[发明专利]同步整流开关调节器

说明书

技术领域

本发明涉及同步整流开关调节器，特别是涉及一种能够抑制在开启时的输出电压变化及输出电压过冲的同步整流开关调节器。

背景技术

现有的开关调节器存在着以下问题：在开启时因过驱动而引发冲击电流和输出电压过冲现象。此外，现有的同步整流方式的开关调节器中存在的问题是：若在轻负载时采用非连续模式，则会产生由输出端流向电感器的所谓的反向电流。

针对启动时产生的冲击电流和过冲现象，例如日本特开昭62-144569号公报公开了这样一种技术，即设置软起动电路，以使输出电压缓慢升高。通常软起动电路通过在启动后预定期间使PWM脉冲占空比逐渐增大来防止来自输入电源的过大冲击电流和输出电压过冲。

至于所述反向电流，例如日本特开2000-92824号公报公开了另一种技术，即如图3所示，进一步设置反向电流防止器件。

参见图3，若在由NMOS晶体管构成的同步整流用晶体管M102接通期间，电感器L101所储存的电荷全部被释放出，则连接在输出电压Vout和地电压Vss之间的输出电容器C102内电荷便经由电感器L101和同步整流用晶体管M102流入地Vss，即产生反向电流。若反向电流产生，电感器L101和同步整流用晶体管M102的连接点A电压VA变成正压。

在比较器101中，所述连接点A电压VA输入反相输入端，非反相输入端与地Vss连接，因此，若电压VA为正压，则输出端变为低电平。比较器101的输出端与“与”电路102一方的输入端连接，PWM信号输入“与”电路102另一方的输入端。当比较器101的输入端为高电平时，同步整流用晶体管M102根据PWM信号电平而接通或断开；当比较器101的输入端为低电平时，则不管PWM信号电平如何，“与”电路102变为低电平。若“与”电路102的输出端为低电平，则同步整流用晶体管M102断开，从而防止反向电流产生。

然而，用来驱动开关晶体管M101的PWM信号的最小占空比因为电路延迟等原因而无法使其无限制地变小。因此，当开关调节器的负载小的情况下，即使采用由软起动以PWM控制产生的最小占空比的脉宽，也使输出电压上升过快而引发过冲。尤其在如用整流二极管替代同步整流用晶体管M102的开关调节器或如图3所示开关调节器，虽然其采用的是同步整流方式，但若具有反向电流防止机构，则能释放出输出电容器C102内电荷的路径也只有负载电流。

因此，当该负载电流小而无法使开关晶体管M101的接通时间足够变短时，过大电荷便会储存于输出电容器C102，导致输出电压超过额定电压的过冲现象。再有，由于负载电流小，因此输出电容器C102的放电时间长，在还未消除过冲之前，开关晶体管M101基于PWM信号的接通脉冲而再次导通，因此存在难以解除过冲的问题。

发明内容

本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于提供一种能够防止在开启时出现过冲并设有反向电流防止器件的同步整流开关调节器。

为了实现上述目的，本发明提供一种同步整流开关调节器，其将通过输入端接收的输入电压转换成预定的恒定电压后由输出端输出，其特征在于，包括：

第一开关元件，其根据输入的控制信号实行开关切换；

电感器，其根据所述第一开关元件的开关切换而利用所述输入电压进行充电；

第二开关元件，用于同步整流，其根据输入的控制信号实行开关切换，以使所述电感器放电；

控制电路部，对所述第一开关元件进行开关控制以使通过所述输出端提供的输出电压为所述预定的恒定电压，同时，对所述第二开关元件进行控制以使其执行与所述第一开关元件相反的开关操作；

反向电流防止电路部，用于截止流向所述第二开关元件的电流，以便防止产生由所述输出端流向所述第二开关元件的反向电流；

软起动电路部，其在开启后预定期间，使所述控制电路部执行软起动操作，以使得从所述输出端输出的输出电压以预定速度逐渐升高；

其中，所述软起动电路部在使所述控制电路部执行软起动操作期间，若检测到所述反向电流产生或即将产生，则使所述反向电流防止电路部停止截断流向所述第二开关元件的电流的操作。

根据本发明的同步整流开关调节器，其特征还在于，若从所述第一开关元件和所述电感器的连接点电压检测到由所述输出端流向所述第二开关元件的反向电流产生或即将产生，则所述反向电流防止电路部截断所述第二开关元件的连接，以截断流向所述第二开关元件的电流。

根据本发明的同步整流开关调节器，其特征还在于，进一步包括：

第三开关元件，串联于所述第二开关元件，其根据输入到控制极的控制信号实行开关切换；