圈3并且流到扼流線圈3的電流增加。因此，在扼流線圈3中積累的能量 甚至進(jìn)一步增加。在此狀態(tài)中，當(dāng)在從時間t3到時間t4的時段期間晶體管7變成截止?fàn)?態(tài)時，通過將通過被積累在扼流線圈3中的能量生成的電壓添加到輸入電壓Vi而獲得的電 壓被施加給被連接到扼流線圈3的續(xù)流二極管6的輸入側(cè)端子。此外，續(xù)流二極管6變成 正向偏置狀態(tài)，并且因此執(zhí)行對電容器8的放電。上述操作變成升高輸入電壓Vi的升壓操 作。在從時間t4到時間t5的時段期間，晶體管2變成截止?fàn)顟B(tài)。因此，停止將輸入電 壓Vi施加給扼流線圈3。此外，晶體管7還保持截止?fàn)顟B(tài)。結(jié)果，僅通過被積累在扼流線 圈3中的能量而生成的電壓被施加給續(xù)流二極管6的輸入側(cè)端子，并且執(zhí)行對電容器8的 放電。因此，由于輸入電壓Vi被排除，所以與從時間t3到時間t4的時段相比較，通過等效 于輸入電壓Vi的量來執(zhí)行降壓操作。在時間t5和在時間t5之后重復(fù)上述操作。接下來，解釋在輸入電壓Vi充分地高于目標(biāo)輸出電壓Vg的情況下的操作。當(dāng)輸 入電壓Vi是充分高時，充分高的電壓被從電流檢測電路M輸出。因此，對于電流檢測電路 M，從偏移電路沈輸入的電壓始終大于從斜坡電路22輸出的電壓，并且因此RS鎖存器觀 始終處于復(fù)位狀態(tài)。結(jié)果，當(dāng)輸入電壓Vi充分高于目標(biāo)輸出電壓Vg時，僅能夠執(zhí)行降壓操 作。此外，解釋在輸入電壓Vi被充分地低于目標(biāo)輸出電壓的情況下的操作。當(dāng)輸入電 壓Vi是充分低時，充分低的電壓被從電流檢測電路M輸出。結(jié)果，在比較器23中，從斜坡 電路21輸出的電壓與從電流檢測電路M輸出的電壓的電勢始終未相交。因此，降壓PWM 信號始終處于L電平信號，并且因此僅能夠執(zhí)行升壓操作。如上面已經(jīng)解釋，在根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的升壓/降壓電路中，分別 被輸出到晶體管2和7的降壓PWM信號和升壓PWM信號沒有相互重疊。即，降壓PWM信號 的下降時序和升壓PWM信號的上升時序沒有相互重疊，并且降壓PWM信號的上升時序和升 壓PWM信號的下降時序也沒有相互重疊。因此，當(dāng)輸入電壓Vi接近于目標(biāo)輸出電壓Vg時， 以分時的方式重復(fù)升壓操作和降壓操作。這樣，能夠執(zhí)行其中輸出電壓Vo被不斷地檢測的負(fù)反饋控制。因此，能夠減少當(dāng)輸入電壓Vi接近于目標(biāo)輸出電壓Vg時出現(xiàn)的輸出電壓中 的波動。注意，本發(fā)明不限于上述示例性實(shí)施例，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情 況下能夠進(jìn)行各種修改。例如，斜坡電路21和22可以與其中以恒定斜坡來降低電壓的上 述方式的不同方式，降低從誤差放大器20輸出的電壓。具體地，它們可以沿著其斜坡隨著 時間的流逝而變化的曲線來降低電壓。雖然已經(jīng)按照若干示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解本 發(fā)明可以在所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改的實(shí)踐，并且本發(fā)明并不限于上 述的示例。此外，權(quán)利要求的范圍不受到上述的示例性實(shí)施例的限制。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，申請人意在涵蓋所有權(quán)利要求要素的等同形式，即使在后期 的審查過程中對權(quán)利要求進(jìn)行過修改亦是如此。
權(quán)利要求
1.一種升壓/降壓電路，包括輸出電壓生成電路，所述輸出電壓生成電路包括被連接在扼流線圈的一端和輸入端子 之間的第一開關(guān)元件和被連接在所述扼流線圈的另一端和接地端子之間的第二開關(guān)元件， 所述輸出電壓生成電路被構(gòu)造為升高或者降低被輸入到所述輸入端子的輸入電壓，并且因 此通過在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間切換所述第一和第二開關(guān)元件來生成輸出電壓； 時鐘生成電路，所述時鐘生成電路生成具有不同時序的第一和第二時鐘；以及 開關(guān)控制單元，所述開關(guān)控制單元基于所述第一和第二時鐘來執(zhí)行所述第一和第二開 