[发明专利]直流－直流变换器的驱动电路和使用其的发光装置及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源，特别涉及DC/DC变换器的驱动方式。

背景技术

为了生成比输入电压高的电压，升压型的开关电源广泛用于各种各样的电子设备。这样的升压型的开关电源具有开关元件、电感器或变压器，通过分时地导通/截止开关元件而在电感器或变压器中产生反向电动势，将输入电压升压并输出。

在绝缘型的DC/DC(直流-直流)变换器中，开关晶体管导通时，在变压器的初级侧流过电流，在变压器中蓄积能量，在开关晶体管截止时，在变压器的次级侧中蓄积在变压器中的能量经由整流二极管作为充电电流被传送至输出电容器，输出电压上升。变压器中蓄积的能量被传送到输出电容器时，整流二极管中流过的电流变成0。

绝缘型的DC/DC变换器中已知自激式(self-exciting)的DC/DC变换器，其不用振荡器，监视变压器的初级侧或次级侧的状态，根据该状态，控制开关晶体管的导通/截止(例如参照专利文献1、2)。

[专利文献1](日本)特开2004-201474号公报

[专利文献2](日本)特开2005-73483号公报

发明内容

本发明要解决的课题

这里，作为自激式DC/DC变换器的控制方法，考察如下的控制方式：监视变压器的初级侧以及次级侧流过的电流，在次级侧中流过的电流为0的定时导通开关晶体管，在初级侧的电流达到规定电平的状态截止开关晶体管。

在通过上述控制方式控制开关晶体管的情况下，在开关晶体管截止的状态，变压器中蓄积的能量被传送到输出电容器。此时，若在次级侧流过的电流下降至0附近的状态下马上将开关晶体管切换成导通状态，则由于整流二极管的反向恢复时间等的影响，在变压器中能量残留的状态下再次导通开关晶体管，DC/DC变换器的效率恶化。

本发明是鉴于上述课题而完成的发明，其总括性的目的在于提供一种DC/DC变换器及其驱动电路，确实地释放变压器的残留能量，改善效率。

用于解决课题的手段

本发明的一种方式涉及一种用于控制DC/DC变换器的开关晶体管的导通/截止的驱动电路。该驱动电路包括：第一电阻，设置在与开关晶体管连接的变压器的初级侧绕组中流过的电流的路径上，一端接地；第一电压比较器，比较第一电阻的另一端呈现的第一检测电压和规定的第一阈值电压；第二电阻，设置在变压器的次级侧绕组中流过的电流的路径上，一端接地；电平移位电路，将第二电阻的另一端呈现的负的第二检测电压向正向移位，作为正的电压输出；第二电压比较器，比较电平移位电路的输出电压和规定的第二阈值电压；以及开关控制单元，基于第一、第二电压比较器的输出来控制开关晶体管的导通/截止。在第一检测电压超过第一阈值电压时，开关控制单元截止开关晶体管，从电平移位电路的输出电压超过第二阈值电压开始经过规定的延迟时间后导通开关晶体管。

根据该方式，通过比较由电平移位电路向正向移位的电压和第二阈值电压，可检测出变压器的次级侧绕组中流过的电流下降至0附近。进而，在该电流下降至0附近后，等待经过规定的延迟时间，将开关晶体管切换成导通，从而能防止在变压器残留能量的状态下导通开关晶体管，能够改善DC/DC变换器的效率。

开关控制单元包括使第二电压比较器的输出延迟的延迟电路，基于该延迟电路的输出导通开关晶体管也可以。

通过在第二电压比较器的后级设置延迟电路并调节该延迟电路的时间常数，可实现使DC/DC变换器的效率最高的延迟时间。

延迟电路也可以包括：晶体管，基极端子连接到第二电压比较器的输出，发射极接地；电阻，设置在晶体管的集电极端子和电源电压端子间；以及电容器，设置在晶体管的集电极端子和接地端子间。

通过将延迟电路设为CR时间常数电路，并通过调节电阻值和电容值，可将延迟时间设定成最合适的值。

开关控制单元也可以包括：锁存电路，锁存第二电压比较器的输出；以及延迟电路，延迟锁存电路的输出，开关控制单元基于延迟电路的输出导通开关晶体管。

通过锁存第二电压比较器的输出，在变压器的次级侧绕组中流过的电流、即第二检测电压变动的情况下，可防止开关晶体管成为导通为止的时间的变动，从第二电压比较器的输出被锁存的时刻开始经过规定的延迟时间后能够确实地导通开关晶体管。

延迟电路也可以包括：逻辑门，设置在所述锁存电路的后级；以及电容器，设置在逻辑门的输入端子和接地端子间。