[发明专利]DC-DC转换器

说明书

技术领域

本发明涉及具备主辅的开关元件和电感器，并通过对主开关元件和辅开关元件交替地进行接通断开，从而将输入的DC电压转换为希望的DC电压而输出的DC-DC转换器。

背景技术

作为设置在便携式电子设备等的内部的电源电路之一，例如已知有专利文献1所示这样的降压断路器(chopper)电路方式的DC-DC转换器。在这样的降压断路器电路方式的DC-DC转换器中，具备如下的电路，即，在轻负载时，用于防止从电容器通过电感器向地(ground)流动的逆电流(以下，称为“电感器电流的逆流”)的电路。

图1是专利文献1所示的DC-DC转换器3的电路图。该DC-DC转换器3具备第一开关11、第二开关15、电感器12、电容器13、二极管14。

在图1中，电压积分控制器电路23具备：电压电流转换电路31，其检测输入电压Vi和输出电压Vo，通过将两电压Vi、Vo直接转换为电流、或者通过将对两电压Vi、Vo进行加减法运算处理后得到的电压转换为电流，来生成与感应电流IL的变化量dIL/dt相应的电流；电流电压转换电容器32，其对电压电流转换电路31的输出电流进行蓄积并将其转换为电压；比较器33，其将电流电压转换电容器32的输出电压Vc与规定的值的基准电压Vref1进行比较；以及电源34，其生成上述基准电压Vref1并输入到比较器33。

电压电流转换电路31在第一开关11导通的期间，基于输入电压Vi以及输出电压Vo，生成与Vi-Vo成比例的电流，并使该电流流入电流电压转换电容器32。另一方面，在使第一开关11被切断的期间，电压电流转换电路31从上述电流电压转换电容器32中引出与输出电压Vo成比例的电流。

由此，电流电压转换电容器32的两端电压Vc与在感应元件12中流动的正向电流IL成比例地进行变化。因此，能够将逆电流在感应元件12中开始流动的时间点作为两端电压Vc成为0V的时间点来检测。其结果是，比较器33对两端电压Vc和基准电压Vref1进行比较，在两端电压Vc成为0[V]之前，如果向控制器电路21指示第二开关15的切断，则在逆向电流在感应元件12中流动之前，能够切断第二开关15。通过该构成来防止电感器电流的逆流。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平11-235022号公报

发明的概要

发明要解决的课题

但是，图1所示的现有的DC-DC转换器，由于是通过比较器来检测电容电位成为0V，所以频率变高，并且不能够忽视比较器中的传播延迟时间。即，由于比较器的输出存在应答延迟传播延迟时间的量，所以由于该延迟量，在轻负载时产生电流的逆流，从而产生损失。虽然使用传播延迟时间较短的比较器来缩短电流的逆流时间，但是由于传播延迟时间较短的高速比较器一般消耗电力非常大，所以DC-DC转换器整体的效率会降低。此外，如图1所示，虽然已知使用偏移(offset)了的基准电压Vref1的延迟补偿方法，但是由于根据每个动作条件而延迟时间不同，所以补偿不完全。此外，Vref1必需由能带隙(bandgap)等稳定电压电路构成，所以存在需要电路面积等应当解决的课题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种不使用比较器就能够防止电感器电流的逆流且高效率的DC-DC转换器。

用于解决课题的手段

本发明的第一方式的DC-DC转换器的特征在于，具备：与输入直流电压的电源输入部串联连接的、主开关元件以及辅开关元件的串联电路；以及包括电感器以及电容器在内、且设置在上述主开关元件和上述辅开关元件的连接点与电源输出部之间的平滑电路；该DC-DC转换器还具有：对上述主开关元件以及上述辅开关元件输出驱动信号的驱动器电路；对上述驱动器电路输出脉冲信号的脉冲产生电路；以及产生用于防止在轻负载时在上述电感器中流动的电流的逆流的辅开关控制信号的辅开关控制信号产生电路；上述辅开关控制信号产生电路具备：检测用电容器；按照上述主开关元件以及上述辅开关元件的开关期间对该检测用电容器进行充放电的充放电电路；以及基于上述检测用电容器的电位来输出上述辅开关控制信号的辅开关控制信号输出电路。

根据该构成，由于不使用比较器，而是直接将电容电位使用在接下来的逻辑电路的输入中，所以能够防止由于使用延迟时间较少的高速比较器而导致的电力消耗，并且由于也不需要以往技术必需的比较器本身，所以能够提高电力效率。