關(guān)元件的切換控制，從而執(zhí)行負(fù)反饋控制以使所述輸出電壓達(dá)到目標(biāo)輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓/降壓電路，其中，所述開關(guān)控制單元以不同的時序執(zhí)行升壓控制和降壓控制，在所述升壓控制中，在所 述第一開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài)的同時，通過在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間切換所述第二開關(guān) 來升高輸入電壓，在所述降壓控制中，在所述第二開關(guān)元件處于截止?fàn)顟B(tài)的同時，通過在導(dǎo) 通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間切換所述第一開關(guān)元件來降低所述輸入電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的升壓/降壓電路， 其中，所述開關(guān)控制單元進(jìn)一步包括誤差放大器，所述誤差放大器放大并且輸出在基于所述輸出電壓所確定的反饋電壓和 基于所述目標(biāo)輸出電壓所確定的第一基準(zhǔn)電壓之間的差；和電流檢測電路，所述電流檢測電路生成基于從所述扼流線圈輸出的電流的變化而確定 的第二基準(zhǔn)電壓，并且其中，所述開關(guān)控制單元基于所述誤差放大器和所述電流檢測電路的輸出結(jié)果來執(zhí)行 所述第一和第二開關(guān)元件的切換控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升壓/降壓電路，其中，所述開關(guān)控制單元進(jìn)一步包括第一斜坡電路，所述第一斜坡電路隨著時間的流 逝來降低從所述誤差放大器輸出的電壓，并且其中，當(dāng)從所述第一斜坡電路輸出的電壓變?yōu)榈陀趶乃鲭娏鳈z測電路輸出的第二基 準(zhǔn)電壓時，所述開關(guān)控制單元使所述第一開關(guān)元件進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升壓/降壓電路，其中，所述開關(guān)控制單元進(jìn)一步包括第二斜坡電路，所述第二斜坡電路以恒定斜坡來 降低從所述誤差放大器輸出的電壓；和偏移電路，所述偏移電路對從所述電流檢測電路輸 出的所述第二基準(zhǔn)電壓添加一偏移電壓，并且其中，當(dāng)從所述第二斜坡電路輸出的電壓值變?yōu)榈陀趶乃銎齐娐份敵龅碾妷簳r， 所述開關(guān)控制單元使所述第二開關(guān)元件進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的升壓/降壓電路，其中，當(dāng)所述第一開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài) 時，所述第一斜坡電路以恒定斜坡來降低從所述誤差放大器輸出的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的升壓/降壓電路，其中，當(dāng)所述第二開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài) 時，所述第二斜坡電路以恒定斜坡來降低從所述誤差放大器輸出的電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及升壓/降壓電路。根據(jù)本發(fā)明的升壓/降壓電路包括輸出電壓生成電路，該輸出電壓生成電路包括被連接在扼流線圈的一端和輸入端子之間的第一開關(guān)元件和被連接在扼流線圈的另一端和接地端子之間的第二開關(guān)元件，輸出電壓生成電路，該輸出電壓生成電路被構(gòu)造為升高或者降低被輸入到輸入端子的輸入電壓，并且因此通過在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間切換第一和第二開關(guān)元件來生成輸出電壓。此外，升壓/降壓電路包括時鐘生成電路，該時鐘生成電路生成具有不同時序的升壓和降壓時鐘；以及開關(guān)控制單元，該開關(guān)控制單元基于升壓和降壓時鐘來執(zhí)行第一和第二開關(guān)元件的切換控制，從而執(zhí)行負(fù)反饋控制以使輸出電壓達(dá)到目標(biāo)輸出電壓。
文檔編號H02M3/158GK102055336SQ201010531269
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者內(nèi)池健 申請人:瑞薩電子株式會社